[发明专利]一种初始间隙可调的压电微夹钳

说明书

本发明公开了一种初始间隙可调的压电微夹钳，包括基座，以及一对用于夹持微对象的钳指，基座设有第一凹槽，第一凹槽内设有调节机构，调节机构包括分别配装有钳指的固定块和可动块，固定块与可动块之间设有弹性件，并连接有调节螺钉；钳指包括位于两层压电陶瓷晶片之间的黄铜基板；压电陶瓷晶片的外侧面和黄铜基板分别电连于正负极；可动块和固定块之间设有弹性件，并通过调节螺钉彼此连接，弹性件的作用是将可动块推离固定块，而调节螺钉的作用是将可动块推向固定块，通过旋拧调节螺钉从而调节固定块与可动块的初始间隙，最终达到调整相邻的钳指之间的间隙的目的。本发明结构布局合理、各机构配合精度高、拆装方便且能实现钳指之间间隙的调节。

技术领域

本发明属于微/纳米定位技术领域，涉及微/纳米定位系统中的末端执行器，特别涉及一种初始间隙可调的压电微夹钳。

背景技术

微夹钳是能够产生微米与纳米级运动精度与分辨率的末端执行器，可应用于MEMS、生物工程等前沿技术领域中。在MEMS中，它可对微轴、微齿轮等微零件以及微马达、微泵等微部件进行拾取、搬运等操作；在生物工程中，它可用于捕捉和释放细胞，还可同微冲击探针相结合，实现向细胞内注入或从细胞中提取某一成分的操作。

目前的微夹钳结构复杂、体积庞大，且初始间隙不可调节，当微对象尺寸改变时，就无法继续使用，导致微夹钳利用率低，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供结构布局合理、各机构配合精度高、拆装方便且能实现夹持不同大小微对象的一种初始间隙可调的压电微夹钳。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种初始间隙可调的压电微夹钳，包括基座，以及一对用于夹持微对象的钳指，基座设有第一凹槽，第一凹槽内设有调节机构，调节机构包括分别配装有钳指的固定块和可动块，固定块与可动块之间设有弹性件，并连接有调节螺钉；钳指包括位于两层压电陶瓷晶片之间的黄铜基板；压电陶瓷晶片的外侧面和黄铜基板分别电连于正负极。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

优选的，第一凹槽设于基座的侧方，调节机构的另一侧设有压块，基座设有第三螺钉孔，压块设有与第三螺钉孔对应的第一通孔，第一通孔内设有旋接于第三螺钉孔的预紧螺钉。

优选的，压块设有与可动块轮廓相匹配的第二凹槽。

优选的，调节螺钉的大头端设于可动块的外侧，压块设有方便旋拧调节螺钉的第二通孔，固定块设有与调节螺钉螺纹连接的第一螺钉孔；可动块设有与调节螺钉螺纹连接的第二螺钉孔。

优选的，调节螺钉的数量为两个，且处于钳指的延长线上；弹性件设于调节螺钉和钳指末端之间。

优选的，固定块和可动块分别设有用于插设钳指的插槽，插槽外侧设有柔性薄板，柔性薄板弹性压于压电陶瓷晶片的外侧面。

优选的，固定块包括导向体，导向体顶设于同可动块与钳指相反的一端。

优选的，黄铜基板包括弯折部，弯折部位于钳指的固定端，并与压电陶瓷晶片分叉设置，基座的侧面和压块的侧面分别设有与弯折部相匹配的第三凹槽和第四凹槽；导向体设有第二电连部,调节机构为导电体，弯折部的自由端设有第一电连部,第一电连部和第二电连部分别用于接正负极电压。

优选的，第三凹槽分别开口于第一凹槽，以及基座后端；第四凹槽分别开口于第二凹槽，以及压块的后端。

优选的，钳指的自由端对向设有受动夹持体，弹性件为弹簧，调节机构在钳指弯曲变形面的边缘设有倒圆角；基座设有第三通孔，第三通孔用于通过将基座螺固于上一级执行机构上的螺钉。