[发明专利]液压微位移驱动器及微位移装置

说明书

技术领域

本发明涉及精密机械领域，尤其涉及一种液压微位移驱动器以及微位移装置。

背景技术

直线微位移驱动器主要用于驱动导轨等产生高精度的直线位移，在微纳米加工设备、微纳米检测仪器以及其他光学精密机械等领域里有重要的应用。目前绝大多数的微位移驱动器都是基于晶体的逆压电效应工作的，如压电陶瓷驱动器等。现有的各类微直线位移驱动器较为明显的不足是移动行程（即最大位移量）较小，例如在要求具有微纳米级精度和毫米级行程的场合，压电晶体驱动器就难以胜任了。

图1是压电陶瓷驱动器示意图。图中1是压电陶瓷棒，2是绕在压电陶瓷棒1上的线圈，V是加在线圈2两端的电压，h是压电陶瓷棒的长度。压电效应指的是：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。根据晶体的逆压电效应，在图1中，可以改变V的值获得h值的增加或减小。由于晶体极化产生的变形量很小，故压电陶瓷驱动器可产生很小的变形，但最大变形量很有限，一般来讲，压电陶瓷驱动器可产生纳米级的位移，但量程一般为微米量级。

鉴于此，有必要提供一种液压微位移驱动器以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液压微位移驱动器，与现有同类设备相比，具有以下优点：可以兼顾较高精度和较大大量程的需要，结构简单可靠，抗干扰能力强以及工作稳定性好等。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种液压微位移驱动器，所述液压微位移驱动器至少包括：设有内腔的缸筒；密封所述缸筒两端的上端盖以及下端盖；位于所述上端盖上表面的球形凸台；所述球形凸台的中心线与所述缸筒的中心线重合；设置于所述下端盖内与所述内腔连通的进油通道以及与所述进油通道导通的进油嘴。

优选地，所述下端盖上设有螺钉连接孔。

优选地，所述上端盖以及下端盖与所述缸筒焊接密封。

优选地，所述缸筒为圆柱形。

本发明还提供一种微位移装置，所述微位移装置包括横截面为L形的机架；固定在所述机架的长边的刚性下板以及位于所述刚性下板上方并与该刚性下板平行的刚性上板；所述刚性上板和所述刚性下板通过两个平行的刚性支柱以及位于所述刚性支柱两端的柔性铰链连接；所述机架的短边固定有与所述刚性上板接触的液压微位移驱动器；所述液压微位移驱动器的中心线与所述刚性上板平行。

优选地，所述液压微位移驱动器（28）与所述机架的短边采用联接螺钉固定。

优选地，所述刚性下板（24）与所述机架（26）的长边采用联接螺钉固定。

与现有的压电晶体驱动器相比，本发明提出的液压微位移驱动器采用向密封的圆柱形管状腔缸筒内充进一定压力的液体使得圆柱形管状缸筒产生相应的轴向伸长来实现微位移驱动，压电晶体驱动器中晶体变形机理是电介质的极化变形，而本发明提出的液压微位移驱动器变形机理是缸筒材料伸缩变形，因此本发明提出的液压微位移驱动器具有驱动行程较大、驱动平稳、抗干扰能力强以及皮实耐用等特点，克服了压电晶体驱动行程小、稳定性较差缺陷。

附图说明

图1显示为现有的压电陶瓷驱动器示意图。

图2显示为本发明提出的液压微位移驱动器结构示意图。

图3显示为一种微位移装置结构示意图。

元件标号说明

球形凸台             11       上端盖            12

缸筒                 13       进油通道          14

下端盖               15       螺钉联接孔        16

进油嘴               17       缸体内腔          18

驱动器总长           H        刚性上板          21

柔性铰链             22       刚性支柱          23

刚性下板             24       联接螺钉          25