The invention relates to an asymmetric two stage displacement amplification flexible micro operating mechanism, including a matrix, a piezoelectric ceramic driver, a SR displacement amplifier, a parallel quadrilateral lever amplification mechanism and a pretightening bolt. The piezoelectric ceramic driver is mounted on a matrix through a pretightening bolt, and the operating mechanism only controls the movement of a jaw, the other is the other. The jaw is connected with the base, and the output end of the piezoelectric ceramic actuator is connected to the input end of the SR displacement amplification mechanism through the flexible hinge IV. The SR displacement amplifier is connected to the matrix by the flexible hinge I, and the output end of the SR displacement amplifier passes through the flexible hinge II and the input end of the flat row quadrangle lever amplification mechanism. The output end of the parallelogram lever magnifying mechanism is connected with the jaw through a flexible parallel double plate mechanism, and the flexible parallel double board mechanism is attached with a metal strain gauge. The design of asymmetric structure can make the structure of the micromanipulator compact, achieve stable clamping and overcome the disadvantages of synchronization and instability in the symmetrical clamping.
【技术实现步骤摘要】
一种非对称二级位移放大柔性微操作机构
本专利技术属于微纳米操作领域,具体涉及一种由压电陶瓷直接驱动,具有二级位移放大的非对称柔性微操作机构。
技术介绍
随着微机电系统(MEMS)的迅速发展,对微操作与微装配技术的需求日益迫切。微作业工具作为实现微操作的关键部件,是连接微观系统与宏观系统的关键环节。随着微细加工技术、微电子技术、MEMS等的发展,微小型零件的尺寸越来越小,为了使被夹持零件不至于有较大的变形和损坏,对微小型零件的操作提出了越来越高的要求。微操作机构的合理设计和制造是实现微小型零件操作的关键环节。用于微小型零件操作的微操作机构一般是由提供驱动位移和驱动力的驱动器、运动传递机构和夹紧零件的钳口组成。驱动器直接影响微操作机构的结构尺寸及性能,也间接地影响整体机械结构的复杂程度,以及实现其精确控制的难易程度。现在微操作机构较多地使用压电陶瓷驱动器,可以明显降低整体质量和运动惯量,压电陶瓷具有刚度高的特点,利用压电陶瓷驱动器驱动两臂开合,可以有效改善运动系统的静动态特性。目前,大部分文献中所设计的微操作机构为对称式结构,其优点在于可以实现位移的双倍放大,可以满足更大尺度零件夹持的需求。但是实际加工与安装过程中会产生一定的误差,使得两侧夹钳不能实现完全对称式的运动。而且,部分存在的微操作机构存在结构复杂,效率低,位移放大倍数较小等缺点。因此,设计一种非对称夹持,机构简单且具有较大位移放大倍数的柔性微操作机构至关重要。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种压电驱动式非对称二级位移放大柔性微操作机构,该微操作机构制造成本低,结构简单,操 ...
【技术保护点】
1.一种非对称二级位移放大柔性微操作机构,包括基体,压电陶瓷驱动器,SR位移放大机构,平行四边形杠杆放大机构和预紧螺栓,压电陶瓷驱动器通过预紧螺栓安装在基体上,其特征在于:本操作机构仅控制一个钳口的运动,另一个钳口与基体连接固定不动,压电陶瓷驱动器的输出端通过柔性铰链Ⅳ与SR位移放大机构的输入端相连,SR位移放大机构通过柔性铰链Ⅰ与基体相连,SR位移放大机构的输出端通过柔性铰链Ⅱ与平行四边形杠杆放大机构的输入端相连,平行四边形杠杆放大机构输出端通过柔性平行双板机构与活动钳口相连,在柔性平行双板机构上粘贴有金属应变片。
【技术特征摘要】
1.一种非对称二级位移放大柔性微操作机构,包括基体,压电陶瓷驱动器,SR位移放大机构,平行四边形杠杆放大机构和预紧螺栓,压电陶瓷驱动器通过预紧螺栓安装在基体上,其特征在于:本操作机构仅控制一个钳口的运动,另一个钳口与基体连接固定不动,压电陶瓷驱动器的输出端通过柔性铰链Ⅳ与SR位移放大机构的输入端相连,SR位移放大机构通过柔性铰链Ⅰ与基体相连,SR位移放大机构的输出端通过柔性铰链Ⅱ与平行四边形杠杆放大机构的输入端相连,平行四边形杠杆放大机构输出端通...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘守锋,王福军,张冠伟,时贝超,田延岭,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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