[实用新型]采用铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置

说明书

本实用新型涉及一种采用铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置，属于精密工程技术领域。包括底座、旋转台面、定子组件和轴承等单元，底座与旋转台面通过轴承连接，底座与定子组件通过螺栓连接，旋转台面与定子组件通过驱动足前端接触配合，底座和旋转台面与轴承均为过盈配合。当激励电信号作用于压电叠堆时，压电叠堆基于逆压电效应产生轴向伸长，使驱动足产生切向位移，驱动旋转台面产生精确旋转运动，通过改变驱动电压方向和时序，即可控制旋转台面产生正向、反向旋转运动以及实现定位。本实用新型具有结构简单、定位精度高以及响应速度快等诸多技术优势，在精密工程技术领域有广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及精密工程技术领域，特别涉及一种采用铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，微纳米技术在生命科学、微电子学、光学、超精密机械及其制造、精密测量、医药卫生、半导体、生物化学、数据存储等学科领域中占据越来越重要的地位。微机械技术、微纳米测量技术、微纳米级的定位和驱动技术已成为当今世界高新技术领域的热门。形式各异的具有精密驱动、精密测量和精密定位功能的新型驱动装置被陆续研制开发出来。已有的驱动装置往往存在结构尺寸偏大、定位精度低等缺点；尽管其中也有一些驱动器输出稳定、精度高，但行程小，严重限制了其应用的范围；而压电陶瓷材料具有频率响应高、体积小、位移分辨率高、发热少、无噪声、输出力大、换能效率高、驱动力大、驱动功率低、工作频率宽、不受电磁干扰等诸多优点，因此近年来由此类元件作为精密驱动的微纳米级精密驱动器越来越受到关注。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种采用铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置，解决了现有技术存在的结构尺寸偏大、定位精度低以及行程小等技术问题。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

采用铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置，包括底座1、旋转台面2、定子组件3和轴承4；所述底座1 通过轴承4与旋转台面2配合连接；所述底座1 通过定子固定螺钉3-3与定子组件3紧固连接；所述底座1与轴承4过盈配合；所述旋转台面2 通过驱动足一3-1-1-1和驱动足二3-1-2-1与定子组件3接触配合；所述旋转台面2与轴承4过盈配合。

所述的底座1包括定子支撑台1-1和轴承支撑柱1-2；所述底座1的上表面中部设置定子支撑台1-1，与定子支架3-1-3的下表面接触配合，防止底座1的上表面与驱动铰链一3-1-1和驱动铰链二3-1-2发生干涉；所述定子支撑台1-1上均匀设有N个定子固定螺纹孔1-1-1，其中N为大于等于1的正整数；所述底座1的上表面中部设置轴承支撑柱1-2；所述轴承支撑柱1-2的上端部设置有凸台1-2-1。

所述的旋转台面2包括内螺纹孔2-1、旋转台侧壁2-2、轴承安装座2-3和轴承限位槽2-4；旋转台面2上表面端部均匀设置有W圈内螺纹孔2-1，其中W为大于等于1的正整数，每圈设置有E个内螺纹孔2-1，其中E为大于等于1的正整数；所述旋转台面2的外圆周边缘设置有旋转台侧壁2-2；所述旋转台面2下表面中部设置有轴承安装座2-3；所述轴承安装座2-3的上端部设置有轴承限位槽2-4。

所述的定子组件3包括定子3-1、压电叠堆3-2、定子固定螺钉3-3、预紧螺钉3-4和调整垫片3-5；所述定子3-1包括驱动铰链一3-1-1、驱动铰链二3-1-2和定子支架3-1-3；所述驱动铰链一3-1-1前端横梁中部设置有驱动足一3-1-1-1，所述驱动铰链一3-1-1一侧的刚性梁一3-1-1-4的两侧端部设置有柔性铰链一3-1-1-2，所述驱动铰链一3-1-1的另一侧的刚性梁一3-1-1-4的两侧端部设置有柔性铰链二3-1-1-3，柔性铰链二3-1-1-3与柔性铰链一3-1-1-2的厚度之比的取值范围为0.1~0.9；通过改变刚性梁一3-1-1-4厚度可以改变驱动铰链一3-1-1的轴向刚度；所述驱动铰链一3-1-1设置有压电元件固定槽一3-1-1-5；