一种仿人直线驱动器的制造方法

xiaoxiao2020-7-31  9

一种仿人直线驱动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种仿人直线驱动器,包括机壳和从机壳两端穿过的钢索,机壳中位于钢索两侧对称设置有伸缩机构和导轨,伸缩机构由横向伸缩单元以及第一纵向伸缩箝位机构和第二纵向伸缩箝位机构构成,第一纵向伸缩箝位机构和第二纵向伸缩箝位机构均由固结于一体的压电陶瓷堆、箝位压头和弧形摩擦片构成,弧形摩擦片设置在箝位压头的端部;导轨包括固定导轨和可调导轨;机壳上与所述可调导轨靠近的一侧设置有第一螺旋测微头和第二螺旋测微头;第一纵向伸缩箝位机构和第二纵向伸缩箝位机构靠近机壳的一端活动安装在导轨内。本实用新型能够通过调整两个导轨之间的距离,控制对应的纵向伸缩箝位机构之间的距离,控制精度和控制可靠性高。
【专利说明】一种仿人直线驱动器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种压电直线驱动器,尤其是涉及一种仿人直线驱动器。
【背景技术】
[0002]近年来,随着科学技术的发展,工业上对机电系统和驱动设备的精度和性能要求更高,要求机电系统和驱动设备具有小型轻量化和易于控制等特性;传统的电磁电机难以胜任当前社会需求,因此大行程、易控制、新结构仿人驱动器及其实现方案的研究成为国内外研究的重要课题。
[0003]目前,在很多系统中,需要驱动器不仅微型化、功重比高、输出扭力大、结构简单且易于控制的同时运动范围大,对于大行程驱动器的设计,主要采用的方法是根据杠杆和液压等原理等位移放大机构,用于克服压电陶瓷驱动器位移行程小的缺点,但位移放大机构在放大位移的同时,也放大了压电陶瓷蠕变和迟滞误差而导致的影响,而且大大增加了系统的体积、减小了输出力,所以放大倍数极其有限;由于这些不足,使驱动器的应用受到了大大的限制。
[0004]现有的尺蠖型直线驱动器,大多是驱动器的箝位端与平面导轨或圆柱导轨之间的线或面接触产生的摩擦力提供箝位力,而箝位力的大小和箝位力的稳定性直接影响驱动器的输出力、运动分辨率和运动稳定性,因而对两接触面之间的接触情况进行研究对于提高驱动器的性能十分重要;现有直线驱动器的箝位机构所在的导轨是固定的,只能根据箝位机构自身的伸长和缩短来控制箝位机构与钢索的箝位力,控制精度低。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种仿人直线驱动器,其结构简单,设计合理,实现方便,使用操作便捷,能够通过调整两个导轨之间的距离,控制对应的纵向伸缩箝位机构之间的距离,提高了控制精度,工作稳定性高,使用寿命长,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
[0006]为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种仿人直线驱动器,其特征在于:包括机壳和从机壳两端穿过的钢索,所述机壳中位于钢索两侧对称设置有伸缩机构和导轨,所述伸缩机构由横向伸缩单元以及设置在横向伸缩单元两端的第一纵向伸缩箝位机构和第二纵向伸缩箝位机构构成,所述第一纵向伸缩箝位机构和第二纵向伸缩箝位机构均由压电陶瓷堆、箝位压头和弧形摩擦片构成,所述压电陶瓷堆、箝位压头和弧形摩擦片固结于一体,两个箝位压头均指向钢索设置,所述弧形摩擦片设置在箝位压头的端部;所述导轨包括固定设置在机壳上的固定导轨和与固定导轨对称设置的可调导轨;所述机壳上与所述可调导轨靠近的一侧设置有第一螺旋测微头和第二螺旋测微头,所述第一螺旋测微头和第二螺旋测微头穿设在机壳上,所述第一螺旋测微头和第二螺旋测微头的螺杆一端与可调导轨转动连接;所述第一纵向伸缩箝位机构和第二纵向伸缩箝位机构靠近机壳的一端活动安装在导轨内。[0007]上述的一种仿人直线驱动器,其特征在于:所述机壳两端设置有导向部件,所述钢索从所述导向部件中穿过。
