本发明专利技术公开了一种精确可控微动力构件；包括超磁致伸缩薄片（3）、永磁体（6）和固定轭（4）构成的磁回路Ⅰ，永磁体（6）、固定轭（4）以及动轭（11）构成的磁回路Ⅱ；所述超磁致伸缩薄片（3）的上表面和下表面分别设置压电陶瓷薄片（5），形成超磁致伸缩薄片（3）与压电陶瓷薄片（5）的耦合体；固定轭（4）内从上至下设置超磁致伸缩薄片（3）与压电陶瓷薄片（5）的耦合体以及永磁体（6）；固定轭（4）和动轭（11）之间设置气隙（17），气隙（17）的大小通过气隙调整装置进行调整。
【技术实现步骤摘要】
精确可控微动力构件
本技术涉及一种微动力构件，尤其涉及一种基于超磁致伸缩材料与压电陶瓷相耦合的具有毫牛级精度的精确可控微动力构件。
技术介绍
当前，微机电系统的发展极为迅速，但也存在一些技术瓶颈。微机电系统技术面临的主要问题之一就是微装配技术。大多数微机电系统由不同材料和不同加工方法的微小零件组成，随着零件的不断微小化，微系统的加工、装配越来越困难。在零件的运输、加工及装配等过程中，机械损坏和热变形损坏占了很大的比重，尤其对机械接触力或热量非常敏感的零件进行操作时，这些零件在受到较小的作用力或热量就会产生变形或破碎，严重影响了产品的质量和产量，也使其生产成本大大提高，所以急需一种能够有效产生极小微动力且不发热(或发热极少)的精确可控驱动构件。目前，研究人员已提出多种微力驱动的形式，如基于静电力、电磁力、压电作用、热膨胀和形状记忆合金等工作机理的微力驱动器。相关专利也有很多，如专利申请号为200810064983.X名称为“集成压阻微力检测的四臂式MEMS微夹持器”中，通过在梳齿静电驱动结构的定齿和动齿上加载电压，利用静电驱动原理，通过梳齿电极之间的吸引力产生平移；专利申请号为200610149635.3名称为“一种宏微结合的12自由度微装配系统”、专利申请号为201210181310.9名称为“用于精密装配的压电驱动微夹持钳及夹持零件的方法”、专利申请号为201310090805.5 “薄膜加载装置”等，均采用压电陶瓷作为微力驱动形式，利用压电陶瓷的逆压电效应来实现相应的目的；专利申请号为200810037836.3名称为“V型梁复合材料电热微驱动器”采用电热驱动方式，基于材料受热膨胀产生的驱动力来实现驱动功能；专利申请号为201310262900.9名称为“一种微驱动系统及包含该系统的夹紧系统”中，基于形状记忆效应，采用相互垂直的两个形状记忆合金杆来实现微力驱动。然而，上述各种形式的微力驱动原理都有其一定的局限性，或微力大小不能精确调节，或因发热而影响系统的精确度。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单的精确可控微动力构件。为了解决上述技术问题，本技术提供一种精确可控微动力构件；包括相互耦合的磁回路I和磁回路II ;所述磁回路II中设置有气隙；所述磁回路II上还设置有气隙调整装置。作为对本技术所述的精确可控微动力构件的改进:所述磁回路I包括超磁致伸缩薄片、永磁体和固定轭；所述超磁致伸缩薄片的上表面和下表面分别设置有压电陶瓷薄片；所述固定轭内从上至下依次设置超磁致伸缩薄片与压电陶瓷薄片的耦合体以及永磁体；所述磁回路II包括永磁体、固定轭以及动轭，所述气隙为动轭与固定轭之间的空隙；所述动轭上设置气隙调整装置。作为对本技术所述的精确可控微动力构件的进一步改进:所述磁回路I和磁回路II均设置在外壳内；所述固定轭通过上骨架固定，所述上骨架从上至下卡入外壳内；所述动轭通过下骨架固定，所述下骨架从下至上卡入外壳内。作为对本技术所述的精确可控微动力构件的进一步改进:所述外壳的上、下两端分别固定有上盖和下盖。作为对本技术所述的精确可控微动力构件的进一步改进:所述气隙调整装置为弹簧和调整螺钉；所述弹簧的一端抵住下骨架，所述弹簧的另外一端抵住动轭；所述调整螺钉贯穿下盖后通过推板抵住动轭。作为对本技术所述的精确可控微动力构件的进一步改进:所述外壳的两侧设置有可视窗口。作为对本技术所述的精确可控微动力构件的进一步改进:所述超磁致伸缩薄片与压电陶瓷薄片之间、超磁致伸缩薄片与压电陶瓷薄片的耦合体与固定轭之间以及永磁体与固定轭之间均通过环氧树脂粘合。作为对本技术所述的精确可控微动力构件的进一步改进:所述上盖、上骨架、下盖、下骨架、外壳、推板、弹簧以及调整螺钉均为非磁性材料。本专利技术的精确可控微动力构件的使用方法如下:包括相互耦合的磁回路I和磁回路II ;所述磁回路II中设置有气隙；所述磁回路I中，超磁致伸缩薄片上、下表面的压电陶瓷薄片上分别设置电极，通过电极给磁回路I施加控制电压，使得磁回路I的磁通量改变；通过精确控制磁回路I中磁通量改变，使磁回路II中磁通量精确变化，进而精确控制微动力构件中执行元件所受的微力变化。本技术的精确可控微动力构件结构简单，且在对压电陶瓷薄片施加的电压恒定时，压电陶瓷薄片保持形变过程中几乎不产生热量，形变稳定，所以磁路II中磁通量稳定，动轭所受磁力恒定。