一种同轴集成式宏微复合驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种同轴集成式宏微复合驱动器，兼具毫米级宏动与微米级微动的功能。宏动工况下，该驱动器的宏动线圈被导通，并与固定布置的弧形永磁铁通过磁场相互作用，驱动除外壳等固定件以外的所有内部件沿轴线方向滚动产生宏动位移。微动工况下，该驱动器的微动线圈被导通产生磁场，使布置于中轴线上的由超磁致伸缩材料制成的细棒在磁场作用下于非固定前端发生形变，推动微动杆沿轴向产生微动位移。两线圈导通时的干涉作用由布置于二者之间的隔磁筒隔绝。本实用新型专利技术的同轴集成式宏微复合驱动器的优点是：在精密定位的驱动过程中可满足大行程、高精度、重载荷、快响应、无衔接误差等特性，同时整体结构简单，制造方便。

【技术实现步骤摘要】
一种同轴集成式宏微复合驱动器
本技术涉及一种精密定位
的驱动装置，更确切的说是一种同轴集成式宏微复合驱动器。
技术介绍
随着高端装备制造业的快速发展，对兼具大行程、高精度、重载荷、快响应精密定位工作台的需求日渐增加，宏微复合驱动方式是解决精密定位技术中大行程与高精度之间矛盾的主要手段，在工程应用中越来越多地被采用。目前，宏微复合驱动方式通常采用串联叠加的安装方式，布置宏微两级运动结构，即在宏动机构上直接放置微动机构，这样不仅导致工作台整体结构复杂，而且由于安装存在误差，更导致宏微两级驱动之间存在衔接误差。压电陶瓷驱动器是应用最早且技术最成熟驱动装置，在现有宏微复合驱动的精密定位工作台中，微位移驱动器主要采用压电陶瓷驱动器，但压电陶瓷驱动器的输出力小，难以满足重载荷的需求。因此，为满足我国高端装备制造业对精密定位装置的需求，需要设计一种新型的具有大行程、高精度、大推力的宏微复合驱动器。
技术实现思路
本技术主要是解决现有驱动器所存在的问题，从而提供一种在精密定位的驱动过程中具备大行程、高精度、重载荷、快响应、无衔接误差等特性，同时整体结构简单，制造方便的一种同轴集成式宏微复合驱动器。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种同轴集成式宏微复合驱动器，包括一宏动线圈骨架，一微动线圈骨架，一GMM棒，其特征在于：所述的宏动线圈骨架外侧设置有一宏动线圈，一固定套筒，一外壳，内侧设置有一磁轭套筒，所述的宏动线圈绕制于所述的宏动线圈骨架外侧凹槽内，其正极与负极分别与导线组一连接，所述的固定套筒一周每隔六十度沿其轴线方向贯穿设置有一滚动钢球列，并嵌套布置于所述的外壳内侧，所述的滚动钢球列上表面与所述的外壳接触，下表面与所述的宏动线圈，宏动线圈骨架后部以及磁轭套筒后部接触，使该宏动线圈可被通电的导线组一导通，并与所述的固定布置的弧形永磁铁通过磁场相互作用，驱动嵌套布置于所述的宏动线圈骨架内的所有部件沿轴线方向顺着所述的滚动钢球列下表面滚动并向前端产生宏动位移，所述的外壳后端布置有一后端盖，内侧均匀固定布置有六块弧形永磁铁，所述的后端盖通过螺栓组与所述的外壳、固定套筒固定连接，所述的磁轭套筒前端贴紧布置有一前端盖，并嵌套布置于所述的宏动线圈骨架和固定套筒的内侧。所述的微动线圈骨架外侧设置有一微动线圈，一内磁轭筒，一隔磁筒，一导磁环，所述的微动线圈绕制于所述的微动线圈骨架外侧凹槽内，其正极与负极分别与导线组二连接，所述的内磁轭筒嵌套布置于所述的隔磁筒内，所述的隔磁筒嵌套布置于所述的磁轭套筒内侧，避免所述的宏动线圈与微动线圈导通时产生的磁场互相影响，所述的导磁环与所述的微动线圈骨架前端贴紧布置，并嵌套于所述的内磁轭筒内。