本发明专利技术公开了一种镧改性锆钛酸铅陶瓷双晶片驱动的微夹钳装置，包括基座、紫外通光孔、PLZT双晶片、一级放大机构、二级放大机构和夹持臂。PLZT双晶片一端与基座底端固连，另一端与一级放大机构固连，一级放大机构通过柔性铰链与基座侧壁固连，输出端与二级放大机构连接，二级放大机构以夹持臂为输出端。当PLZT双晶片上方受到紫外光照射时，PLZT双晶片会向下发生弯曲，经过一级放大机构传递分解和二级放大机构放大后，驱动夹持臂实现夹持动作；当PLZT双晶片下方受到紫外光源照射时，PLZT双晶片向上弯曲，实现夹持臂张开。本发明专利技术的光驱动微夹钳装置结构简单紧凑,可以实现光控非接触式控制，易于控制微夹钳的夹持和张开。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种镧改性锆钛酸铅陶瓷双晶片驱动的微夹钳装置，包括基座、紫外通光孔、PLZT双晶片、一级放大机构、二级放大机构和夹持臂。PLZT双晶片一端与基座底端固连，另一端与一级放大机构固连，一级放大机构通过柔性铰链与基座侧壁固连，输出端与二级放大机构连接，二级放大机构以夹持臂为输出端。当PLZT双晶片上方受到紫外光照射时，PLZT双晶片会向下发生弯曲，经过一级放大机构传递分解和二级放大机构放大后，驱动夹持臂实现夹持动作；当PLZT双晶片下方受到紫外光源照射时，PLZT双晶片向上弯曲，实现夹持臂张开。本专利技术的光驱动微夹钳装置结构简单紧凑,可以实现光控非接触式控制，易于控制微夹钳的夹持和张开。【专利说明】一种光驱动的微夹钳装置
本专利技术涉及一种微夹钳装置，特别是一种镧改性锆钛酸铅(PLZT)陶瓷双晶片驱动的微夹钳装置。
技术介绍
随着科学研究对象向微小、超精密领域的方向的发展，机器人所要操作的对象也从宏观领域扩展到亚微米、纳米级的微观领域。微夹钳作为一种典型的微执行器，在微机械零件加工、微装配和生物工程等方面都有较广泛的应用。对于静电驱动、压电驱动、电热驱动和电磁驱动往往需要导线连接，易受到电磁干扰；液体粘附微夹持器对零件的形状要求严格，不能适用于所有的零件。而且微小零件容易受到静电吸引、电磁干扰和热损坏等影响，急需一种易于控制且不易受干扰的非接触式微夹钳装置。但是现有技术中尚无相关描述。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光驱动的微夹钳装置。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种光驱动的微夹钳装置，包括基座、第一紫外通光孔、PLZT双晶片、一级放大机构、二级放大机构、夹持臂、第二紫外通光孔，所述基座为“U”形结构，基座的侧壁与底部之间夹角为90°，基座的一个侧壁开有第一紫外通光孔，基座的另一个侧壁开有第二紫外通光孔，第一紫外通光孔与第二紫外通光孔相对设置，二者之间设置PLZT双晶片，该PLZT双晶片与基座的底部相固连，基座的两个侧壁之间设置一级放大机构，该一级放大机构包括主臂和副臂，主臂长度大于副臂的长度，主臂与基座的一个侧壁相固连，副臂与基座的另一个侧壁相固连，所述主臂上设置第一支点，主臂通过该支点与基座的侧壁相固连，该支点将主臂分为主臂输入臂和主臂输出臂，其中主臂输入臂与PLZT双晶片相固连，主臂输出臂通过第一连接臂与副臂的一端相连，副臂上设置第二支点，副臂通过第二支点与基座的侧壁相固连，第二支点将副臂分为副臂输入臂和副臂输出臂，其中与第一连接臂连接的一端为副臂输入臂，基座两个侧壁的顶端均设置二级放大机构，每个二级放大机构的另一端均设置夹持臂，其中主臂输出臂通过第二连接臂与一个二级放大机构相连，副臂输出臂通过第三连接臂与另一个二级放大机构相连，两个二级放大机构关于“U”形基座的中心线对称。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为:本专利技术的光驱动的微夹钳装置利用光电陶瓷的光致形变效应，使光能直接转化为机械能，取消了中间机械传动环节，使结构简单紧凑。同时，该装置的驱动源为紫外光，可实现光控非接触式操作，避免了电磁噪声干扰和对操作对象的影响。利用PLZT双晶片的快速响应速度，便于控制夹持臂的夹持与放开动作。适用于无线连接的微装配和微操作以及非接触式远程光控领域，尤其适用于易受电磁干扰的微夹钳装配操作场合。