單驅(qū)動(dòng)微動(dòng)夾持器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種單驅(qū)動(dòng)微動(dòng)夾持器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微細(xì)加工技術(shù)、微電子技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，微加工與微操作技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，在生物、醫(yī)療科學(xué)、遺傳工程、精細(xì)加工、集成電路制造、光纖對(duì)接、航空航天等領(lǐng)域展示了廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]德國(guó)卡爾斯魯厄大學(xué)(Univ.0f Karlsruhe)研制的壓電體驅(qū)動(dòng)微夾持器由壓電驅(qū)動(dòng)器、柔性鉸鏈放大機(jī)構(gòu)和夾持臂組成。意大利的MiTech實(shí)驗(yàn)室也制作了類(lèi)似的微夾持器。Heiserman、David L等人研制出了壓電薄膜驅(qū)動(dòng)的微夾持器。美國(guó)Kim等人研制的靜電驅(qū)動(dòng)微夾持器，采用了梳狀靜電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)由多晶硅構(gòu)成。國(guó)內(nèi)哈爾濱工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)了具有兩級(jí)位移放大的壓電微夾持器。中國(guó)長(zhǎng)春光機(jī)所根據(jù)變徑圓原理設(shè)計(jì)了形狀記憶合金SMA的微夾持器。清華大學(xué)研制的組合式微夾持器，將不同的驅(qū)動(dòng)原理與結(jié)構(gòu)相彡口口 ο
[0004]盡管?chē)?guó)內(nèi)外有許多學(xué)者研宄微動(dòng)夾持器，但是實(shí)際中由于應(yīng)用領(lǐng)域不同，因此需要選擇的結(jié)構(gòu)也有很大差別，同時(shí)在保證實(shí)現(xiàn)夾持機(jī)構(gòu)末端運(yùn)動(dòng)特性及便于加工的前提下，改變微動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)，使微動(dòng)夾持器末端獲得較高的運(yùn)動(dòng)精度和剛度也具有重要的研宄價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有新型結(jié)構(gòu)、具有較高運(yùn)動(dòng)精度和剛度的單驅(qū)動(dòng)微動(dòng)夾持器。其技術(shù)方案為:
一種單驅(qū)動(dòng)微動(dòng)夾持器，包括固定平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)剛塊、兩個(gè)T型剛塊、兩個(gè)長(zhǎng)邊背對(duì)背靠近的L型手指，其特征在于:兩個(gè)T型剛塊對(duì)稱(chēng)分布在兩個(gè)L型手指的兩側(cè)，T型剛塊中呈現(xiàn)T型的一個(gè)面通過(guò)彈性折疊梁連接到固定平臺(tái)，呈現(xiàn)T型的另一個(gè)面和L型手指中呈現(xiàn)L型的面相對(duì)，T型剛塊的兩個(gè)短邊側(cè)面依次通過(guò)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副、上層剛塊、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副分別對(duì)應(yīng)連接到兩個(gè)L型手指的短邊端，其中兩個(gè)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與L型手指長(zhǎng)邊棱線(xiàn)平行，T型剛塊的下底面依次通過(guò)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副、下層剛塊、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副連接到驅(qū)動(dòng)剛塊的一端，其中兩個(gè)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與L型手指短邊棱線(xiàn)平行，驅(qū)動(dòng)剛塊的另一端通過(guò)彈性移動(dòng)副連接到微位移驅(qū)動(dòng)裝置的一端，微位移驅(qū)動(dòng)裝置的另一端與固定平臺(tái)固接。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為:(I)采用單個(gè)微位移驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)末端手指的夾持動(dòng)作，既降低了成本，又便于提高驅(qū)動(dòng)精度；(2)單驅(qū)動(dòng)微動(dòng)夾持器采用了彈性關(guān)節(jié)，消除了傳動(dòng)間隙，有利于實(shí)現(xiàn)納米級(jí)高精度操作；(3)單驅(qū)動(dòng)微動(dòng)夾持器的機(jī)械結(jié)構(gòu)中含有多條運(yùn)動(dòng)支鏈，保證了系統(tǒng)的高剛度。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中:1、微位移驅(qū)動(dòng)裝置2、驅(qū)動(dòng)剛塊3、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副4、下層剛塊5、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副6、T型剛塊7、彈性折疊梁8、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副9、上層剛塊10、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副11、L型手指12、固定平臺(tái)13、彈性移動(dòng)副。
【具體實(shí)施方式】
