阅读说明：本技术 一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置 (Precise linear driving device with clamping type stator ) 是由 程廷海 乔广达 高强 于洋 卢晓晖 张晓松 李义康 徐毓鸿 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置,以解决当前压电粘滑直线驱动装置行程小、无自定心功能、位移回退明显等问题。本发明由基座单元、固定导轨组件、滑动导轨单元、驱动单元、上盖组件、调节杆组件组成,固定导轨组件与基座单元通过螺钉连接,滑动导轨单元与固定导轨组件配合安装,驱动单元安装固定在上盖组件之上并通过调节杆组件将它们与基座单元连接。本发明通过对驱动装置的结构设计实现对驱动阶段摩擦力的综合调控及其自定心功能,显著提高直线驱动装置的定位精度,减少位移回退；可广泛应用于半导体加工等微纳精密驱动与定位技术领域。(a precise linear driving device with a clamping stator is used for solving the problems that the conventional piezoelectric stick-slip linear driving device is small in stroke, free of self-centering function, obvious in displacement rollback and the like. The invention comprises a base unit, a fixed guide rail assembly, a sliding guide rail unit, a driving unit, an upper cover assembly and an adjusting rod assembly, wherein the fixed guide rail assembly is connected with the base unit through screws, the sliding guide rail unit is installed in a matching way with the fixed guide rail assembly, and the driving unit is installed and fixed on the upper cover assembly and is connected with the base unit through the adjusting rod assembly. According to the invention, the comprehensive regulation and control of the friction force in the driving stage and the self-centering function of the friction force are realized through the structural design of the driving device, the positioning precision of the linear driving device is obviously improved, and the displacement backspacing is reduced; the micro-nano precise driving and positioning device can be widely applied to the technical field of micro-nano precise driving and positioning in semiconductor processing and the like.)

一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置

技术领域

本发明涉及一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置，属于微纳精密驱动与定位技术领域。

背景技术

随着超精密加工制造业的迅速发展，传统的驱动装置尺寸较大且定位精度有限，如蜗轮蜗杆、齿轮传动、丝杠螺母等很难满足现代先进制造领域的要求。压电粘滑驱动装置具有结构紧凑、定位精度高、发热少、输出力大、响应速度快、不受电磁干扰等优点，在超精密加工领域、生物医疗领域、航空航天以及生命科学等领域均具有广泛的应用前景，是近年来精密特种驱动技术领域研究的热点之一。

精密驱动装置广泛应用于生命科学、光学精密仪器、超精密加工和航空航天等高端技术领域。当前基于压电驱动的精密平台主要包括直驱式压电驱动装置、尺蠖式压电驱动装置以及粘滑式压电驱动装置等，直驱式压电驱动平台运动行程小，严重影响了其在微纳精密驱动技术领域的应用；尺蠖式压电驱动装置的控制系统非常复杂，成本很高；而压电粘滑驱动平台因具有结构简单紧凑、定位精度高、行程大和控制方便等优点，被广泛应用于精密驱动与定位技术领域。当前的驱动装置还存在行程小、无自定心功能、位移回退现象明显等问题，此外，输出效率较低有很大提升空间。

发明内容

为解决当前压电粘滑直线驱动装置行程小、无自定心功能、位移回退现象明显等问题。本发明公开了一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置包括基座单元、固定导轨组件、滑动导轨单元、驱动单元、上盖组件、调节杆组件；所述固定导轨组件与基座单元通过螺钉连接；所述滑动导轨单元与固定导轨组件配合安装；所述驱动单元安装固定在上盖组件之上，所述上盖组件与基座单元连接。

