一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法，检测机构包括：用于执行微夹持操作的微夹持器，用于输入微位移的压电陶瓷堆，用于驱动压电陶瓷堆的压电驱动器，用于控制压电驱动器输入电压值的控制器。当微夹持器对微小物体进行拾取操作时，释放过程中会出现无法正常释放的失效情况，微小物体由于其受到粘附力的作用使其与微夹持器的夹持臂粘附在一起，使微小物体不能正常释放，因此，提出一种对压电陶瓷驱动器输入电压施加正弦动态信号，利用夹持臂振动产生的惯性力实现粘附力的检测与控制，从而使微小物体实现正常释放。本发明专利技术的基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法结构简单、成本低、效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法


[0001]本专利技术属于精密制造领域，尤其是涉及一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着生物工程技术、微机电系统技术、微/纳技术及光学工程等领域的研究对象正朝着微细化方向发展，微夹持器作为对微小物体进行操作过程的末端执行器，在微机械零件的加工、装配、生物工程和光学等领域均有较好的应用前景。
[0003]由于微夹持器的操作对象具有轻、薄等特点，粘着是造成微小物体操作困难的最主要因素之一。由于表面效应，范德华力、毛细作用力、静电力等粘附力会出现拾取后无法稳定释放现象。由于释放是微夹持操作的重要阶段，其成功与否对整个过程起决定性作用，因此微小物体释放控制操作日益成为微操作领域的研究重点，需要寻找合适的方法消除粘着效应对其夹持操作的影响。针对这些问题，本专利技术提出了一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法，该微夹持器粘附力检测机构及其使用方法结构简单、成本低、效率高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法，该微夹持器粘附力检测机构及其使用方法结构简单、成本低、效率高，在微夹持操作释放过程中可通过对压电陶瓷驱动器输入正弦动态电信号，从而使夹持臂产生振动，利用振动产生的惯性力实现粘附力的检测与控制，从而使微小物体实现正常释放。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种基于微夹持器的粘附力检测机构，包括：微夹持器1、压电陶瓷堆2、压电驱动器3、控制器4以及传输电路5。
[0006]所述微夹持器1整体成左右对称结构，包括：夹持臂1
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1、第一直角形柔性铰链1
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2、第一正圆形柔性铰链1
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3、第二正圆形柔性铰链1
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4、第三正圆形柔性铰链1
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5、第四正圆形柔性铰链1
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6、第一固定端1
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7、位移输入端1
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8、第二固定端1
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9、第五正圆形柔性铰链1
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10、第六正圆形柔性铰链1
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11、第七正圆形柔性铰链1
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12、第八正圆形柔性铰链1
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13以及第二直角形柔性铰链1
‑
14。
[0007]所述压电陶瓷堆2通过传输电路5与压电驱动器3电性连接，并安装在微夹持器位移输入端1
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8上，用于输入微幅振动，使微夹持器的夹持臂进行微幅振动从而使微小物体与其分离，实现释放操作。
[0008]所述压电驱动器3通过传输电路5与控制器4电性连接，控制器4控制压电驱动器3的输入电压值，从而控制微夹持器的夹持臂的振动幅值和频率。
[0009]所述第一固定端1
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7与第二固定端1
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9用于固定微夹持器。
[0010]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本专利技术提供一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法，当微小物体与微夹持器的夹持臂在粘附情况下，利用夹持臂振动带动微小物体振动产生的惯性力来实现粘附力的测量；2、本专利技术提供一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法，在微夹持进行释放操作过程中，可通过对压电陶瓷驱动器输入动态电信号，使夹持臂进行微幅振动从而使微小物体与其分离；3、本专利技术提供一种基于微夹持器的粘附力检测机构及其使用方法，该夹持力检测机构及其使用放法结构简单、成本低、效率高。
附图说明
[0011]图1是本专利技术实施例提供的微夹持器的结构示意图。
[0012]图2是本专利技术实施例提供的基于微夹持器的粘附力检测机构整体装配结构示意图。
[0013]图3是本专利技术实施例提供的微小物体与夹持臂粘附示意图。
[0014]图中，1、微夹持器；1
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1、夹持臂；1
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2、第一直角形柔性铰链；1
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3、第一正圆形柔性铰链；1
