[实用新型]大行程精确位移驱动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种电机技术领域的位姿调整装置，具体是一种大行程精确位移驱动控制装置。

背景技术

磁致伸缩式伸缩机构的大位移驱动的实现是通过尺蠖运动的方式，通过多次磁致伸缩激励，将每一次激励所产生的微米级磁致伸缩位移累积至大位移；现有技术实现大位移是由磁致伸缩式伸缩机构和压电式伸缩机构连接为一体共同作用。由此存在设计环节多、整体结构复杂、控制繁琐、机构效率低以及还需要特殊的机敏材料(如压电、磁致伸缩材料)的支持等缺陷。近些年来产生了如巨磁致伸缩材料、压电陶瓷以及磁致伸缩形状记忆合金等新型的可用于精密驱动器、传感器和直线电机研制的机敏材料，这些材料具有能量密度大，输出功率高，伸缩形变精确等优点，但是基于机敏材料的驱动普遍存在伸缩位移小，驱动激励过程复杂，驱动电压或电流要求高等缺陷；并且往往需要增加偏置磁场或电场等额外环节来提高驱动效果。特别是设计的机构需要完成大行程伸缩或移动时，往往需要增加较复杂的位移放大机构或采用多步移动累积，如尺蠖运动累积的方法来实现。这样所设计的机构一般较复杂，驱动控制环节也较多。因此，机敏材料的伸缩不适合于研制要求产生大伸缩形变或大行程位移的机构。

经对现有技术的检索发现，中国专利申请号为“200710047397.X”的发明专利，提供了一种永磁伸缩机构，其自述为“包括：中心永磁体、上限位体、下限位体、磁激励装置、上弹簧、下弹簧、壳体、上端盖、下端盖、上位移输出杆、下位移输出杆，中心永磁体位于上限位体和下限位体之间，中心永磁体、上限位体、下限位体置于壳体内部，并处于磁激励装置产生的磁场中，上限位体与上位移输出杆相连，下限位体与下位移输出杆相连，上弹簧套在上位移输出杆上，下弹簧套在下位移输出杆上，壳体两端设有上端盖和下端盖，上弹簧置于上限位体和上端盖之间，下弹簧置于下限位体和下端盖之间。”该机构所产生的伸缩位移的大小可控，伸缩位移精度高。但是尚未应用于大位移驱动控制的位姿调整。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种大行程精确位移驱动控制装置。使得本实用新型适用于大位移驱动控制，将巨磁致伸缩材料驱动器电磁机械耦合直接驱动产生位移，其驱动位移大小可控，驱动过程容易控制，能够应用于大行程驱动方面。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，本实用新型包括：位移放大机构、输入位移驱动器、输出位移驱动器、导向和支撑框架，所述的输入位移驱动器、输出位移驱动器均为磁致伸缩机构，其中：输入位移驱动器由一个或一个以上驱动器串接并固连组成，其一端与导向和支撑框架相固连，另一端与位移放大机构前端(位移输入端)固连；位移放大机构的后端(位移输出端)与输出位移驱动器的一端固连，该输出位移驱动器的另一端通过导向和支撑框架后与被驱动物体固连。

所述输入位移驱动器为一种电磁激励巨磁致伸缩机构。

所述输出位移驱动器为一种电磁、永磁复合激励巨磁致伸缩机构。

所述放大机构为一种液压或气压位移传递放大机构。

本实用新型采用一个位移放大机构以及在位移放大机构前端(位移输入端)和后端(位移输出端)分别串接磁致伸缩位移驱动器，通过控制位移放大机构前、后端驱动器伸缩位移以及放大机构对位移的放大实现较大行程的精确位移驱动，以实现被驱动物体的位姿精确调整。

与现有技术相比，本实用新型利用了巨磁致伸缩材料驱动器电磁机械耦合直接驱动产生位移的特性，具有粗精位移耦合驱动的特点；输入位移驱动器可以是一个以上的驱动器串接而成，方便实现更大的位移；输出位移驱动器是一个永磁偏置伸缩驱动器，容易实现线性磁致伸缩，从而能够实现超高精度的位移；位移控制环节均为电控制，控制灵敏，方便实现大位移和精确位移复合驱动控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构组成示意图；

图2是本实用新型输入位移驱动器示意图；

图3是本实用新型单位移形式输入位移驱动器示意图；

图4是本实用新型放大机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。