[发明专利]紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置及其驱动方法

说明书

一种紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置及其驱动方法，以解决当前压电驱动器由于在驱动过程中摩擦力调节困难，很难实现大行程、高精度的精密运动。本发明包括工作台、双导轨动子、双驱动定子和螺纹加载器；所述双导轨动子固定安装在工作台的动子安装平面上，所述双驱动定子安装在定子安装平面上，所述螺纹加载器通过螺纹配合联接工作台和双驱动定子。本发明通过螺纹加载器实现三角双驱动机构的摩擦调控功能，可显著提升其机械输出特性，兼具结构紧凑、装配方便、定位精度高及行程大等特点。在超精加工、精密光学等微纳精密驱动与定位技术领域能够得到广泛应用。

技术领域

本发明涉及一种紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置及其驱动方法，属于精密驱动与定位技术领域。

背景技术

随着现代科学技术的迅猛发展，微纳加工、微纳操作、精密光学、生物医学工程、航空航天等诸多前沿高科技领域发生了日新月异的变化。这些领域不断进步的同时，对其核心支撑技术——超精密驱动技术提出了更高更新的要求。压电驱动技术是一种利用压电材料的逆压电效应将电能转化为机械能的新型驱动方式，压电驱动器在体积、精度、响应速度、输出力及功率密度等方面具有明显的综合优势，目前出现的各类新型精密驱动器极大地推动了精密驱动技术的发展，其中基于粘滑惯性驱动原理的压电驱动器由于结构紧凑、行程大、运动精度高、性能稳定可靠等优点具有良好的应用前景。但大部分压电粘滑驱动器无法在驱动过程中对摩擦力进行综合调控，导致压电粘滑驱动器的输出性能受限，限制了压电驱动器的应用和发展。

发明内容

为解决当前压电粘滑驱动器在驱动过程中摩擦力调节困难所导致的压电驱动器性能受限等技术问题，本发明公开了一种紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置及其驱动方法。

本发明所采用的技术方案：

所述紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置由工作台、双导轨动子、双驱动定子和螺纹加载器组成；所述双导轨动子固定安装在工作台的动子安装平面上，所述双驱动定子安装在定子安装平面上，所述螺纹加载器通过螺纹配合连接工作台和双驱动定子。

所述工作台可采用不锈钢材料，所述工作台包括动子安装平面、动子安装螺孔、定子安装平面、滑动轨道Ⅰ、加载台、加载螺孔和滑动轨道Ⅱ，所述动子安装螺孔设置在动子安装平面上，所述动子安装螺孔通过与固定螺栓的螺纹连接将双导轨动子固定安装在动子安装平面，所述滑动轨道Ⅰ、加载台和滑动轨道Ⅱ设置在定子安装平面上，所述滑动轨道Ⅰ与双驱动定子的梯形槽Ⅰ接触配合，所述滑动轨道Ⅱ与双驱动定子的梯形槽Ⅱ接触配合，所述加载螺孔设置在加载台上，所述螺纹加载器一端与加载螺孔螺纹连接，另一端与双驱动定子固定连接。

所述双导轨动子为双列交叉滚柱导轨，所述双导轨动子包括静导轨、外置载台螺孔、动导轨、限位螺钉、导轨固定孔、固定螺栓和滚柱滑动板，所述外置载台螺孔阵列设置在动导轨上，所述外置载台螺孔可与外围载台连接，所述动导轨与双驱动定子滑动接触，所述动导轨的厚度为M，其中M的取值范围为6~9mm，所述动导轨接触端面涂有陶瓷类或玻璃纤维类摩擦材料，所述限位螺钉安装于静导轨和动导轨的两侧，所述滚柱滑动板分别与静导轨和动导轨滑动接触，所述导轨固定孔阵列设置在静导轨上，所述导轨固定孔通过固定螺栓与动子安装螺孔的螺纹连接将静导轨固定安装在工作台上。