所述基座单元包括基座、锁紧调节板、锁紧调节板固定螺钉；所述锁紧调节板通过锁紧调节板固定螺钉固定在基座上，当锁紧力调节到目标值时，将上盖组件与基座单元进行固定；所述基座包括基座沉头孔、固定导轨支架定位螺纹孔、矩形槽、下置精密调节螺母沉头孔、基座上表面、矩形定位凸起块、锁紧调节板限位孔、下端弹簧挂钩；所述基座定位沉头孔用于基座的固定；所述固定导轨支架定位螺纹孔与固定导轨组件通过螺钉连接固定；所述矩形槽与上盖端壁安装配合，所述调节孔与调节杆组件间隙配合；所述基座上表面与固定导轨支架底面接触；所述矩形定位凸起块与上盖矩形槽安装配合；所述锁紧调节板限位孔用于安装锁紧调节板固定螺钉；所述下端弹簧挂钩与弹簧一端连接；所述锁紧调节板包括锁紧调节板安装通孔、锁紧调节螺钉导向槽；所述锁紧调节板安装通孔通过与锁紧调节板固定螺钉装配将锁紧调节板固定在基座上；所述锁紧调节螺钉导向槽与锁紧调节螺钉间隙配合安装。

所述固定导轨组件包括固定导轨支架、固定导轨支架定位螺钉、固定导轨、固定导轨定位螺钉、十字交叉滚柱导轨支架；所述固定导轨支架通过固定导轨支架定位螺钉固定在基座上；所述固定导轨通过固定导轨定位螺钉固定在固定导轨支架上；所述十字交叉滚柱导轨支架安装在固定导轨上；所述固定导轨支架包括固定导轨支架定位沉头孔、固定导轨支架定位面Ⅰ、固定导轨支架定位平面Ⅱ、固定导轨定位螺纹孔、固定导轨支架底面；所述固定导轨支架定位沉头孔用于安装固定导轨支架定位螺钉，将固定导轨支架固定在基座上；所述固定导轨支架定位面Ⅰ与固定导轨定位面Ⅰ接触；所述固定导轨支架定位面Ⅱ与固定导轨定位面Ⅱ接触；所述固定导轨定位螺纹孔与固定导轨定位螺钉进行装配将固定导轨固定在固定导轨支架上；所述固定导轨支架底面与基座上表面接触；所述固定导轨包括固定导轨定位面Ⅱ、固定导轨螺纹孔、固定导轨定位面Ⅰ、固定导轨十字交叉滚柱导轨支架安装槽；所述固定导轨定位面Ⅱ与固定导轨支架定位面Ⅱ接触；固定导轨螺纹孔与固定导轨定位螺钉装配；所述固定导轨定位面Ⅰ与固定导轨支架定位面Ⅰ接触；所述固定导轨十字交叉滚柱导轨支架安装槽用于安装十字交叉滚柱导轨支架。

所述滑动导轨单元包括滑动导轨连接块定位螺钉、滑动导轨连接块、滑动导轨；所述滑动导轨连接块定位螺钉通过滑动导轨连接块将滑动导轨连接在一起；所述滑动导轨连接块包括滑动导轨连接块安装孔、滑动导轨连接块侧面；所述滑动导轨连接块安装孔中安装滑动导轨连接块定位螺钉；所述滑动导轨连接块侧面与滑动导轨端面接触；所述滑动导轨包括滑动导轨端面、滑动导轨端面螺纹孔、滑动导轨十字交叉滚柱导轨支架安装槽；所述滑动导轨端面与滑动导轨连接块侧面接触；所述滑动导轨端面螺纹孔与滑动导轨连接块定位螺钉通过螺纹配合连接；所述滑动导轨十字交叉滚柱导轨支架安装槽与十字交叉滚柱导轨支架进行装配。

所述驱动单元包括楔型夹持式定子、压电堆叠、垫片、预紧力调节基米螺钉；所述压电堆叠与垫片通过预紧力调节基米螺钉固定在楔型夹持式定子中；所述楔型夹持式定子包括定子定位端面Ⅰ、基米螺钉螺纹孔、定子螺纹孔Ⅰ、定子定位端面Ⅱ、定子螺纹孔Ⅱ、压电堆叠助力柔性铰链、定子柔性前梁、直圆形柔性铰链、柔性梁槽、菱形横梁、夹钳、夹钳楔面、楔型夹钳臂、定子固定端；所述定子定位端面Ⅰ与定子定位面接触；所述基米螺钉螺纹孔与预紧力调节基米螺钉通过螺纹配合连接；所述定子螺纹孔Ⅰ与楔型定子定位螺钉通过螺纹配合将驱动单元固定在自调节式上盖上；所述定子定位端面Ⅱ与定子定位面接触；所述定子螺纹孔Ⅱ与楔型定子定位螺钉通过螺纹配合将驱动单元固定在自调节式上盖上；所述压电堆叠助力柔性铰链连接定子柔性前梁和定子固定端；所述直圆形柔性铰链开设在菱形横梁关节处；所述柔性梁槽开设在压电堆叠助力柔性铰链上；所述夹钳设置在楔型夹钳臂末端；所述夹钳楔面与滑动导轨接触；所述楔型夹钳臂设置在菱形横梁两端。