由于超磁致伸缩薄片采用的是非线圈激励，所以不会产生热量，不会对构件精度造成破坏，通过精确调控作用在压电陶瓷薄片上的控制电压的大小，就可以精确控制微动力构件输出微力的变化。【附图说明】下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。图1是本技术的精确可控微动力构件的结构示意图；图2是图1内部的主要结构示意图；图3是图1的工作原理图。【具体实施方式】实施例1、图1?图3给出了一种精确可控微动力构件，包括辅助结构、动力结构、执行结构。辅助结构包括上盖2、上骨架7、外壳8、下骨架9和下盖13 ;动力结构包括超磁致伸缩薄片3、压电陶瓷薄片5、永磁体6和固定轭4 ;执行结构包括弹簧10、动轭11、推板12和调整螺钉15。超磁致伸缩薄片3的上、下两个侧面均设置压电陶瓷薄片5，两片压电陶瓷薄片5和超磁致伸缩薄片3的耦合体通过两个固定轭4分别从两侧进行夹持，两片压电陶瓷薄片5和超磁致伸缩薄片3的耦合体下侧的两个固定轭4上设置永磁体6，超磁致伸缩薄片3与两片压电陶瓷薄片5之间、超磁致伸缩薄片3与两片压电陶瓷薄片5的偶合体与固定轭4之间以及永磁体6与固定轭4之间均通过环氧树脂粘合。两个分别与超磁致伸缩薄片3、压电陶瓷薄片5和永磁体6相结合的固定轭4卡嵌入上骨架7的凹槽内，在上骨架7上，相对应于两个固定轭4开有安装孔；上骨架7的凹槽卡嵌在外壳8 (从上至下)内，上盖2、上骨架7以及外壳8之间通过上盖螺栓组I进行相互固定。相对应于两个固定轭4，在下骨架9上设置有安装方孔；将动轭11与两个固定轭4的中心面对齐，并将动轭11卡嵌入下骨架9的凹槽内，在动轭11和下骨架9之间设置弹黃10,弹黃10的一端抵住下骨架9,弹黃10的另外一端抵住动辄11 ;在动辄11的下端设置推板12，推板12上设置圆锥孔；下骨架9的凹槽卡嵌在外壳8 (从下至上)内，下盖13、下骨架9和外壳8从下至上依次通过下盖螺栓14固定；调整螺钉15贯穿下盖13后与推板12的圆锥孔相互配合。在外壳8的的两侧设置有可视窗口。在两个固定轭4和动轭11之间设置气隙17 ;而通过可视窗口可以对气隙17进行精确的观测。如图3所示，通过两个固定轭4、两片压电陶瓷薄片5、超磁致伸缩薄片3以及永磁体6形成磁路I ;通过两个固定轭4、永磁体6、动轭11形成磁路II ;在使用的时候，在两片压电陶瓷薄片5上分别设置电极16 (两片压电陶瓷薄片5的外表面分别作为正极，相对应的与超磁致伸缩薄片3粘合面分别引出负极)；通过电极16对两片压电陶瓷薄片5施加控制电压，使两片压电陶瓷薄片5产生伸缩，进而可控制超磁致伸缩薄片3产生应变，超磁致伸缩薄片3磁化强度的改变使磁路I的磁通量改变，进而使磁路II的磁通量改变,磁路II中固定轭4对动轭11的磁力也就发生改变。本文档来自技高网...
【技术保护点】
精确可控微动力构件；其特征是：包括磁回路Ⅰ和磁回路Ⅱ；所述磁回路Ⅱ中设置有通过气隙调整装置进行调整的气隙(17)； 所述磁回路Ⅰ包括超磁致伸缩薄片(3)、永磁体(6)和固定轭(4)构成的磁回路； 所述超磁致伸缩薄片(3)的上表面和下表面分别设置压电陶瓷薄片(5)； 所述固定轭(4)内从上至下设置超磁致伸缩薄片(3)与压电陶瓷薄片(5)的耦合体以及永磁体(6)； 所述磁回路Ⅱ包括永磁体(6)、固定轭(4)以及动轭(11)构成的磁回路； 所述动轭(11)上设置气隙调整装置，所述气隙(17)为固定轭(4)和动轭(11)之间的空隙。
【技术特征摘要】
1.精确可控微动力构件；其特征是:包括磁回路I和磁回路II;所述磁回路II中设置有通过气隙调整装置进行调整的气隙(17)； 所述磁回路I包括超磁致伸缩薄片(3)、永磁体(6)和固定轭(4)构成的磁回路； 所述超磁致伸缩薄片(3)的上表面和下表面分别设置压电陶瓷薄片(5)； 所述固定轭(4)内从上至下设置超磁致伸缩薄片(3)与压电陶瓷薄片(5)的耦合体以及永磁体(6)； 所述磁回路II包括永磁体(6)、固定轭(4)以及动轭(11)构成的磁回路； 所述动轭(11)上设置气隙调整装置，所述气隙(17)为固定轭(4)和动轭(11)之间的空隙。2.根据权利要求1所述的精确可控微动力构件，其特征是:所述磁回路I和磁回路II均设置在外壳(8)内； 所述固定轭(4)通过上骨架(7)固定，所述上骨架(7)从上至下卡入外壳(8)内； 所述动轭(11)通过下骨架(9)固定，所述下骨架(9)从下至上卡入外壳(8)内。3.根据权利要求2所述的精确可控...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐爱群，于海阔，段福斌，葛丁飞，吴立军，杨礼康，
申请(专利权)人：浙江科技学院，徐爱群，
类型：新型
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。