基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台及驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台及驱动方法，其包括承载座

【技术实现步骤摘要】
基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台及驱动方法


[0001]本专利技术属于精密机械与高速驱动
，具体涉及一种基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台及驱动方法
。

技术介绍

[0002]超精密加工与定位技术作为现代工业发展的基础，一直是世界各国研究者不断探索的研究热点
。
如今，传统的定位执行器，如电磁驱动
、
液压驱动，虽然具有速度快
、
行程长
、
输出力大等优点，但由于分辨率低等问题，很难满足微
/
纳米操作的高精度要求
。
为了满足高分辨率和高精度的要求，可以与电信号控制相结合以达到纳米级定位精度的压电材料引起了人们的极大关注
。
相比于传统的定位执行器，压电驱动组件具有响应速度快
、
断电自锁
、
微米
/
纳米级定位精度等优点
。
[0003]直接驱动型压电驱动组件具备输出力大，定位精度高的优势，然而其主要缺点是行程过小，目前最先进的锆钛酸铅...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台，其特征在于包括：用于承载驱动目标的承载座
(1)、
电磁驱动组件
(2)、
压电驱动组件
(3)
和底座组件
(4)
；其中，压电驱动组件和底座组件均为由竖直面和水平面构成的
L
形结构，所述电磁驱动组件包括同轴设置的线圈单元
(2
‑
1)
和磁铁单元
(2
‑
3)
，其中，线圈单元
(2
‑
1)
套设在磁铁单元
(2
‑
3)
内部，两者之间设置间隙，两者沿轴线方向可产生相对位移，其中磁铁单元固定连接在底座组件的竖直面上，线圈单元固定连接在压电驱动组件的竖直面上；所述压电驱动组件与承载座之间固定连接；所述承载座上设置有磁铁单元避让槽
(1
‑
7)
和线圈限位凸台
(1
‑
6)
；所述磁铁单元设置在磁铁单元避让槽内，并与槽壁面间隙配合；所述磁铁单元与线圈限位凸台连接固定；所述底座组件的水平面上设置有导轨
(4
‑
3)
和与导轨配合可相对导轨滑动的滑块
(4
‑
2)
，滑块与压电驱动组件
(3)
的水平面固定连接；所述压电驱动组件
(3)
的水平面上开设有柔性机构形变避让槽
(3
‑1‑
13)
，柔性机构形变避让槽内设置有柔性机构，柔性机构一端与柔性机构形变避让槽的壁面相连，相对的另一端设置有惯性块
(3
‑
5)
；柔性机构内部具有空腔并安装有压电堆叠
(3
‑
2)
；压电堆叠激励时柔性机构能产生变形并带动惯性块产生水平方向的位移
。2.
根据权利要求1所述的基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台，其特征在于，所述的柔性机构由一个柔性机构连接块
(3
‑1‑
4)、
四个柔性斜侧梁
(3
‑1‑
5)、
两个柔性侧梁
(3
‑1‑
6)
以及惯性块连接块
(3
‑1‑
7)
组成，其材料为高弹性金属；其中，四个柔性斜侧梁
(3
‑1‑
5)、
两个柔性侧梁
(3
‑1‑
6)
组成具有空腔的多边形结构，多边形结构通过柔性机构连接块与柔性机构形变避让槽的壁面相连，多边形结构通过惯性块连接块与惯性块相连
。3.
根据权利要求1所述的基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台，其特征在于，柔性机构的空腔壁面与压电堆叠之间设置有下楔形垫片
(3
‑
3)
与上楔形垫片
(3
‑
4)
，下楔形垫片与上楔形垫片结构相同，两者的楔面相对并接触，利用两者的楔面配合将压电堆叠楔紧在柔性机构的空腔中
。4.
根据权利要求3所述的基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台，其特征在于，下楔形垫片与上楔形垫片的楔面与竖直面之间的夹角为小于等于
15
度的锐角
。5.
根据权利要求1所述的基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台，其特征在于，所述惯性块的运动方向
、
滑块的运动方向
、
线圈单元的运动方向相互平行；所述压电堆叠的振动方向垂直于上述运动方向
。6.
根据权利要求1所述的基于压电堆叠的电磁辅助式高速惯性微动台，其特征在于，所述承载座
(1)
包括顶板和两个侧板，顶板上表面用于承载驱动目标，两个侧板与顶板下表面相连，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冬，乔广达，司钱欣，王晓冬，方璐，王东宇，侯博文，周济，龚国芳，杨华勇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：