所述上盖组件包括自调节式上盖、楔型定子定位螺钉、上置精密调节螺母、锁紧调节螺钉、弹簧；所述楔型定子定位螺钉将楔型夹持式定子固定在自调节式上盖上；所述上置精密调节螺母通过过盈配合安装在自调节式上盖上；所述锁紧调节螺钉穿过锁紧调节板安装通孔将锁紧调节板通过螺纹连接固定在上盖上；所述弹簧一端连接上端弹簧挂钩，另一端与下端弹簧挂钩连接；所述自调节式上盖包括上置精密调节螺母沉头孔、定子定位沉头孔Ⅰ、上盖定位端壁、定子定位沉头孔Ⅱ、锁紧调节螺钉螺纹孔、上端弹簧挂钩、上盖矩形槽、定子定位平面；所述上置精密调节螺母沉头孔用于安装上置精密调节螺母；所述定子定位沉头孔Ⅰ用于楔型定子定位螺钉将楔型夹持式定子固定在自调节式上盖上；所述上盖定位端壁与矩形槽安装配合；所述定子定位沉头孔Ⅱ用于楔型定子定位螺钉将楔型夹持式定子固定在自调节式上盖上；所述锁紧调节螺钉螺纹孔用于安装锁紧调节螺钉；所述上端弹簧挂钩与弹簧连接；所述上盖矩形槽与矩形定位凸起块安装配合；所述定子定位平面与定子定位端面Ⅰ和定子定位端面Ⅱ接触。

所述调节杆组件包括精密螺纹副调节螺杆、精密螺纹副调节手柄；所述精密螺纹副调节螺杆与上置精密调节螺母螺纹连接，与调节孔间隙配合；所述精密螺纹副调节手柄与精密螺纹副调节螺杆进行胶粘连接。

有益效果：

本发明提出一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置，以解决当前压电粘滑直线驱动装置行程小、无自定心功能等问题。压电堆叠伸缩时，楔型夹持式定子通过采用菱形运动转换机构，使得楔型夹持式定子的夹钳产生纵向伸长和横向收缩，调整楔型夹持式定子与滑动导轨间接触的正压力，实现直线驱动装置驱动过程中摩擦力的综合调控，减少位移回退；并且由于夹钳为楔形面，其可实现直线驱动装置的自定心功能，提高定位精度。本发明因具有结构紧凑、控制方便、定位精度高以及行程不受限等优点，可广泛应用于半导体加工等微纳精密驱动与定位技术领域。

附图说明

图1所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的结构示意图；

图2所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的基座单元结构示意图；

图3所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的基座结构示意图；

图4所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的锁紧调节板结构示意图；

图5所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的固定导轨组件结构示意图；

图6所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的固定导轨支架结构示意图Ⅰ；

图7所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的固定导轨支架结构示意图Ⅱ；

图8所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的固定导轨结构示意图Ⅰ；

图9所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的固定导轨结构示意图Ⅱ；

图10所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的十字交叉滚柱导轨支架结构示意图；

图11所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的滑动导轨单元结构示意图；

图12所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的滑动导轨连接块结构示意图；

图13所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的滑动导轨结构示意图；

图14所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的驱动单元结构示意图；

图15所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的楔型夹持式定子结构示意图Ⅰ；

图16所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的楔型夹持式定子结构示意图Ⅱ；

图17所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的楔型夹持式定子结构示意图Ⅲ；

图18所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的上盖组件结构示意图；

图19所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的上置精密调节螺母结构示意图；

图20所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的自调节式上盖结构示意图Ⅰ；

图21所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的自调节式上盖结构示意图Ⅱ；

图22所示为本发明提出的具有夹持式定子的精密直线驱动装置的调节杆组件结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1~图22说明本实施方式，本实施方式提供了一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置的具体实施方式，所述一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置的具体实施方式表述如下：

