高精度微夹持器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高精度微夹持器，包括平台底座、微力驱动器、微夹持钳和受力磁铁；所述平台底座呈对称结构，上面设置有对称分布的螺钉孔；所述微力驱动器在所述平台底座上对称布置，所述平台底座的对称中心面处设置有所述微夹持钳；所述微力驱动器包括两片压电陶瓷片、位于两片压电陶瓷片之间的超磁致伸缩片、与超磁致伸缩片平行布置的永磁铁、位于超磁致伸缩片、压电陶瓷片和永磁铁两端并对超磁致伸缩片和永磁铁进行夹持的两个磁定轭；本实用新型专利技术能够使微夹持器的夹持微力大小可控精度高，并且功耗低、发热小，精度稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微机械装配工具的
，特别是微夹持器的

技术介绍
微机电系统(MEMS)的高速发展已从“微电子-机械”向“微机械-电子”领域发生转变，MEMS器件中的微小机械结构件越来越多、越来越复杂，给微机械装配特别是自动化微机械装配带来了巨大的挑战。传统微机械零件的装配依靠的微夹持器应用广泛，但是存在以下问题：1)微夹持器的夹持微力大小的控制精度低，被夹持零件易损坏；2)微夹持器的动力来源一般是通过直线电机或热膨胀等存有热源的器件，热变形因素影响操作精度。
技术实现思路
本专利技术的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高精度微夹持器，能够使微夹持器的夹持微力大小可控精度高，并且功耗低、发热小，精度稳定性好。为实现上述目的，本专利技术提出了一种高精度微夹持器，包括平台底座、微力驱动器、微夹持钳和受力磁铁；所述平台底座呈对称结构，上面设置有对称分布的螺钉孔；所述微力驱动器在所述平台底座上对称布置，所述平台底座的对称中心面处设置有所述微夹持钳；所述微力驱动器包括两片压电陶瓷片、位于两片压电陶瓷片之间的超磁致伸缩片、与超磁致伸缩片平行布置的永磁铁、位于超磁致伸缩片、压电陶瓷片和永磁铁两端并对超磁致伸缩片和永磁铁进行夹持的两个磁定轭；所述微夹持钳包括对称的钳体和钳尖，所述钳体根部以及两个钳体的交接处设置有柔性铰链，所述钳体的外侧用环氧树脂粘贴有所述受力磁铁；所述受力磁铁与对应的微力驱动器中的永磁铁具有同向分布的磁场极性。作为优选，所述磁定轭的末端横截面宽度等于所述受力磁铁的厚度，使磁感线在气隙中传输时发散量小。作为优选，所述压电陶瓷片与所述超磁致伸缩片通过环氧树脂固定粘结。本专利技术的有益效果：本专利技术通过微力驱动器对微夹持钳提供微动力，由于微力驱动器通过对压电陶瓷片施加驱动电压进行磁微力调节，可以提高微夹持钳的力调节精度，由于驱动压电陶瓷保持一定电压使其保持一定形变时没有电流，所以功耗极低，不会产生影响精度的热量，从而使微夹持器具有较高的精度保持性。本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。【附图说明】图1是本专利技术高精度微夹持器的整体结构示意图；图2是本专利技术高精度微夹持器中微力驱动器的结构示意图；图3是本专利技术高精度微夹持器中微夹持钳的结构示意图。图中：1-平台底座、2-微力驱动器、3-微夹持钳、4-受力磁铁、101-螺钉孔、21-磁定轭、22-永磁铁、23-超磁致伸缩片、24-压电陶瓷片、301-柔性铰链、302-钳体、303-钳尖。【具体实施方式】参阅图1、图2和图3，本专利技术高精度微夹持器，包括平台底座1、微力驱动器2、微夹持钳3和受力磁铁4；所述平台底座1呈对称结构，上面设置有对称分布的螺钉孔101；所述微力驱动器2在所述平台底座1上对称布置，所述平台底座1的对称中心面处设置有所述微夹持钳3；所述微力驱动器2包括两片压电陶瓷片24、位于两片压电陶瓷片24之间的超磁致伸缩片23、与超磁致伸缩片23平行布置的永磁铁22、位于超磁致伸缩片23、压电陶瓷片24和永磁铁22两端并对超磁致伸缩片23和永磁铁22进行夹持的两个磁定轭21；所述微夹持钳3包括对称的钳体302和钳尖303，所述钳体302根部以及两个钳体302的交接处设置有柔性铰链301，所述钳体302的外侧用环氧树脂粘贴有所述受力磁铁4；所述受力磁铁4与对应的微力驱动器2中的永磁铁22具有同向分布的磁场极性。