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4、第二正圆形柔性铰链；1
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5、第三正圆形柔性铰链；1
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6、第四正圆形柔性铰链；1
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7、第一固定端；1
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8、位移输入端；1
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9、第二固定端；1
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10、第五正圆形柔性铰链；1
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11、第六正圆形柔性铰链；1
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12、第七正圆形柔性铰链；1
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13、第八正圆形柔性铰链；1
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14、第二直角形柔性铰链；2、压电陶瓷堆；3、压电驱动器；4、控制器；5、传输电路；6、微小物体。
具体实施方式
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]为了更好地理解本专利技术，下面结合附图对本专利技术作进一步地描述。
[0017]如图1
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图2所示，一种基于微夹持器的粘附力检测机构，包括：微夹持器1、压电陶瓷堆2、压电驱动器3、控制器4以及传输电路5。
[0018]所述微夹持器1，包括：夹持臂1
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1、第一直角形柔性铰链1
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2、第一正圆形柔性铰链1
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3、第二正圆形柔性铰链1
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4、第三正圆形柔性铰链1
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5、第四正圆形柔性铰链1
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6、第一固定端1
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7、位移输入端1
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8、第二固定端1
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9、第五正圆形柔性铰链1
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10、第六正圆形柔性铰链1
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11、第七正圆形柔性铰链1
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12、第八正圆形柔性铰链1
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13以及第二直角形柔性铰链1
‑
14。
[0019]所述压电陶瓷堆2通过传输电路5与压电驱动器3电性连接，并安装在微夹持器位移输入端1
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8上，用于输入微幅振动，使微夹持器的夹持臂进行微幅振动从而使微小物体与其分离，实现释放操作。
[0020]所述压电驱动器3通过传输电路5与控制器4电性连接，控制器4控制压电驱动器3的输入电压值，从而控制微夹持器的夹持臂的振动幅值和频率。
[0021]另一方面，本专利技术提供一种基于微夹持器的粘附力检测机构的使用方法，具体为：压电驱动器3驱动压电陶瓷堆2输出微位移，由于压电陶瓷堆2安装在微夹持器1的位移输入端1
‑
8上，从而推动微夹持器第一正圆形柔性铰链1
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3、第二正圆形柔性铰链1
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4、
第三正圆形柔性铰链1
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5、第四正圆形柔性铰链1
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6、第五正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微夹持器的粘附力检测机构，其特征在于，包括：微夹持器、压电陶瓷堆、压电驱动器、传输电路、控制器；所述微夹持器包括：4对左右对称分布的正圆形柔性铰链、1对左右对称分布的直角型柔性铰链、夹持臂、位移输入端和固定端，微夹持器整体成左右对称结构；所述压电陶瓷堆通过传输电路与压电驱动器电性连接，并安装在微夹持器的位移输入端；所述压电驱动器通过传输电路与控制器电性连接；所述固定端用于固定微夹持器。2.根据权利要求1所述的一种基于微夹持器的粘附力检测机构，其特征在于，通过控制器控制压电驱动器的输入电压值，从而实现对夹持臂振动频率与幅值的控制。3.一种使用权利要求2所述的基于微夹持器的粘附力检测机构的使用方法，其特征在于：压电驱动器驱动压电陶瓷堆输出微位移，由于压电陶瓷堆安装在微夹持器的位移输入端上，从而推动正圆形和直角形柔性铰链产生弹性角位移，从而使微夹持器的夹持臂对微小物体进行夹持操作，当微夹持器张开其夹持臂对微小物体进行释放时，微小物体由于其受到粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建阳，刘斌，陈平录，胡俊峰，薛龙，
申请(专利权)人：江西农业大学，
类型：发明
国别省市：