一种压电旋转驱动器及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种压电旋转驱动器及其使用方法，属于压电驱动器技术领域，包括间隔设置的第一底座和第二底座，第一底座和第二底座之间设有旋转件，第一底座上设有第一箝位驱动件和旋转驱动件，第一箝位驱动件和旋转驱动件输出端共同连接第一贴合件，第一箝位驱动件带动第一贴合件在X轴方向上移动与旋转件接触并将其固定住形成箝位状态，旋转驱动件带动第一贴合件在Y轴方向上移动带动旋转件旋转形成驱动状态，第二底座上设有第二箝位驱动件，第二箝位驱动件连接第二贴合件，第二箝位驱动件带动第二贴合件在X轴方向上移动与旋转件接触并将其固定住形成箝位状态。该旋转驱动器结构简单，且控制方便。且控制方便。且控制方便。

【技术实现步骤摘要】
一种压电旋转驱动器及其使用方法


[0001]本专利技术属于压电驱动器
，具体是涉及一种压电旋转驱动器及其使用方法。

技术介绍

[0002]目前为了实现产品零件的精密加工需要合适的高精度驱动装置，传动的驱动装置，如电机、丝杠螺母、涡轮蜗杆等宏观大尺寸驱动装置以不能满足其精度要求，压电驱动器具有体积小、分辨率高、响应快、能耗低等优点，适用于精密定位系统，其中压电驱动器中的尺蠖驱动器具有运动范围大、输出转矩大等特点。
[0003]现有技术公开了一种仿生尺蠖型压电旋转驱动器，授权公开号CN103501129B,该旋转驱动器包括压电叠堆驱动器、驱动臂以及驱动轴，其中驱动臂为两个分别安装在驱动轴的两侧，每个驱动臂连接一个驱动压电叠堆，同时在驱动轴的外壁上下位置设置两个环形箝位压电叠堆，首先通过驱动一个环形箝位压电叠堆，使得驱动轴处于游动状态，然后推动驱动臂与驱动轴接触将其箝住，同时控制两个驱动压电叠堆来实现驱动轴的转动一定的角度，最后再控制另一个环形箝位压电叠堆再次将驱动轴箝住；这种压电旋转驱动器结构存在着以下缺点：
[0004](1)、该装置为了将驱动轴箝住，需要在驱动轴周围上下各设置一个环形箝位压电叠堆，通过给环形箝位压电叠堆通电带动底座与驱动轴接触来实现箝位状态，这样造成该装置整体高度增加，增大其占用空间。
[0005](2)、为了实现驱动轴旋转，需要通过两个驱动压电叠堆同时控制驱动臂，控制精度高，如果一个驱动压电叠堆未能启动或者启动慢的话就会出现卡顿现象。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种压电旋转驱动器及其使用方法。
[0007]本专利技术实施例提供了一种压电旋转驱动器，包括间隔设置的第一底座和第二底座，第一底座和第二底座之间设有旋转件，第一底座上设有第一箝位驱动件和旋转驱动件，第一箝位驱动件和旋转驱动件输出端共同连接第一贴合件，第一箝位驱动件带动第一贴合件在X轴方向上移动与旋转件接触并将其固定住形成箝位状态，旋转驱动件带动第一贴合件在Y轴方向上移动带动旋转件旋转形成驱动状态，第二底座上设有第二箝位驱动件，第二箝位驱动件连接第二贴合件，第二箝位驱动件带动第二贴合件在X轴方向上移动与旋转件接触并将其固定住形成箝位状态。
[0008]进一步地，第一贴合件为柔性件，且包括相互连接箝位部分和驱动部分，箝位部分与第一箝位驱动件的输出端连接，驱动部分与旋转驱动件的输出端连接，第二贴合的箝位部分和第一贴合件的箝位部分结构相同。
[0009]进一步地，箝位部分和驱动部分一体设置。
[0010]进一步地，所述箝位部分包括相互连接的箝位旋转件，箝位衔接件以及箝位夹持件，其中箝位衔接件与第一箝位驱动件连接，箝位旋转件和箝位夹持件设置在箝位衔接件的两侧，所述箝位旋转件固定在第一底座上，箝位夹持件与驱动部分固定连接。
[0011]进一步地，在所述第一底座上设有柔性导向梁，柔性导向梁与箝位夹持件相连接，通过所述柔性导向梁来使箝位夹持件输出X方向位移。
[0012]进一步地，所述箝位夹持件与箝位衔接件之间通过柔性铰链相连接。
[0013]进一步地，所述驱动部分包括相互连接的驱动旋转部和驱动衔接部，其中驱动旋转部固定在第一底座上，驱动衔接部分别与驱动旋转部、旋转驱动件以及箝位夹持件连接。
[0014]进一步地，驱动衔接件与驱动旋转件通过柔性铰链相连接。
[0015]进一步地，第一底座和第二底座安装在操作平台上，第一底座和第二底座分别通过位移平台滑动安装在操作平台上，且第一底座和第二底座能够独立移动从而控制第一贴合件和第二贴合件之间的间隙。
[0016]本专利技术实施例还提供了基于上述任一项所述的一种压电旋转驱动器的使用方法，所述使用方法包括如下过程:
[0017]步骤一：通过第一箝位驱动件控制第一贴合件在X轴方向上运动与旋转件相接触从而固定住旋转件形成箝位状态；
[0018]步骤二：通过旋转驱动件控制制第一贴合件在Y轴方向上运动给旋转件的外表面切向力，从而驱动旋转件旋转形成驱动状态；