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。【专利附图】【附图说明】图1为光驱动的微夹钳装置立体示意图。图2为一级放大机构内部示意图。图3为光驱动的微夹钳装置平面示意图。图中标号所代表的含义为:1.基座,2.第一紫外通光孔,3.PLZT双晶片,4.一级放大机构，5.二级放大机构,6.夹持臂,7.第二紫外通光孔,4-1.第一支点,4-2.第一连接臂，4-3.第二支点，4-4.第二连接臂，4-5.第三连接臂。【具体实施方式】本专利技术的一种光驱动的微夹钳装置，包括基座1、第一紫外通光孔2、PLZT双晶片3、一级放大机构4、二级放大机构5、夹持臂6、第二紫外通光孔7，所述基座I为“U”形结构，基座I的侧壁与底部之间夹角为90°，基座I的一个侧壁开有第一紫外通光孔2，基座I的另一个侧壁开有第二紫外通光孔7，第一紫外通光孔2与第二紫外通光孔7相对设置，二者之间设置PLZT双晶片3，该PLZT双晶片3与基座I的底部相固连，基座I的两个侧壁之间设置一级放大机构4，该一级放大机构4包括主臂和副臂，主臂长度大于副臂的长度，主臂与基座I的一个侧壁相固连，副臂与基座I的另一个侧壁相固连，所述主臂上设置第一支点4-1，主臂通过该支点与基座I的侧壁相固连，该支点将主臂分为主臂输入臂和主臂输出臂，其中主臂输入臂与PLZT双晶片3相固连，主臂输出臂通过第一连接臂4-2与副臂的一端相连，副臂上设 置第二支点4-3，副臂通过第二支点4-3与基座I的侧壁相固连，第二支点4-3将副臂分为副臂输入臂和副臂输出臂，其中与第一连接臂4-2连接的一端为副臂输入臂，基座I两个侧壁的顶端均设置二级放大机构5，每个二级放大机构5的另一端均设置夹持臂6，其中主臂输出臂通过第二连接臂4-4与一个二级放大机构相连，副臂输出臂通过第三连接臂4-5与另一个二级放大机构相连，两个二级放大机构关于“U”形基座的中心线对称。第一支点4-1与第一连接臂4-2之间为主臂第二输出臂，其长度为d2，主臂输出臂的长度为Cl1，副臂输入臂的长度为d3，副臂输出臂的长度为d4，一级放大机构4中各臂的长 (1.d度满足了=言。一级放大机构4、二级放大机构5和夹持臂6的材料均为铍青铜。第一支点4-1和第二支点4-3为柔性铰链。基座I与二级放大机构5之间通过柔性铰链连接。下面进行更详细的描述:结合图1，本专利技术的一种光驱动的微夹钳装置，包括基座1、第一紫外通光孔2、一级放大机构4、二级放大机构5、夹持臂6和第二紫外通光孔7等。在PLZT双晶片3上下方基座I的侧壁上开有紫外通光孔2和紫外通光孔7，PLZT双晶片3 —端固定在基座I的底部上，形成悬臂梁结构，PLZT双晶片3另一端与一级放大机构4的主臂输入端固连，一级放大机构4的主臂和副臂分别通过柔性铰链与基座I的侧壁固连，一级放大机构4的输出端通过柔性铰链与二级放大机构5的输入端连接，二级放大机构5 —端与基座I的侧壁顶端连接，以夹持臂6为输出端。当紫外通光孔2有紫外光照射时，PLZT双晶片3悬臂梁结构会向下发生弯曲，弯曲位移通过一级放大机构4，输出两个相同大小的位移，该两位移经过对称的二级放大机构5放大后通过夹持臂6输出，实现夹持动作；当紫外通光孔7有紫外光照射时，PLZT双晶片3悬臂梁结构会向上弯曲，弯曲位移通过一级放大机构4后，变为两个大小相同的位移，该两位移作为二级放大机构5的输入，经过二级放大机构5放大，驱动夹持臂6放开。结合图2，一级放大机构4包括主臂和副臂，主臂长度大于副臂的长度，主臂与基座I的一个侧壁相固连，副臂与基座I的另一个侧壁相固连，所述主臂上设置第一支点4-1,主臂通过该支点与基座I的侧壁相固连，该支点将主臂分为主臂输入臂和主臂输出臂，其中主臂输入臂与PLZT双晶片3相固连，主臂输出臂通过第一连接臂4-2与副臂的一端相连，副臂上设置第二支点4-3，副臂通过第二支点4-3与基座I的侧壁相固连，第二支点4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王新杰，黄家瀚，王炅，陆静，黄学功，李光辉，王家宁，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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