所述一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置包括基座单元1、固定导轨组件2、滑动导轨单元3、驱动单元4、上盖组件5、调节杆组件6；所述固定导轨组件2与基座单元1通过螺钉连接；所述滑动导轨单元3与固定导轨组件2配合安装；所述驱动单元4安装固定在上盖组件5之上，所述上盖组件5与基座单元1连接。

所述基座单元1包括基座1-1、锁紧调节板1-2、锁紧调节板固定螺钉1-3；所述锁紧调节板1-2通过锁紧调节板固定螺钉1-3固定在基座1-1上，当锁紧力调节到目标值时，将上盖组件5与基座单元1进行固定；所述基座1-1包括基座沉头孔1-1-1、固定导轨支架定位螺纹孔1-1-2、矩形槽1-1-3、调节孔1-1-4、基座上表面1-1-5、矩形定位凸起块1-1-6、锁紧调节板限位孔1-1-7、下端弹簧挂钩1-1-8；所述基座定位沉头孔1-1-1用于基座的固定；所述固定导轨支架定位螺纹孔1-1-2与固定导轨组件2通过螺钉连接固定；所述矩形槽1-1-3与上盖端壁5-1-3安装配合，对上盖组件5进行定位；所述调节孔1-1-4与调节杆组件6间隙配合；所述基座上表面1-1-5与固定导轨支架底面2-1-5接触；所述矩形定位凸起块1-1-6与上盖矩形槽5-1-7安装配合；所述锁紧调节板限位孔1-1-7用于安装锁紧调节板固定螺钉1-3；所述下端弹簧挂钩1-1-8与弹簧5-5一端连接；所述锁紧调节板1-2包括锁紧调节板安装通孔1-2-1、锁紧调节螺钉导向槽1-2-2；所述锁紧调节板安装通孔1-2-1通过与锁紧调节板固定螺钉1-3装配将锁紧调节板1-2固定在基座1-1上；所述锁紧调节螺钉导向槽1-2-2与锁紧调节螺钉5-4间隙配合安装。

所述固定导轨组件2包括固定导轨支架2-1、固定导轨支架定位螺钉2-2、固定导轨2-3、固定导轨定位螺钉2-4、十字交叉滚柱导轨支架2-5；所述固定导轨支架2-1通过固定导轨支架定位螺钉2-2固定在基座1-1上；所述固定导轨2-3通过固定导轨定位螺钉2-4固定在固定导轨支架2-1上；所述十字交叉滚柱导轨支架2-5安装在固定导轨2-3上；所述固定导轨支架2-1包括固定导轨支架定位沉头孔2-1-1、固定导轨支架定位面Ⅰ2-1-2、固定导轨支架定位平面Ⅱ2-1-3、固定导轨定位螺纹孔2-1-4、固定导轨支架底面2-1-5；所述固定导轨支架定位沉头孔2-1-1用于安装固定导轨支架定位螺钉2-2，将固定导轨支架2-1固定在基座1-1上；所述固定导轨支架定位面Ⅰ2-1-2与固定导轨定位面Ⅰ2-3-3接触；所述固定导轨支架定位面Ⅱ2-1-3与固定导轨定位面Ⅱ2-3-1接触；所述固定导轨定位螺纹孔2-1-4与固定导轨定位螺钉2-4进行装配将固定导轨2-3固定在固定导轨支架2-1上；所述固定导轨支架底面2-1-5与基座上表面1-1-5接触；所述固定导轨2-3包括固定导轨定位面Ⅱ2-3-1、固定导轨螺纹孔2-3-2、固定导轨定位面Ⅰ2-3-3、固定导轨十字交叉滚柱导轨支架安装槽2-3-4；所述固定导轨定位面Ⅱ2-3-1与固定导轨支架定位面Ⅱ2-1-3接触；固定导轨螺纹孔2-3-2与固定导轨定位螺钉2-4装配；所述固定导轨定位面Ⅰ2-3-3与固定导轨支架定位面Ⅰ2-1-2接触；所述固定导轨十字交叉滚柱导轨支架安装槽2-3-4用于安装十字交叉滚柱导轨支架2-5。

