[发明专利]外置传感装置大位移精密驱动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，具体是一种外置传感装置大位移精密驱动机构。

背景技术

在光学精密驱动定位，微纳米振动主动控制等领域，精密驱动装置是关键部件。对驱动装置的性能，尤其是在小尺寸空间对可达到的驱动行程、振幅、驱动力和驱动精确度等方面的性能要求越来越高。但是，目前的驱动装置，尤其是智能材料驱动装置，其通常存在驱动精度高，但驱动行程小的缺陷。在空间光学自动控制和精密振动驱动等领域非常需要一种具备小体积、大行程、精密位移或振动驱动的驱动装置。

经过对现有技术的检索发现，2008年5月28日公开的中国专利，申请号为200710125011，其公开了一种智能材料-磁致伸缩驱动器，包括壳体、磁致伸缩棒、线圈支架及驱动线圈，沿磁致伸缩棒的伸缩方向设有一个传递杆，该传递杆的一端与该磁致伸缩棒接触，另一端与一个伸出所述壳体外的输出器接触；传递杆与壳体之间设有弹性部件；所述线圈支架部分或全部由磁性材料制成，并向所述磁致伸缩棒提供偏置磁场。该发明将提供偏置磁场的永磁体与线圈支架合为一体，使结构更为紧凑，可减小驱动器的体积，这样的结构不仅有利于散热，而且通过采用磁浮驱动的最简化方式驱动磁致伸缩棒，降低了磁路磁阻，使磁致伸缩棒的伸缩变化更加灵敏。此外，采用了直接输出的方式，减小了相位变化及失真的问题，进一步简化并优化了结构。但是，这种驱动器存在缺点，是其驱动位移较小，基于磁致伸缩常数，该结构驱动器如果获得大行程驱动，其磁致伸缩材料体，即整个驱动器尺寸将会相当大。不适合微小尺度空间或轻质量驱动装置应用需求的领域。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种外置传感装置大位移精密驱动机构。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种外置传感装置大位移精密驱动机构，包括壳体、驱动装置、位移传递放大部件、终端装置、外置传感装置、位移输出杆、水平柔性连接件、支点支架、滑块及竖直柔性连接件，其中，驱动装置安装在壳体内部，位移传递放大部件安装在壳体外部并通过支点支架与壳体相连接；位移输出杆设置在壳体上，其内端面与驱动装置相连接，其外端面通过水平柔性连接件与位移传递放大部件相连接；滑块设置在位移传递放大部件上，通过竖直柔性连接件与终端装置相连接；所述外置传感装置安装在壳体与位移传递放大部件之间。

所述壳体靠近位移传递放大部件的一端为左端盖，所述左端盖上设有通孔，位移输出杆安装在该通孔内；所述壳体远离位移传递放大部件的一端为壳体底端，所述壳体底端开有螺纹孔，该螺纹孔内设置有底端调节件；所述壳体顶部设有传感器滑槽，传感装置安装在该传感器滑槽上。

所述外置传感装置包括传感支架体、传感调节螺母、弹性调节件和传感器，其中，传感支架体安装在壳体顶部的传感器滑槽上，传感调节螺母设置在传感支架体上，传感器设置在传感支架体与位移传递放大部件之间，弹性调节件设置在传感器与传感调节螺母之间。

所述驱动装置包括：驱动材料体和驱动激励体，其中，驱动材料体设置在驱动激励体中间, 所述驱动材料体为驱动材料体为受电或电磁激励后可产生伸缩的材料体，所述可产生伸缩的材料体为磁致伸缩材料体，所述驱动激励体为电磁线圈或电压激励体；所述驱动装置还包括辅助激励体，其中，辅助激励体设置在驱动材料体和驱动激励体之间或者设置在驱动激励体外侧,所述辅助激励体为永磁体。

所述位移传递放大部件为L型，包括长臂端和短臂端，支点支架设置在长臂端与短臂端的交接处，长臂端上设有放大调节滑槽，滑块设置在放大调节滑槽上，所述支点支架为轴承式支点支架或弹性式支点支架，所述长臂端位于壳体的上方或者下方。

所述终端装置包括输出杆和导向体，其中，导向体设置在输出杆外侧，输出杆通过竖直柔性连接件与滑块相连接，所述输出杆为终端输出杆或贯通输出杆。所述终端装置还包括输出端传感器、输出位移连接杆和位移力弹簧，其中，输出端传感器固定在导向体上，输出位移连接杆连接在输出杆上并穿过输出端传感器，输出端传感器与输出杆之间设有位移力弹簧。

所述外置传感装置大位移精密驱动机构还包括底端传感器，其中，底端传感器设置在壳体内远离位移输出杆的一端，底端传感器的一端与驱动装置相连接，其另一端与安装在壳体上螺纹孔内的底端调节件相连接。底端传感器可以用于感知驱动材料体被激励过程中的变形驱动应力变化，该力的变化也存在与位移力弹簧变形量的对应关系，从而可根据底端传感器的压力传感信号间接得知输出杆或输出位移连接杆的位移。