[0019]步骤三：通过第二箝位驱动件控制第二贴合件在X轴方向上运动再次固定住旋转件形成箝位状态，然后第一贴合件退回到最初位置；
[0020]步骤四：第二贴合件退回到其所在的最初位置，然后重复上述步骤。
[0021]本专利技术的有益效果如下：
[0022]本专利技术提供的压电旋转驱动器是在旋转件的两侧各设置一个箝位驱动件，每个箝位驱动件带动贴合件在X轴方向上移动与旋转件的外壁贴合都能实现箝位状态，这样就减小了旋转驱动器的高度，同时其中一个箝位驱动件连接的贴合件也连接旋转驱动件，在旋转驱动件的控制下能够通过该贴合件带动旋转件，这样通过一个贴合件既能实现对旋转件的驱动旋转，又能实现对旋转件的箝位，且不易出现旋转件卡顿现象，相比于目前需要分别设置驱动臂和定位件来分别实现驱动轴的旋转和箝位，该旋转驱动器仅通过一个贴合件就能实现，简化了结构。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例提供的箝位增强型大负载尺蠖旋转驱动器整体结构图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的箝位增强型大负载尺蠖旋转驱动器的驱动——箝位部分结构示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例提供的箝位增强型大负载尺蠖旋转驱动器中第一贴合件的结构图；
[0026]图4为本专利技术实施例提供的箝位增强型大负载尺蠖旋转驱动器的运动原理示意图；
[0027]图5为本专利技术箝位增强型大负载尺蠖旋转驱动器的输入电压时序图。
[0028]图中：1、操作平台，2、第一底座，3.第二底座，4、第一位移平台，5.第二位移平台，6、叠堆型压电陶瓷驱动器，7、第一微型直线伺服驱动器，71、仿形卡扣，72、预紧装置，73、预紧螺钉，8、第一贴合件，81、箝位部分，810、箝位衔接件，811、第二贴合件，812、箝位夹持部，813、第二柔性铰链，814、第一柔性铰链，815、第三柔性铰链，82、驱动部分，820、驱动旋转件，821、驱动衔接件，822、第四柔性铰链，9、旋转件，10、第二微型直线伺服驱动器，11、第二贴合件，12、柔性导向梁。
具体实施方式
[0029]参见图1和图2所示，本专利技术实施例提供了一种箝位增强型大负载尺蠖旋转驱动器，该旋转驱动器包括操作平台1，其中操作平台1上间隔设置的第一底座2和第二底座3，其中第一底座2和第二底座3之间设有旋转件9。
[0030]在所述第一底座2上设有竖直放置的第一微型直线伺服驱动器7和叠堆型压电陶瓷驱动器6，其中第一微型直线伺服驱动器7设置在叠堆型压电陶瓷驱动器6的上方，第一微型直线伺服驱动器7的输出端在下方，所述第一微型直线伺服驱动器7设置在叠堆型压电陶瓷驱动器6之间共同连接第一贴合件8。
[0031]其中驱动第一微型直线伺服驱动器7能够带动第一贴合件8产生X轴方向上的位移和驱动力，从而与旋转件9的外壁面相接触，从而将旋转件9处于锁紧状态。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电旋转驱动器，包括间隔设置的第一底座和第二底座，第一底座和第二底座之间设有旋转件，其特征在于，第一底座上设有第一箝位驱动件和旋转驱动件，第一箝位驱动件和旋转驱动件输出端共同连接第一贴合件，第一箝位驱动件带动第一贴合件在X轴方向上移动与旋转件接触并将其固定住形成箝位状态，旋转驱动件带动第一贴合件在Y轴方向上移动带动旋转件旋转形成驱动状态，第二底座上设有第二箝位驱动件，第二箝位驱动件连接第二贴合件，第二箝位驱动件带动第二贴合件在X轴方向上移动与旋转件接触并将其固定住形成箝位状态。2.如权利要求1所述的一种压电旋转驱动器，其特征在于，第一贴合件为柔性件，且包括相互连接箝位部分和驱动部分，箝位部分与第一箝位驱动件的输出端连接，驱动部分与旋转驱动件的输出端连接，第二贴合的箝位部分和第一贴合件的箝位部分结构相同。3.如权利要求2所述的一种压电旋转驱动器，其特征在于，箝位部分和驱动部分一体设置。4.如权利要求2所述的一种压电旋转驱动器，其特征在于，所述箝位部分包括相互连接的箝位旋转件，箝位衔接件以及箝位夹持件，其中箝位衔接件与第一箝位驱动件连接，箝位旋转件和箝位夹持件设置在箝位衔接件的两侧，所述箝位旋转件固定在第一底座上，箝位夹持件与驱动部分固定连接。5.如权利要求4所述的一种压电旋转驱动器，其特征在于，在所述第一底座上设有柔性导向梁，柔性导向梁与箝位夹持件相连接，通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫鹏，刘元志，王凌飞，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：