所述滑动导轨单元3包括滑动导轨连接块定位螺钉3-1、滑动导轨连接块3-2、滑动导轨3-3；所述滑动导轨连接块定位螺钉3-1通过滑动导轨连接块3-2将滑动导轨3-3连接在一起；所述滑动导轨连接块3-2包括滑动导轨连接块安装孔3-2-1、滑动导轨连接块侧面3-2-2；所述滑动导轨连接块安装孔3-2-1中安装滑动导轨连接块定位螺钉3-1；所述滑动导轨连接块侧面3-2-2与滑动导轨端面3-3-1接触；所述滑动导轨3-3包括滑动导轨端面3-3-1、滑动导轨端面螺纹孔3-3-2、滑动导轨十字交叉滚柱导轨支架安装槽3-3-3；所述滑动导轨端面3-3-1与滑动导轨连接块侧面3-2-2接触；所述滑动导轨端面螺纹孔3-3-2与滑动导轨连接块定位螺钉3-1通过螺纹配合连接；所述滑动导轨十字交叉滚柱导轨支架安装槽3-3-3与十字交叉滚柱导轨支架2-5进行装配。

所述驱动单元4包括楔型夹持式定子4-1、压电堆叠4-2、垫片4-3、预紧力调节基米螺钉4-4；所述楔型夹持式定子4-1具有自定心功能；所述压电堆叠4-2与垫片4-3通过预紧力调节基米螺钉4-4固定在楔型夹持式定子4-1中；所述楔型夹持式定子4-1包括定子定位端面Ⅰ4-1-1、基米螺钉螺纹孔4-1-2、定子螺纹孔Ⅰ4-1-3、定子定位端面Ⅱ4-1-4、定子螺纹孔Ⅱ4-1-5、压电堆叠助力柔性铰链4-1-6、定子柔性前梁4-1-7、直圆形柔性铰链4-1-8、柔性梁槽4-1-9、菱形横梁4-1-10、夹钳4-1-11、夹钳楔面4-1-12、楔型夹钳臂4-1-13、定子固定端4-1-14；所述定子定位端面Ⅰ4-1-1与定子定位面5-1-6接触；所述基米螺钉螺纹孔4-1-2与预紧力调节基米螺钉4-4通过螺纹配合连接；所述定子螺纹孔Ⅰ4-1-3与楔型定子定位螺钉5-2通过螺纹配合将驱动单元4固定在自调节式上盖5-1上；所述定子定位端面Ⅱ4-1-4与定子定位面5-1-6接触；所述定子螺纹孔Ⅱ4-1-5与楔型定子定位螺钉5-2通过螺纹配合将驱动单元4固定在自调节式上盖5-1上；所述压电堆叠助力柔性铰链4-1-6连接定子柔性前梁4-1-7和定子固定端4-1-14，压电堆叠4-2失电收缩时，依靠其材料本身恢复变形时的弹力，当输入频率过大时，由于压电堆叠4-2伸缩频率很快，因此需要足够大的使压电堆叠4-2恢复变形的弹力，才能使压电堆叠4-2每次都达到全程的伸缩量，压电堆叠助力柔性铰链4-1-6可以使压电粘滑马达在相同的频率下的单次步距更大，进而得到更快的驱动速度；所述直圆形柔性铰链4-1-8开设在菱形横梁4-1-10关节处，所述圆形柔性铰链4-1-8半径均为R，其中R的取值范围为0.3mm~0.8mm，本实施方式中R=0.5mm；所述柔性梁槽4-1-9开设在压电堆叠助力柔性铰链4-1-6上；所述夹钳4-1-11设置在楔型夹钳臂4-1-13末端；所述夹钳楔面4-1-12与滑动导轨3-3接触，通过摩擦力对滑动导轨3-3进行驱动；所述楔型夹钳臂4-1-13设置在菱形横梁4-1-10两端。