[0008]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0009]1、本实用新型结构简单,设计合理,实现方便。
[0010]2、本实用新型能够通过调整两个导轨之间的距离,控制对应的纵向伸缩箝位机构之间的距离,提高控制精度。
[0011]3、本实用新型的控制可靠性高,工作稳定性高,使用寿命长。
[0012]4、本实用新型的实用性强,使用效果好,便于推广使用。
[0013]综上所述,本实用新型电路结构简单,设计合理,实现方便,使用操作便捷,能够通过调整两个导轨之间的距离,控制对应的纵向伸缩箝位机构之间的距离,提高了控制精度,控制可靠性高,工作稳定性高,使用寿命长,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
[0014]下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型第一纵向伸缩箝位机构和第二纵向伸缩箝位机构的结构示意图。
[0017]附图标记说明:
[0018]I一钢索;2—第一纵向伸缩箝位机构;
[0019]3—横向伸缩单元;4一第二纵向伸缩箝位机构;
[0020]5—导向部件;6—第二螺旋测微头;7—第一螺旋测微头;
[0021]8—可调导轨;9一弧形摩擦片;10—压电陶瓷堆;
[0022]11一箝位压头;12—机壳;13—固定导轨。
【具体实施方式】
[0023]如图1和图2所示,本实用新型包括机壳12和从机壳12两端穿过的钢索1,所述机壳12中位于钢索I两侧对称设置有伸缩机构和导轨,所述伸缩机构由横向伸缩单兀3以及设置在横向伸缩单元3两端的第一纵向伸缩箝位机构2和第二纵向伸缩箝位机构4构成,所述第一纵向伸缩箝位机构2和第二纵向伸缩箝位机构4均由压电陶瓷堆10、箝位压头11和弧形摩擦片9构成,所述压电陶瓷堆10、箝位压头11和弧形摩擦片9固结于一体,两个箝位压头11均指向钢索I设置,所述弧形摩擦片9设置在箝位压头11的端部;所述导轨包括固定设置在机壳12上的固定导轨13和与固定导轨13对称设置的可调导轨8,以便第一纵向伸缩箝位机构2和第二纵向伸缩箝位机构4沿着导轨移动;所述机壳12上与所述可调导轨8靠近的一侧设置有第一螺旋测微头7和第二螺旋测微头6,所述第一螺旋测微头7和第二螺旋测微头6穿设在机壳12上,所述第一螺旋测微头7和第二螺旋测微头6的螺杆一端与可调导轨8转动连接,所述第一纵向伸缩箝位机构2和第二纵向伸缩箝位机构4靠近机壳12的一端活动安装在导轨内,通过旋转第一螺旋测微头7和第二螺旋测微头6调整可调导轨8与固定导轨13之间的距离,即调整对应的第一纵向伸缩箝位机构2和对应的第二纵向伸缩箝位机构4之间的距离。[0024]如图1所示,本实施例中,所述机壳12两端设置有导向部件5,所述钢索I从所述导向部件5中穿过,便于引导钢索I从机壳12中穿过且将钢索I位置相对限定。
[0025]本实用新型的工作过程是:将钢索I穿过机壳12设置,通过旋转第一螺旋测微头7和第二螺旋测微头调整可调导轨8与固定导轨13之间的距离,即调整对应的第一纵向伸缩箝位机构2和对应的第二纵向伸缩箝位机构4之间的距离;
