[发明专利]一种双向互锁式压电粘滑驱动装置及其激励方法

说明书

一种双向互锁式压电粘滑驱动装置及其激励方法，旨在解决已有压电粘滑驱动装置双向输出性能差等技术问题。本发明由滑动基座、滑动组件和驱动组件组成；所述驱动组件安装在滑动基座上，所述滑动组件安装在滑动基座上并与驱动组件接触。本发明采用并联双夹持铰链，利用菱形缩放特性，实现对压电粘滑驱动装置驱动过程的摩擦力的综合调控；同时，两个关于中心对称的菱形铰链形成并联互锁式铰链结构，在双激励电信号组激励下，降低了驱动组件驱动时对滑动组件运动的干涉影响，减少位移回退，进而提高双向驱动装置的机械输出性能。本发明具有输出推力大、精度高和双向干扰小等特点，可被广泛应用于微纳精密驱动与定位技术领域。

技术领域

本发明涉及一种双向互锁式压电粘滑驱动装置及其激励方法，属于微纳精密驱动与定位技术领域。

背景技术

压电驱动技术是一种利用压电材料的逆压电效应将电能转化为机械能的新型驱动技术，压电驱动装置正是采用上述原理进行驱动的，目前绝大多数的精密定位和微纳操作都是通过压电驱动装置实现。因压电驱动装置输出精度高、响应速度快、抗电磁干扰能力强等方面的显著优势，已经发展成为高精密定位以及材料微纳米力学性能测试的主流技术之一。

压电粘滑驱动装置因具有结构简单紧凑、定位精度高、行程大、无电磁干扰等优点被广泛应用。但是随着其应用领域的逐渐扩大，对压电粘滑驱动装置的双向输出需求逐渐增加，但是由于结构的限制，目前压电粘滑驱动装置很难实现双向运动，即使极少数的压电粘滑驱动装置可实现双向运动，但也存在结构尺寸较大、结构干涉造成正反向输出性能较差等缺点，进一步制约了压电粘滑驱动装置发展。

因此，设计一种精度高、双向干扰小的微纳米级压电粘滑驱动装置是十分有必要的。

发明内容

为解决已有压电粘滑驱动装置双向输出性能差等技术问题，本发明公开了一种双向互锁式压电粘滑驱动装置及其激励方法。

本发明所采用的技术方案：

为达到上述目的，本发明提供一种双向互锁式压电粘滑驱动装置，该双向互锁式压电粘滑驱动装置由滑动基座、滑动组件和驱动组件组成；其中，所述驱动组件安装在滑动基座上，所述滑动组件安装在滑动基座上并与驱动组件接触。

所述滑动基座包括基座内表面、驱动组件安装螺纹孔Ⅰ、燕尾滑动凸台Ⅰ、驱动组件安装螺纹孔Ⅱ和燕尾滑动凸台Ⅱ；其中，所述燕尾滑动凸台Ⅰ和燕尾滑动凸台Ⅱ与滑动组件连接；所述基座内表面上安装有驱动组件；所述驱动组件安装螺纹孔Ⅰ和驱动组件安装螺纹孔Ⅱ安装固定驱动组件。

所述滑动组件包括加载螺栓Ⅱ、加载螺栓Ⅰ、滑动板、加载块Ⅰ、限位组件Ⅰ、限位组件Ⅱ和加载块Ⅱ；所述加载螺栓Ⅱ和加载螺栓Ⅰ安装在滑动板上部并与加载螺栓Ⅱ和加载块Ⅰ接触；所述加载块Ⅰ与限位组件Ⅰ连接，所述限位组件Ⅱ与加载块Ⅱ连接，所述加载块Ⅰ和加载块Ⅱ安装在滑动板下部。

所述滑动板包括限位螺栓Ⅱ安装沉头孔、加载螺栓Ⅱ安装螺纹孔、限位螺栓Ⅰ安装沉头孔、加载螺栓Ⅰ安装螺纹孔、限位槽Ⅰ、弹簧槽Ⅰ、弹簧槽Ⅱ、限位槽Ⅱ、燕尾滑动槽Ⅰ、燕尾滑动槽Ⅱ、限位螺栓Ⅱ安装螺纹孔和限位螺栓Ⅰ安装螺纹孔；所述限位螺栓Ⅱ安装沉头孔内穿过限位组件Ⅱ的限位螺栓Ⅱ，所述限位螺栓Ⅰ安装沉头孔内穿过限位组件Ⅰ的限位螺栓Ⅰ；所述加载螺栓Ⅱ安装螺纹孔与加载螺栓Ⅱ螺纹连接，所述加载螺栓Ⅰ安装螺纹孔与加载螺栓Ⅰ螺纹连接；所述限位槽Ⅰ内安装有限位组件Ⅰ，所述限位槽Ⅱ内安装有限位组件Ⅱ；所述弹簧槽Ⅰ内放置有限位组件Ⅰ的弹簧Ⅰ，所述弹簧槽Ⅱ内放置有限位组件Ⅱ的弹簧Ⅱ；所述燕尾滑动槽Ⅰ与燕尾滑动凸台Ⅰ滑动连接，所述燕尾滑动槽Ⅱ与燕尾滑动凸台Ⅱ滑动连接；所述限位螺栓Ⅰ安装螺纹孔与限位组件Ⅰ的限位螺栓Ⅰ螺纹连接，所述限位螺栓Ⅱ安装螺纹孔与限位组件Ⅱ的限位螺栓Ⅱ螺纹连接。