所述上盖组件5包括自调节式上盖5-1、楔型定子定位螺钉5-2、上置精密调节螺母5-3、锁紧调节螺钉5-4、弹簧5-5；所述楔型定子定位螺钉5-2将楔型夹持式定子4-1固定在自调节式上盖5-1上；所述上置精密调节螺母5-3通过过盈配合安装在自调节式上盖5-1上；所述锁紧调节螺钉5-4穿过锁紧调节板安装通孔1-2-1将锁紧调节板1-2通过螺纹连接固定在上盖5-1上，当锁紧力调节到目标值时，通过拧紧锁紧调节螺钉5-4，将上盖组件5与位螺钉3-1通过螺纹配合元1进行锁紧固定；所述弹簧5-5一端连接上端弹簧挂钩5-1-6，另一端与下端弹簧挂钩1-1-8连接；所述自调节式上盖5-1包括上置精密调节螺母沉头孔5-1-1、定子定位沉头孔Ⅰ5-1-2、上盖定位端壁5-1-3、定子定位沉头孔Ⅱ5-1-4、锁紧调节螺钉螺纹孔5-1-5、上端弹簧挂钩5-1-6、上盖矩形槽5-1-7、定子定位平面5-1-8；所述上置精密调节螺母沉头孔5-1-1用于安装上置精密调节螺母5-3；所述定子定位沉头孔Ⅰ5-1-2用于楔型定子定位螺钉5-2将楔型夹持式定子4-1固定在自调节式上盖5-1上；所述上盖定位端壁5-1-3与矩形槽1-1-3安装配合；所述定子定位沉头孔Ⅱ5-1-4用于楔型定子定位螺钉5-2将楔型夹持式定子4-1固定在自调节式上盖5-1上；所述锁紧调节螺钉螺纹孔5-1-5用于安装锁紧调节螺钉5-4；所述上端弹簧挂钩5-1-6与弹簧5-5连接；所述上盖矩形槽5-1-7与矩形定位凸起块1-1-6安装配合；所述定子定位平面5-1-8与定子定位端面Ⅰ4-1-1和定子定位端面Ⅱ4-1-4接触。

所述调节杆组件6包括精密螺纹副调节螺杆6-1、精密螺纹副调节手柄6-2；所述精密螺纹副调节螺杆6-1与上置精密调节螺母5-3螺纹连接，与调节孔1-1-4间隙配合；所述精密螺纹副调节手柄6-2与精密螺纹副调节螺杆6-1进行胶粘连接，通过调节精密螺纹副调节手柄6-2可以实现对具有夹持式定子的精密直线驱动装置的预紧力调节。

工作原理：具有夹持式定子的精密直线驱动装置采用菱形铰链与楔形夹钳耦合的定子结构，利用八边形收缩变形原理，当压电堆叠通入锯齿波电信号的上升沿波形时，压电堆叠缓慢伸长带动菱形柔性铰链产生横向收缩与纵向进给运动，进而带动与菱形铰链耦合的夹钳产生相同的动作，夹钳楔面与滑动导轨之间产生“粘”运动，所产生的摩擦力为静摩擦力，此时楔型夹持式定子的夹钳带动滑动导轨一起向前运动一大步；当压电堆叠通入锯齿波电信号的下降沿波形时菱形柔性铰链由于自身弹性恢复至原状，夹钳产生快速的横向伸长和纵向收缩，夹钳楔面与滑动导轨之间产生“滑”运动，所产生的摩擦力为动摩擦力，此时楔型夹持式定子的夹钳带动滑动导轨一起向后运动一小步；重复上述步骤达到非对称转化铰链驱动转台连续旋转步进运动的目的。

综合以上所述内容，本发明提出一种具有夹持式定子的精密直线驱动装置，以解决当前压电粘滑直线驱动装置行程小、无自定心功能等问题。压电堆叠伸缩时，楔型夹持式定子通过采用菱形运动转换机构，使得楔型夹持式定子的夹钳产生纵向伸长和横向收缩，调整楔型夹持式定子与滑动导轨间接触的正压力，实现直线驱动装置驱动过程中摩擦力的综合调控，减少位移回退；并且由于夹钳为楔形面，其可实现直线驱动装置的自定心功能，提高定位精度。本发明因具有结构紧凑、控制方便、定位精度高以及行程不受限等优点，可广泛应用于半导体加工等微纳精密驱动与定位技术领域。