[发明专利]水平双驱动型精密压电粘滑直线装置及其驱动方法

说明书

一种水平双驱动型精密压电粘滑直线装置及其驱动方法，以解决当前压电粘滑直线马达由于采用单定子驱动所导致的输出推力小、行程短、精度低等技术问题。本发明由斜拉式水平定子、动子、底座、位移调节器、燕尾平台和燕尾平台限位条组成。所述斜拉式水平定子通过产生侧向位移，调整其与动子之间的接触正压力，以实现对摩擦力的综合调控；同时，本发明通过不同非对称电信号组合激励斜拉式水平定子，可实现输出加强型及运动急停型等多种驱动模式。本发明具有输出推力大、精度高、行程大等特点，在光学精密仪器和半导体加工等微纳精密驱动与定位领域中具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种水平双驱动型精密压电粘滑直线装置及其驱动方法，属于微纳精密驱动与定位技术领域。

背景技术

压电马达是利用压电材料的逆压电效应实现精密输出运动的新型驱动装置。压电元件具有稳定性好、响应迅速、定位精确、能量转化率高、驱动力大等优点，常用的压电材料适于被加工成各种形状，而且经过特殊工艺制造的由多层压电陶瓷片构成的压电叠堆具有十分优良的性能，因此适合被应用到超精密定位技术领域中。由于压电驱动的诸多优势所在，压电精密微驱动技术己成为国内外学者研究的重点。

压电粘滑直线马达主要是将非对称激励电信号施加于压电元件，激发振子产生快慢交替的运动变形，控制振子与动子在“粘”和“滑”两种运动状态之间相互转换，利用振子与动子间的摩擦力驱动动子实现机械运动输出。

中国发明专利《菱形铰链斜拉式正交驱动型压电粘滑直线马达及其复合激励方法》，授权公告号为CN 105897043 B，授权公告日为2017.08.29，公开的菱形铰链斜拉式正交驱动型压电粘滑直线马达由预紧力调节装置、斜拉式定子和动子组成，其中斜拉式定子安装在预紧力调节装置上，动子安装在预紧力调节装置上；中国发明专利《斜槽式精密压电粘滑直线马达及其驱动方法》，授权公告号为CN 105827140 B，授权公告日为2017.08.22，公开的斜槽式精密压电粘滑直线马达由固定台、预压力调整机构、斜槽式定子和动子组成，其中预压力调整机构固定在固定台，斜槽式定子安装在预压力调整机构上，动子安装在固定台上；中国发明专利《斜梯形正交驱动型压电粘滑直线马达及其复合激励方法》，授权公告号为CN 105827144 B，授权公告日为2017.08.29，公开的斜梯形正交驱动型压电粘滑直线马达由加载装置、定子和动子组成，其中定子安装在加载装置上，动子固定安装在加载装置上。

上述几种公开技术，其虽能通过调整定子与动子间接触的正压力，实现对整个粘滑驱动过程中摩擦力的综合调控，但由于上述几种公开技术均采用单定子驱动方式，导致其存在输出推力小，行程短，精度低等技术问题，很大程度上限制了压电粘滑直线马达的应用与发展。

发明内容

为解决已有压电粘滑直线马达由于采用单定子驱动所导致的输出推力小，行程短，精度低等技术问题，本发明公开了一种水平双驱动型精密压电粘滑直线装置及其驱动方法。

本发明所采用的技术方案：

所述水平双驱动型精密压电粘滑直线装置包括斜拉式水平定子、动子、底座、位移调节器、燕尾平台和燕尾平台限位条。其中，两个以压电叠堆为驱动元件的斜拉式水平定子并联固定在底座上，动子安装在燕尾平台前端部，位移调节器安装在底座后端部，燕尾平台安装在底座上且限定在燕尾平台限位条内，燕尾平台限位条固定在底座上。