所述的GMM棒是由超磁致伸缩材料制成，其前后两端设置有一导磁块组，所述的导磁块组前端设置有一微动杆，后端布置有一中心螺栓，所述的微动杆环形端前端布置有一碟簧，并共同布置于所述的导磁环的中心槽内，且与所述的前端盖后端保持一定距离，所述的中心螺栓通过后端固定将所述的导磁块组，GMM棒及微动杆后端共同布置于所述的微动线圈骨架的中心槽内，并可在所述的微动线圈被通电的导线组二导通产生磁场，使所述的GMM棒在磁场作用下于非固定前端产生形变，推动所述的微动杆环形端压紧所述的碟簧并沿轴向产生微动位移。本技术的同轴集成式宏微复合驱动器的优点是：在精密定位的驱动过程中可满足大行程、高精度、重载荷、快响应、无衔接误差等特性，同时整体结构简单，制造方便。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的一种同轴集成式宏微复合驱动器的立体结构示意图；图2为图1中同轴集成式宏微复合驱动器的立体剖面结构示意图；图3为图1中同轴集成式宏微复合驱动器去除外壳后的立体结构示意图；图4为图1中同轴集成式宏微复合驱动器的工作原理示意图；其中：20、导线组一；21、导线组二；1、外接输水管；2、固定套筒；3、宏动线圈；4、宏动线圈骨架；5、磁轭套筒；6、前端盖；7、碟簧；8、微动杆；9；导磁环；10、外壳；11、微动线圈骨架；12、内磁轭筒；13、隔磁筒；14、弧形永磁铁；15、微动线圈；16、GMM棒；17、导磁块组；18、后端盖；22、中心螺栓；19、滚动钢球列；具体实施方式下面结合附图对本技术的优选实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本技术的同轴集成式宏微复合驱动器的优点是：在精密定位的驱动过程中可满足大行程、高精度、重载荷、快响应、无衔接误差等特性，同时整体结构简单，制造方便。如图1、图2、图3、图4所示，一种同轴集成式宏微复合驱动器，包括一宏动线圈骨架4，一微动线圈骨架11一GMM棒16，该宏动线圈骨架4外侧设置有一宏动线圈3，一固定套筒2，一外壳10，内侧设置有一磁轭套筒5，该宏动线圈3绕制于所述的宏动线圈骨架4外侧凹槽内，其正极与负极分别与导线组一20连接，该固定套筒2一周每隔六十度沿其轴线方向贯穿设置有一滚动钢球列19，并嵌套布置于该外壳10内侧，该滚动钢球列19上表面与所述的外壳10接触，下表面与该宏动线圈3，宏动线圈骨架4后部以及磁轭套筒5后部接触，使该宏动线圈3可被通电的导线组一20导通，并与该固定布置的弧形永磁铁14通过磁场相互作用，驱动嵌套布置于该宏动线圈骨架4内的所有部件沿轴线方向顺着该滚动钢球列19下表面滚动并向前端产生宏动位移，由此实现毫米级别的宏观驱动，该外壳10后端布置有一后端盖18，内侧均匀固定布置有六块弧形永磁铁14，该后端盖18通过螺栓组1与该外壳10，固定套筒2固定连接，该磁轭套筒5前端贴紧布置有一前端盖6，并嵌套布置于该宏动线圈骨架4和固定套筒2的内侧。如图1、图2所示，该微动线圈骨架11外侧设置有一微动线圈15，一内磁轭筒12，一隔磁筒13，一导磁环9，该微动线圈15绕制于该微动线圈骨架11外侧凹槽内，其正极与负极分别与导线组二21连接，其导通时产生的磁场可由该隔磁筒13隔绝，以免影响该宏动线圈3，该内磁轭筒12嵌套布置于该隔磁筒13内，该隔磁筒嵌套布置于该磁轭套筒内侧，避免宏动线圈3与微动线圈15导通时产生的磁场互相影响，该导磁环9与该微动线圈骨架11前端贴紧布置，并嵌套于该内磁轭筒12内。