[实用新型]压电驱动冲击压痕测试装置

权利要求书

1.一种压电驱动冲击压痕测试装置，其特征在于：包括冲击压痕作动单元、载荷和位移检测单元、Z轴宏观移动单元、一维微位移平台（25）及二维微位移平台（18），Z轴宏观移动单元固定在基座（19）上，冲击压痕作动单元固定在Z轴宏观移动单元的滑台（11）上，其上安装有位移检测单元；二维微位移平台固定于基座（19）上，其上安装有载荷检测单元；

所述的冲击压痕作动单元包括作动杆（16）、压杆（22）、撞针（21）、支撑平台（12）、压电叠堆（15）、预紧螺钉（13）和压电叠堆固定座（14），所述作动杆（16）加工有柔性铰链，且成悬臂式安装，一端固定在支撑平台（12）上，另一端依次固连有压杆（22）和撞针（21）；压电叠堆（15）为动力源，安装在压电叠堆固定座（14）和作动杆（16）之间，并通过预紧螺钉（13）进行预紧；测试时首先由Z轴宏观移动单元完成撞针（21）的宏观定位，而后压电叠堆（15）驱动作动杆（16）端部向下动作，进而带动撞针（21）冲击被测试件，实现动态加载，此过程中同时进行数据采集。

2.根据权利要求1所述的压电驱动冲击压痕测试装置，其特征在于：所述柔性铰链的加工位置靠近作动杆（16）的固定端，压电叠堆（15）与撞针（21）安装于柔性铰链同侧，工作时压电叠堆（15）作为动力源，驱动作动杆（16）绕柔性铰链发生转动，实现作动过程。

3.根据权利要求1所述的压电驱动冲击压痕测试装置，其特征在于：所述的Z轴宏观移动单元由直流伺服电机（1）、电机固定环（2）、蜗杆Ⅰ（3）、涡轮Ⅰ（4）、涡轮Ⅱ（5）、蜗杆Ⅱ（6）、传动轴（7）、支撑座（8）、丝杠（9）、精密导轨（10）和滑台（11）构成，直流伺服电机（1）通过精密力传感器（17）的反馈信号实现Z轴宏观移动的准确控制，当撞针（21）移动至与试件相接触的高度时，精密力传感器（17）的示值发生跳变，直流伺服电机（1）停止转动并锁定，完成冲击压痕作动单元的宏观定位。

4.根据权利要求1所述的压电驱动冲击压痕测试装置，其特征在于：所述的载荷和位移检测单元由精密力传感器（17）、激光位移传感器（24）、一维微位移平台（25）和位移检测板（23）构成，精密力传感器（17）固定于二维微位移平台（18）上，其上安装有载物台（20），通过调节该二维微位移平台（18）的两个手柄，使载物台在X轴和Y轴两个方向上移动，可完成试件的换点测试；激光位移传感器（24）与一维微位移平台（25）固连，一维微位移平台（25）安装在支撑平台（12）上，通过调节一维微位移平台（25）的手柄可对激光位移传感器（24）进行精确定位。