压电柔顺x-y微夹持器的设计与分析

摘要：

针对微操作和微装配领域对微夹持器高位移放大比、多自由度和平动夹持的性能需求,采用双叶型桥式机构和平行四边形机构,设计了一种压电柔顺x-y微夹持器.利用有限元法建立了微夹持器的静力学与动力学模型,并通过ANSYS Workbench软件分析微夹持器的位移放大比、固有频率和输出耦合比.最后,搭建试验测试系统验证微夹持器的开环性能.试验结果表明:微夹持器x,y向的位移放大比分别为30.8和8.6,一阶固有频率为123.3 Hz;当施加10 μm输入位移时,微夹持器x,y向的工作行程分别为0～616.6 μm和0～51.0μm,夹持力范围为0～25.8 mN;微夹持器x,y向位移放大比与一阶固有频率的实验测试和仿真数值之间的相对误差分别为17.9％,19.8％,13.9％.试验结果验证了该理论模型和仿真分析的可行性.

关键词：微夹持器、柔顺机构、压电驱动、多自由度

所属期刊栏目：41

分类号：TN384(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金;浙江省自然科学基金

在线出版日期：2022-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：154-161