作为优选，所述磁定轭21的末端横截面宽度等于所述受力磁铁4的厚度，使磁感线在气隙中传输时发散量小。作为优选，所述压电陶瓷片24与所述超磁致伸缩片23通过环氧树脂固定粘结。本专利技术高精度微夹持器中所用的微力驱动器2，其工作原理是：永磁铁22通过两端的磁定轭21与超磁致伸缩片23构成一个磁回路，同时永磁铁22经两端的磁定轭21及气隙与受力磁铁4构成另一个磁回路，在两个磁回路中，永磁铁22位于两磁路的重合主磁路中，根据磁通连续性原理，当含有超磁致伸缩片23的磁回路的磁通量发生变化时，另一个与之并联的磁回路中的磁通量也将发生变化，这就是磁力输出调节的原理；具体在该微力驱动器2中，超磁致伸缩片23受通电的压电陶瓷24伸缩变形的影响而被迫发生应变，由逆磁致伸缩效应而改变了磁回路中的磁通量，从而对另一磁回路中的磁力产生了调节。本专利技术高精度微夹持器，其工作原理是：微力驱动器2位于微夹持钳3的两侧，对钳体302上固定的受力磁铁4产生斥力，使得钳尖303夹紧从而进行微小物体的夹持，由于两边均设置微力驱动器2，从而微夹持钳3的动作效率提高。本专利技术，通过微力驱动器对微夹持钳提供微动力，由于微力驱动器通过对压电陶瓷片施加驱动电压进行磁微力调节，可以提高微夹持钳的力调节精度，由于驱动压电陶瓷保持一定电压使其保持一定形变时没有电流，所以功耗极低，不会产生影响精度的热量，从而使微夹持器具有较高的精度保持性。上述实施例是对本专利技术的说明，不是对本专利技术的限定，任何对本专利技术简单变换后的方案均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度微夹持器，其特征在于：包括平台底座(1)、微力驱动器(2)、微夹持钳(3)和受力磁铁(4)；所述平台底座(1)呈对称结构，上面设置有对称分布的螺钉孔(101)；所述微力驱动器(2)在所述平台底座(1)上对称布置，所述平台底座(1)的对称中心面处设置有所述微夹持钳(3)；所述微力驱动器(2)包括两片压电陶瓷片(24)、位于两片压电陶瓷片(24)之间的超磁致伸缩片(23)、与超磁致伸缩片(23)平行布置的永磁铁(22)、位于超磁致伸缩片(23)、压电陶瓷片(24)和永磁铁(22)两端并对超磁致伸缩片(23)和永磁铁(22)进行夹持的两个磁定轭(21)；所述微夹持钳(3)包括对称的钳体(302)和钳尖(303)，所述钳体(302)根部以及两个钳体(302)的交接处设置有柔性铰链(301)，所述钳体(302)的外侧用环氧树脂粘贴有所述受力磁铁(4)；所述受力磁铁(4)与对应的微力驱动器(2)中的永磁铁(22)具有同向分布的磁场极性。

【技术特征摘要】
1.一种高精度微夹持器，其特征在于：包括平台底座(1)、微力驱动器(2)、
微夹持钳(3)和受力磁铁(4)；所述平台底座(1)呈对称结构，上面设置
有对称分布的螺钉孔(101)；所述微力驱动器(2)在所述平台底座(1)上
对称布置，所述平台底座(1)的对称中心面处设置有所述微夹持钳(3)；所
述微力驱动器(2)包括两片压电陶瓷片(24)、位于两片压电陶瓷片(24)
之间的超磁致伸缩片(23)、与超磁致伸缩片(23)平行布置的永磁铁(22)、
位于超磁致伸缩片(23)、压电陶瓷片(24)和永磁铁(22)两端并对超磁致
伸缩片(23)和永磁铁(22)进行夹持的两个磁定轭(21)；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊哲，
申请(专利权)人：陈昊哲，
类型：新型
国别省市：浙江;33