[发明专利]一种基于柔性铰链放大的压电微搓动夹持钳

说明书

本发明公开了一种基于柔性铰链放大的压电微搓动夹持钳，包括U形状的机架，所述机架上端内壁通过柔性铰链分别活动连接有第一夹持臂和第二夹持臂，所述第二夹持臂端头固定连接有夹持头，所述第一夹持臂和第二夹持臂下端通过柔性铰链活动连接有置于机架内部的跷板，所述跷板端面开设有圆柱面约束孔。本发明涉及一种夹持钳，特别涉及一种基于柔性铰链放大的压电微搓动夹持钳，属于微纳加工技术领域。本发明通过两个夹持臂的相对运动控制，实现夹持端头在相互靠近的同时，具有相对运动，即可实现微搓动功能,通过柔性铰链可大幅提高微搓动夹持行程，增加工作空间，满足多种夹持要求。

技术领域

本发明涉及一种夹持钳，特别涉及一种基于柔性铰链放大的压电微搓动夹持钳，属于微纳加工技术领域。

背景技术

作为微机电系统的关键组成部分,微夹钳是沟通宏观与微观世界的基本工具,微夹钳可以实现拾起、夹持和释放等操作,因而广泛应用于微装配、生物医学、航空航天和军事等领域。

与静电梳齿驱动、电热驱动和形状记忆合金驱动等相比,压电叠堆驱动具有分辨率高、驱动力大、频响范围宽、响应速度快和动态特性好等优点,因而特别适合用于驱动微夹钳。

在微装配技术领域,经常需要对所夹持物体进行转动微调，因此，微夹钳应用在完成夹持的同时应具有搓动功能，一方面能利用搓动功能对所夹持物体实现微转动，另一方面，可以利用微搓动功能增加对物体的夹持力，防止脱落。

在微装配技术领域,经常需要使用微夹钳对微纳米级别到毫米级别的不规则而又易碎的微小零件进行操作,因此,微夹钳应该具有大行程和高分辨率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有大行程和高分辨率，且基于柔性铰链放大的压电微搓动夹持钳，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于柔性铰链放大的压电微搓动夹持钳，包括U形状的机架，所述机架上端内壁通过柔性铰链分别活动连接有第一夹持臂和第二夹持臂，所述第二夹持臂端头固定连接有夹持头，所述第一夹持臂和第二夹持臂下端通过柔性铰链活动连接有置于机架内部的跷板，所述跷板端面开设有圆柱面约束孔，且以圆柱面约束孔为轴做弧形运动，所述跷板与机架内部底端之间固定安装有压电陶瓷预紧弹簧和压电陶瓷驱动器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架内部底端开设有两个安装槽，所述压电陶瓷预紧弹簧和压电陶瓷驱动器分别安装在两个所述安装槽内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架端面开设有固定螺栓孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架内侧壁开设有弧形槽，所述弧形槽置于夹持头下方，且所述压电陶瓷驱动器输出端头置于压电陶瓷预紧弹簧和弧形槽之间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一夹持臂上端固定连接有与夹持头相适配的夹持座。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过两个夹持臂的相对运动控制，实现夹持端头在相互靠近的同时，具有相对运动，即可实现微搓动功能,通过柔性铰链可大幅提高微搓动夹持行程，增加工作空间，满足多种夹持要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、第一夹持臂；2、柔性铰链；3、跷板；4、压电陶瓷预紧弹簧；5、夹持头；6、第二夹持臂；7、圆柱面约束孔；8、压电陶瓷驱动器；9、固定螺栓孔；10、机架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。