[发明专利]一种基于多级放大原理的作动器

说明书

技术领域

本发明涉及电子微型驱动装置技术领域，具体涉及一种基于多级放大原理的作动器。

背景技术

近些年来，随着科技不断发展进步，各种新型技术不断出现，特别是航天航空、仿生科技、精密机械、医学、人造卫星等领域中出现的新型技术产物，要求高的定位能力。而且伴随着机器工作环境和应用场合的多样化，不仅要求作动器有着微米至纳米级的高精度和精确的运动控制要求，而且还希望作动器能够实现微型化、轻型化和模块化，且能在特殊场合下安全使用，如电磁场环境下。由于传统的作动器大都采用电热、电磁或机械式的驱动方式，对于当前作动器设计所提出的要求，传统作动器受制于工作原理和结构型式而不能满足要求。这就要求研发采用新型驱动方式的新型作动器来取代特定场合下使用的传动作动器。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了结构合理、响应时间短的一种基于多级放大原理的作动器。

本发明的技术方案如下：

一种基于多级放大原理的作动器，其特征在于，包括底座，设置在底座上的定子及设置在底座上与定子相接触的动子，所述定子底部设有定位垫板，所述定子通过定位垫板固定在底座上，所述动子包括动子底座、配合设置设在动子底座上的动子本体，所述动子底座上设有滑轨，所述动子本体与滑轨相配合，且在定子的作用下驱动动子本体相对动子底座进行运动。

所述的一种基于多级放大原理的作动器，其特征在于，所述定子包括定子底板、设置在定子底板上的放大单元机构及与放大单元机构传动连接的动力装置，所述放大单元机构包括左放大单元机构及与左放大单元机构对称设置的右放大单元机构，所述定子底板上开设有台阶槽，所述台阶槽内设有固定板，所述台阶槽内在位于固定板与定子底板之间设有第一杠杆，所述第一杠杆的一端设有第一支点，另一端设有第二支点，所述左放大单元机构通过第一支点设置在第一杠杆上，所述右放大单元机构通过第二支点设置在第一杠杆上，所述左放大单元机构及右放大单元均采用多级放大单元机构，包括第二杠杆、第三杠杆及驱动足，所述第二杠杆一端端部位置设有第三支点，并通过第三支点连接在固定板上，所述第二杠杆的另一端设有第四支点，并通过第四支点与第三杠杆连接，所述第三杠杆上在靠近第四支点的一端端部设有第五支点，并通过第五支点与定子底板连接，所述第三杠杆的另一端设有第六支点，并通过第六支点与驱动足连接。

所述的一种基于多级放大原理的作动器，其特征在于，所述动力装置采用压电叠堆结构，包括一组压电陶瓷片、一组内部电极、一组绝缘体及外部电极，所述压电陶瓷片、绝缘体、内部电极依次叠加设置，并通外部电极与外接电源电路连接。

所述的一种基于多级放大原理的作动器，其特征在于，所述定子底板上在靠近动力装置的位置处设有预紧装置，所述预紧装置包括测微头及设置在测微头上的接触小球，所述接触小球与动力装置之间设有方形垫板，并通过方形垫板与动力装置接触设置。

所述的一种基于多级放大原理的作动器，其特征在于，所述动子本体上在与定子对应位置的侧面设有耐磨陶瓷条。

所述的一种基于多级放大原理的作动器，其特征在于，所述驱动足采用方形结构，并且与动子之间采用面接触。

本发明的有益效果是：1）定子采用压电叠堆作为动力装置，可以实现微位移动作，采用压电叠堆能够提高压电陶瓷的驱动位移量，同时具有低功耗、响应快及发热小的优点。

2）定子在采用放大单元机构，不仅对位移具有足够的放大能力而且还具有大的负载驱动能力，有效提高该作动器的驱动效率。

3）驱动足与动子之间采用面接触，增加了定子与动子之间的有效接触面积，提高了驱动的效果。

4）该作动器，具有大行程、速度快、响应快等特点，在一定的电压和频率范围内能够实现稳定运动趋势。

附图说明

图1为本发明的爆炸图；

图2为本发明的定子结构示意图；

图3为本发明的动力装置结构示意图；

图4为本发明预紧装置结构示意图；