如图1、图2、图4所示，该GMM棒16是由超磁致伸缩材料制成，其前后两端设置有一导磁块组17，该导磁块组17前端设置有一微动杆8，后端布置有一中心螺栓22，该微动杆8环形端前端布置有一碟簧7，并共同布置于该导磁环9的中心槽内，且与该前端盖6后端保持一定距离，该中心螺栓22通过后端固定将该导磁块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同轴集成式宏微复合驱动器，包括一宏动线圈骨架(4)，一微动线圈骨架(11)，一GMM棒(16)，其特征在于：所述的宏动线圈骨架(4)外侧设置有一宏动线圈(3)，一固定套筒(2)，一外壳(10)，内侧设置有一磁轭套筒(5)，所述的宏动线圈(3)绕制于所述的宏动线圈骨架(4)外侧凹槽内，其正极与负极分别与导线组一(20)连接，所述的固定套筒(2)一周每隔六十度沿其轴线方向贯穿设置有一滚动钢球列(19)，并嵌套布置于所述的外壳(10)内侧，所述的滚动钢球列(19)上表面与所述的外壳(10)接触，下表面与所述的宏动线圈(3)，宏动线圈骨架(4)后部以及磁轭套筒(5)后部接触，使该宏动线圈(3)可被通电的导线组一(20)导通，并与所述的固定布置的弧形永磁铁(14)通过磁场相互作用，驱动嵌套布置于所述的宏动线圈骨架(4)内的所有部件沿轴线方向顺着所述的滚动钢球列(19)下表面滚动并向前端产生宏动位移，所述的外壳(10)后端布置有一后端盖(18)，内侧均匀固定布置有六块弧形永磁铁(14)，所述的后端盖(18)通过螺栓组(1)与所述的外壳(10)，固定套筒(2)固定连接，所述的磁轭套筒(5)前端贴紧布置有一前端盖(6)，并嵌套布置于所述的宏动线圈骨架(4)和固定套筒(2)的内侧。/n...

【技术特征摘要】
1.一种同轴集成式宏微复合驱动器，包括一宏动线圈骨架(4)，一微动线圈骨架(11)，一GMM棒(16)，其特征在于：所述的宏动线圈骨架(4)外侧设置有一宏动线圈(3)，一固定套筒(2)，一外壳(10)，内侧设置有一磁轭套筒(5)，所述的宏动线圈(3)绕制于所述的宏动线圈骨架(4)外侧凹槽内，其正极与负极分别与导线组一(20)连接，所述的固定套筒(2)一周每隔六十度沿其轴线方向贯穿设置有一滚动钢球列(19)，并嵌套布置于所述的外壳(10)内侧，所述的滚动钢球列(19)上表面与所述的外壳(10)接触，下表面与所述的宏动线圈(3)，宏动线圈骨架(4)后部以及磁轭套筒(5)后部接触，使该宏动线圈(3)可被通电的导线组一(20)导通，并与所述的固定布置的弧形永磁铁(14)通过磁场相互作用，驱动嵌套布置于所述的宏动线圈骨架(4)内的所有部件沿轴线方向顺着所述的滚动钢球列(19)下表面滚动并向前端产生宏动位移，所述的外壳(10)后端布置有一后端盖(18)，内侧均匀固定布置有六块弧形永磁铁(14)，所述的后端盖(18)通过螺栓组(1)与所述的外壳(10)，固定套筒(2)固定连接，所述的磁轭套筒(5)前端贴紧布置有一前端盖(6)，并嵌套布置于所述的宏动线圈骨架(4)和固定套筒(2)的内侧。


2.根据权利要求1所述的一种同轴集成式宏微复合驱动器，其特征在于：所述的微动线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻曹丰，代磊，郑爽，熊美俊，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34