[0009]兩個(gè)T型剛塊6對(duì)稱(chēng)分布在兩個(gè)L型手指11的兩側(cè)，T型剛塊6中呈現(xiàn)T型的一個(gè)面通過(guò)彈性折疊梁7連接到固定平臺(tái)12，呈現(xiàn)T型的另一個(gè)面和L型手指11中呈現(xiàn)L型的面相對(duì)，T型剛塊6的兩個(gè)短邊側(cè)面依次通過(guò)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副8、上層剛塊9、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副10分別對(duì)應(yīng)連接到兩個(gè)L型手指11的短邊端，彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副8和彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副10的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與L型手指11長(zhǎng)邊棱線(xiàn)平行，T型剛塊6的下底面依次通過(guò)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副5、下層剛塊4、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副3連接到驅(qū)動(dòng)剛塊2的一端，彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副5和彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與L型手指11短邊棱線(xiàn)平行，驅(qū)動(dòng)剛塊2的另一端通過(guò)彈性移動(dòng)副13連接到微位移驅(qū)動(dòng)裝置I的一端，微位移驅(qū)動(dòng)裝置I的另一端與固定平臺(tái)12固接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單驅(qū)動(dòng)微動(dòng)夾持器，包括固定平臺(tái)(12)、驅(qū)動(dòng)剛塊(2)、兩個(gè)T型剛塊(6)、兩個(gè)長(zhǎng)邊背對(duì)背靠近的L型手指(11)，其特征在于:兩個(gè)T型剛塊(6)對(duì)稱(chēng)分布在兩個(gè)L型手指(11)的兩側(cè)，T型剛塊(6)中呈現(xiàn)T型的一個(gè)面通過(guò)彈性折疊梁(7)連接到固定平臺(tái)(12)，呈現(xiàn)T型的另一個(gè)面和L型手指(11)中呈現(xiàn)L型的面相對(duì)，T型剛塊(6)的兩個(gè)短邊側(cè)面依次通過(guò)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副(8)、上層剛塊(9)、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副(10)分別對(duì)應(yīng)連接到兩個(gè)L型手指(11)的短邊端，彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副(8)和彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副(10)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與L型手指(11)長(zhǎng)邊棱線(xiàn)平行，T型剛塊(6)的下底面依次通過(guò)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副(5)、下層剛塊(4)、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)連接到驅(qū)動(dòng)剛塊(2)的一端，彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副(5)和彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與L型手指(11)短邊棱線(xiàn)平行，驅(qū)動(dòng)剛塊(2)的另一端通過(guò)彈性移動(dòng)副(13)連接到微位移驅(qū)動(dòng)裝置(I)的一端，微位移驅(qū)動(dòng)裝置(I)的另一端與固定平臺(tái)(12)固接。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種單驅(qū)動(dòng)微動(dòng)夾持器，包括固定平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)剛塊、兩個(gè)T型剛塊、兩個(gè)長(zhǎng)邊背對(duì)背靠近的L型手指，其特征在于：兩個(gè)T型剛塊對(duì)稱(chēng)分布在兩個(gè)L型手指的兩側(cè)，T型剛塊中呈現(xiàn)T型的一個(gè)面通過(guò)彈性折疊梁連接到固定平臺(tái)，T型剛塊的兩個(gè)短側(cè)面依次通過(guò)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副、上層剛塊、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副分別對(duì)應(yīng)連接到兩個(gè)L型手指的短邊端，T型剛塊的下底面依次通過(guò)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副、下層剛塊、彈性轉(zhuǎn)動(dòng)副連接到驅(qū)動(dòng)剛塊的一端，驅(qū)動(dòng)剛塊的另一端通過(guò)彈性移動(dòng)副連接到微位移驅(qū)動(dòng)裝置的一端，微位移驅(qū)動(dòng)裝置的另一端與固定平臺(tái)固接。本發(fā)明通過(guò)一個(gè)微位移驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)末端L型手指的夾持動(dòng)作，具有高精度和高剛度的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】B25J11-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104816304
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510249322
【發(fā)明人】宮金良, 張彥斐, 鄭洋洋
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日