[0026]当横向伸缩单元3、第一纵向伸缩箝位机构2和第二纵向伸缩箝位机构4均无外加电场时,横向伸缩单元3处于原长度,第一纵向伸缩箝位机构2和第二纵向伸缩箝位机构4处于原始伸长状态,从而产生箝位压紧力,钢索I制动;给第二纵向伸缩箝位机构4中的压电陶瓷堆10施加负电场,则第二纵向伸缩箝位机构4中的压电陶瓷堆10缩短,则钢索I在该端解除箝位,而另一端第一纵向伸缩箝位机构2仍保持箝位状态;保持第二纵向伸缩箝位机构4中的压电陶瓷堆10的负电场,给横向伸缩单元3施加正电场,横向伸缩单元3在电场作用下伸长;由于第一纵向伸缩箝位机构2加紧钢索1,因而在横向伸缩单元3的伸长作用下,推动钢索I向左移动一定距离;而另一端由于第二纵向伸缩箝位机构4解除箝位,可自由伸长,不会对钢索I施加任何力;保持横向伸缩单元3的正电场不变,撤除第二纵向伸缩箝位机构4中的压电陶瓷堆10的负电场,则第二纵向伸缩箝位机构4所对应的钢索I恢复箝位状态;保持横向伸缩单元3的正电场不变,给第一纵向伸缩箝位机构2中的压电陶瓷堆10施加负电场,则第一纵向伸缩箝位机构2所对应的钢索I解除箝位;由于第二纵向伸缩箝位机构4仍然保持加紧,则钢索处于箝位状态;保持第一纵向伸缩箝位机构2中的压电陶瓷堆10的负电场不变,给横向伸缩单元3施加负电场,则使横向伸缩单元3缩短;由于第二纵向伸缩箝位机构4加紧钢索1,则在横向伸缩单元3的收缩力作用下,拉动钢索I向左移动一定距离;而另一端由于第一纵向伸缩箝位机构2解除箝位,可自由收缩,不会对钢索I施加任何力;保持横向伸缩单元3的负电场不变,撤除第一纵向伸缩箝位机构2中的压电陶瓷堆10的负电场,则第一纵向伸缩箝位机构2所对应端的钢索恢复箝位状态;保持横向伸缩单元3的负电场不变,给第二纵向伸缩箝位机构4中的压电陶瓷堆10施加负电场,则第二纵向伸缩箝位机构4对应端的钢索I解除箝位;由于第一纵向伸缩箝位机构2仍然保持加紧,则钢索I处于箝位状态;
[0027]重复以上步骤,如此循环,则钢索I能够不断向左移动;如需使钢索I向右移动,则调整可调导轨8使第一纵向伸缩箝位机构2和第二纵向伸缩箝位机构4与钢索I之间均处于非箝位状态,则对应的给相应的压电陶瓷堆10加上正向电压即可使钢索I向右移动。
[0028]以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种仿人直线驱动器,其特征在于:包括机壳(12)和从机壳(12)两端穿过的钢索(I),所述机壳(12)中位于钢索(I)两侧对称设置有伸缩机构和导轨,所述伸缩机构由横向伸缩单元(3)以及设置在横向伸缩单元(3)两端的第一纵向伸缩箝位机构(2)和第二纵向伸缩箝位机构(4)构成,所述第一纵向伸缩箝位机构(2)和第二纵向伸缩箝位机构(4)均由压电陶瓷堆(10)、箝位压头(11)和弧形摩擦片(9)构成,所述压电陶瓷堆(10)、箝位压头(II)和弧形摩擦片(9)固结于一体,两个箝位压头(11)均指向钢索(I)设置,所述弧形摩擦片(9)设置在箝位压头(11)的端部;所述导轨包括固定设置在机壳(12)上的固定导轨(13)和与固定导轨(13)对称设置的可调导轨(8);所述机壳(12)上与所述可调导轨(8)靠近的一侧设置有第一螺旋测微头(7)和第二螺旋测微头(6),所述第一螺旋测微头(7)和第二螺旋测微头(6)穿设在机壳(12)上,所述第一螺旋测微头(7)和第二螺旋测微头(6)的螺杆一端与可调导轨(8)转动连接;所述第一纵向伸缩箝位机构(2)和第二纵向伸缩箝位机构(4)靠近机壳(12)的一端活动安装在导轨内。
2.按照权利要求1所述的一种仿人直线驱动器,其特征在于:所述机壳(12)两端设置有导向部件(5),所述钢索(I)从所述导向部件(5)中穿过。
【文档编号】H02N2/02GK203660923SQ201420016863
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】连安志, 胡新阳, 李扬扬, 李柏松, 屈孝和 申请人:长安大学

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