[发明专利]一种具有两级放大机构的微夹钳

说明书

本发明涉及一种具有两级放大机构的微夹钳，包括运动输入机构、两个位移输入平台、两个固定机架、四组第一级杠杆机构、两组第二级桥式放大机构和一对夹持臂，位移输入平台左右对称，第一级杠杆机构左右及上下对称，第二级桥式放大机构上下对称，夹持臂上下对称，运动输入机构的两端分别连接位移输入平台，位移输入平台的输出端分别经第一级杠杆机构与第二级桥式放大机构的输入端传动连接，第二级桥式放大机构的输出端连接夹持臂。本发明采用桥式放大机构具有对称性，保证微夹头的平行夹持，直接将输出位移传递给夹持臂，微夹头不会产生寄生位移，采用两级放大机构，将经过第一级放大的位移输入到桥式放大机构，具有更大的放大比。

技术领域

本发明涉及一种夹持装置，具体涉及一种具有两级放大机构的微夹钳。

背景技术

微夹钳作为微操作系统的执行末端，在微机电系统、扫描探针显微镜、超精密加工、光学调整以及生物细胞操作等诸多领域有着广泛应用。微夹钳一般包含一个驱动机构和一个运动传递机构，其中，运动传递机构通常有杠杆式机构、双摇杆机构和桥式机构等，杠杆式机构和双摇杆机构在微夹钳输出时会产生寄生位移，而桥式机构则可避免寄生位移的产生。

中国专利CN 103331748A公开了一种基于压电陶瓷驱动的小型化柔性微夹钳，该微夹钳包括有基座、预紧螺钉、运动传递机构、第一固定螺钉、第二固定螺钉、压电陶瓷驱动器和垫片；基座与运动传递机构通过第一固定螺钉和第二固定螺钉固定安装，预紧螺钉安装在运动传递机构的后端，压电陶瓷驱动器和垫片安装在运动传递机构的第一切缝内。但在该技术中，由于采用了双摇杆机构实现位移的输出，会导致寄生位移的产生。

微夹钳常见的末端夹持方式有角夹持、平行夹持和真空吮吸夹持，角夹持由于夹持末端形成一定的倾斜角度，当夹持圆柱状产品时易滑动。真空吮吸夹持只适用于在平面上的操作，而不规则平面将导致真空吮吸设备的漏气，进而导致夹持失效。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种具有两级放大机构的微夹钳。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种具有两级放大机构的微夹钳，包括运动输入机构、两个位移输入平台、两个固定机架、四组第一级杠杆机构、两组第二级桥式放大机构和一对夹持臂，其中，两个位移输入平台左右对称，四组第一级杠杆机构左右及上下对称，两组第二级桥式放大机构上下对称，一对夹持臂上下对称，所述运动输入机构的两端分别连接位移输入平台，所述位移输入平台的输出端分别经第一级杠杆机构与第二级桥式放大机构的输入端传动连接，所述第二级桥式放大机构的输出端连接夹持臂，所述第一级杠杆机构之间通过固定机架连接。

作为优选的技术方案，所述的第一级杠杆机构包括依次连接的第一柔性铰链、第一刚性杆、第二柔性铰链、第二刚性杆和第三柔性铰链，所述第一级杠杆机构通过第一柔性铰链与位移输入平台连接。

作为优选的技术方案，所述第二刚性杆的一端作为支点通过第三柔性铰链与固定机架传动连接，另一端作为第一级杠杆机构的输出端与第二级桥式放大机构的输入端传动连接。

作为优选的技术方案，所述的第二级桥式放大机构包括一对依次连接的第四柔性铰链、第三刚性杆、第五柔性铰链，其中，第三刚性杆与第一级杠杆机构的输出端通过第四柔性铰链传动连接，第三刚性杆与夹持臂通过第五柔性铰链传动连接。

作为优选的技术方案，所述的第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链、第四柔性铰链及第五柔性铰链均为直角柔性铰链。

作为优选的技术方案，所述的运动输入机构为压电陶瓷驱动器。

作为优选的技术方案，所述夹持臂的末端夹持方式为平行夹持。