The invention discloses an actuator with two-stage micro displacement amplification mechanism, which is provided with an axial magnetic field by a skeleton, including: H-type non magnetic shell, upper end cover, lower end cover, solenoid, combination body, two-stage micro displacement amplification mechanism and output rod. The invention adopts two-stage amplification based on flexible hinge, which can enlarge the displacement of the original driver, effectively increase the output displacement of the driver, reduce the volume of the driver under the same output conditions, and make the driver miniaturized.
【技术实现步骤摘要】
骨架提供轴向磁场的带有二级微位移放大机构的促动器
本专利技术涉及精密控制领域,具体涉及一种骨架提供轴向磁场的带有二级微位移放大机构的促动器。
技术介绍
近年来,高分辨率,响应速度快的各类驱动器被广泛的应用在包括微电子,纳米技术,生物医学工程,精密加工等各个领域。且随着技术不断发展,对驱动器的各类指标提出了更高的要求。超磁致伸缩材料具有大的应变值,高响应速度,高能量密度,大的机电耦合系数,高可靠性等一系列优异特性,在驱动器领域显示出良好的应用前景。对于在一些需要较低的输出范围,如100um以下,或一些对驱动器体积没有限制的环境下,磁致伸缩驱动器可独立完成作业,不需要借助辅助设备,但在一些输出要求较大的领域和/或对驱动器体积有所限制的环境,单一的依靠磁致伸缩驱动器完成作业是不够的。此时就需要一种对驱动器输出位移进行放大的装置。柔性铰链作为机械传动和支撑机构具有无摩擦、无间隙、运动分辨率高等优点,在微位移放大机构领域被广泛应用。柔性位移放大机构的工作原理是依靠柔性铰链的弹性变形进行运动,为了避免寄生运动和温载带来的误差,机构的构型大多采用轴对称式设计。但是,此种设计存在一些问题:在放大机构体积不变的情况下,为了保证对称结构,对放大倍数有效的横向结构只有二分之一,而在保证放大倍数的情况下,整体横向结构又会扩大一倍。另外,由于放大机构体积较大,一般都将驱动器放置在放大机构内部。这样在兼顾小的体积和大的放大倍数的工况条件下,柔性位移放大机构的应用将会受到限制。中国专利CN100466319C公开了一种磁致 ...
【技术保护点】
1.一种骨架提供轴向磁场的带有二级微位移放大机构的促动器,其特征在于,包括:H型不导磁壳体、上端盖、下端盖、螺线管、组合体、二级微位移放大机构、输出杆;H型不导磁壳体两端开口,内壁设置有挡板,挡板设置有输入杆通孔;上端盖连接在前端开口,上端盖设置有输出杆通孔,下端盖连接在后端开口;螺线管安装在H型不导磁壳体内,并位于挡板的后部,前端抵在挡板上,后端抵在下端盖上;螺线管设置有轴向通孔,螺线管设置有线圈,在轴向通孔的外壁设置有永磁体;轴向通孔连通输入杆通孔,组合体安装在轴向通孔内;二级微位移放大机构安装在H型不导磁壳体内,并位于挡板的前部,二级微位移放大机构的位移输入杆伸入输入杆通孔并连接组合体的端部;输出杆一端连接在二级微位移放大机构的输出端,另一端从输出杆通孔伸出。/n
【技术特征摘要】
1.一种骨架提供轴向磁场的带有二级微位移放大机构的促动器,其特征在于,包括:H型不导磁壳体、上端盖、下端盖、螺线管、组合体、二级微位移放大机构、输出杆;H型不导磁壳体两端开口,内壁设置有挡板,挡板设置有输入杆通孔;上端盖连接在前端开口,上端盖设置有输出杆通孔,下端盖连接在后端开口;螺线管安装在H型不导磁壳体内,并位于挡板的后部,前端抵在挡板上,后端抵在下端盖上;螺线管设置有轴向通孔,螺线管设置有线圈,在轴向通孔的外壁设置有永磁体;轴向通孔连通输入杆通孔,组合体安装在轴向通孔内;二级微位移放大机构安装在H型不导磁壳体内,并位于挡板的前部,二级微位移放大机构的位移输入杆伸入输入杆通孔并连接组合体的端部;输出杆一端连接在二级微位移放大机构的输出端,另一端从输出杆通孔伸出。
2.如权利要求1所述骨架提供轴向磁场的带有二级微位移放大机构的促动器,其特征在于,二级微位移放大机构包括:包括两组非对称放大单元,每组非对称放大单元包括两个通过柔性铰链相串接的非对称放大单元,非对称放大单元用于将微位移放大;两组非对称放大单元的位置相反并重叠布置;输入端、输出端分别通过柔性铰链连接非对称放大单元,输入端用于给非对称放大单元输入微位移,输出端用于输出放大后的位移;两个相接触的输入端固定连接,两个相接触的输出端固定连接。
3.如权利要求2所述骨架提供轴向磁场的带有二级微位移放大机构的促动器,其特征在于,非对称放大单元包括:放大输出杆、放大固定杆、输入端铰链、放大固定端铰链;放大输出杆横向布置,放大固定杆通过放大固定端铰链连接在放大输出杆的下部,放大固定端铰链位于放大输出杆靠近端部的位置;输入端铰链设置在放大输出杆的下部,并位于放大固定端铰链的内侧;位于输出端一侧的非对称放大单元通过输入端铰链连接位于输入端一侧的非对称放大单元的放大输出杆的顶部;位...
【专利技术属性】
技术研发人员:郝宏波,乔禹,李金,王婷婷,张光睿,田若楠,梁雨萍,
申请(专利权)人:包头稀土研究院,瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:内蒙;15
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