一种片状压电作动器极化夹具及极化工装

本发明属于压电作动器领域，具体涉及一种片状压电作动器极化夹具及极化工装。

背景技术：

1、随着医疗器械、精密测量、超精密加工、光学仪器等高精密领域对于微纳米精密驱动的需求日益提高，片状压电作动器以其微秒级别响应、微米级别分辨率、紧凑的结构、抗磁干扰等优点在众多新型驱动技术中脱颖而出,在微纳米精密驱动装置中得到广泛使用。

2、通常情况下，片状压电作动器在生产制造时需要经过极化处理。由于片状压电作动器在极化时需要较高的电压环境，因此其极化方式通常采用油浴极化法。在传统的油浴极化法中，片状压电作动器逐个浸入油中进行极化，并不能批量化的进行极化。因此同一批次生产的片状压电作动器的极化工艺不可控，不能满足实际生产需求。

3、授权公告号为cn211858686u的实用新型专利公开了一种压电陶瓷极化装置。在该装置内设置有多个夹持机构，且单个夹持机构夹持一个压电陶瓷元件。通过这样的设置，该装置可以通时对多个压电陶瓷元件进行极化处理。但是该极化装置内的夹持结构数目受装置内安装空间的限制无法批量设置，因而该装置能同时处理的压电陶瓷元件数目也有限，无法达到批量处理的规模。即使将该极化装置应用于片状压电作动器的油浴极化过程中，也无法解决片状压电作动器批量油浴极化的难题。

4、因此，如何使片状压电作动器能够批量化进行油浴极化处理以满足实际生产加工需求，是本领域的技术难题之一。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种片状压电作动器极化夹具，以解决现阶段片状压电作动器无法批量化进行油浴极化处理以满足实际生产加工需求的问题。同时本发明还提供一种片状压电作动器极化工装，也用以解决现阶段片状压电作动器无法批量化进行油浴极化处理以满足实际生产加工需求的问题。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种片状压电作动器极化夹具，包括保持壳与设置在保持壳上的压紧装置；所述保持壳内设有用于供两个以上片状压电作动器轴向排布的保持腔，所述压紧装置将片状压电作动器轴向压紧保持在所述保持腔内；所述保持腔与片状压电作动器间、片状压电作动器彼此之间、压紧装置与片状压电作动器间均设有绝缘保护结构；所述保持壳内还固定连接有导电结构，所述导电结构包括设置于片状压电作动器旁侧相对位置以与片状压电作动器导电连接的正导电部分与负导电部分，所述正导电部分与负导电部分均具有与外部电路正极及负极对应连接的连接端。

4、有益效果：本发明提出一种全新的片状压电作动器极化夹具，以解决片状压电作动器无法批量油浴极化的问题。采用前述片状压电作动器极化夹具，通过保持腔与压紧装置的协同作用，可以一次性夹持多个片状压电作动器。保持腔与片状压电作动器间、片状压电作动器彼此之间、压紧装置与片状压电作动器间均设有绝缘保护结构进行绝缘隔离。将夹持有多个片状压电作动器的极化夹具浸入油中以后，通过设置于片状压电作动器旁侧相对位置以与片状压电作动器导电连接的正导电部分与负导电部分给片状压电作动器施加电压。通过上述设置，实现对片状压电作动器的批量油浴极化。

5、进一步地：所述正导电部分与负导电部分上均设有两个以上朝向保持腔内部的弹性凸起结构，所述弹性凸起结构沿片状压电作动器在保持壳内排布方向排列，且弹性凸起结构的数量与保持腔内片状压电作动器数量相等；当两个以上的片状压电作动器被压紧装置压紧保持在所述保持腔内后，弹性凸起结构与对应的片状压电作动器导电接触。

6、有益效果：采用上述技术方案，可以通过弹性凸起结构压紧补偿片状压电作动器，防止因为片状压电作动器之间错位导致部分片状压电作动器与正导电部分或负导电部分脱离而无法得电以实现极化作用。

7、进一步地：所述正导电部分与负导电部分均为波浪状导电片；所述弹性凸起结构为波浪状导电片朝向保持腔内部的波峰部位。

8、有益效果：波浪状导电片具有一定的柔性补偿能力，可以通过其柔性补偿能力来实现压紧补偿片状压电作动器的目的。同时该结构简单，易于加工。

9、进一步地：所述保持壳包括上下布置的壳盖与壳体，所述壳盖与壳体可拆连接，所述保持腔为开设在壳体内开口向上的凹腔；所述负导电部分与正导电部分其中一个固定安装在壳盖朝向凹腔的侧面上，另一个固定安装在凹腔腔底。

10、有益效果：上下布置的壳盖与壳体以可拆方式连接，便于放入片状压电作动器。负导电部分与正导电部分其中一个固定安装在壳盖朝向凹腔的侧面上，另一个固定安装在凹腔腔底。采用这种布置便于负导电部分与正导电部分压紧保持壳内片状压电作动器，使负导电部分、正导电部分与片状压电作动器的导电接触更加可靠。

11、进一步地：壳体的长度方向在片状压电作动器的排布方向延伸，壳体长度方向上所对应的两端壳壁相较于宽度方向上所对应的两侧壳壁高；所述壳盖为压板，所述压板至少一端可拆连接在对应壳壁上；压板在宽度方向的尺寸小于所述凹腔在该方向上的开口尺寸，使压板在该方向上的两侧边与壳体之间形成空窗。

12、有益效果：采用上述方案，在保证压板对片状压电作动器具有较好约束的基础上，使得压板两侧形成空窗，便于油浸极化时绝缘油流入壳体内，同时方便观察夹具内片状压电作动器的布置状态。

13、进一步地：压板的一端铰接在对应壳壁上，另一端可拆连接在对应壳壁上。

14、有益效果：便于开启压板，方便操作。

15、进一步地：所述压紧装置设置在保持壳长度方向所对应的某一壳壁上，将两个以上片状压电作动器轴向压紧在该方向上的另一壳壁上。

16、有益效果：单侧设置压紧装置，满足压紧需求的同时简化操作。

17、一种片状压电作动器极化工装，包括底座与安装在底座上的至少一个的片状压电作动器极化夹具。片状压电作动器极化夹具包括保持壳与设置在保持壳上的压紧装置；所述保持壳内设有用于供两个以上片状压电作动器轴向排布的保持腔，所述压紧装置将片状压电作动器轴向压紧保持在所述保持腔内；所述保持腔与片状压电作动器间、片状压电作动器彼此之间、压紧装置与片状压电作动器间均设有绝缘保护结构；所述保持壳内还固定连接有导电结构，所述导电结构包括设置于片状压电作动器旁侧相对位置以与片状压电作动器导电连接的正导电部分与负导电部分，所述正导电部分与负导电部分均具有与外部电路正极及负极对应连接的连接端。

18、有益效果：本发明提出一种全新的工装，以解决片状压电作动器无法批量油浴极化的问题。本发明所述片状压电作动器极化工装采用前述片状压电作动器极化夹具，通过保持腔与压紧装置的协同作用，可以一次性夹持多个片状压电作动器。保持腔与片状压电作动器间、片状压电作动器彼此之间、压紧装置与片状压电作动器间均设有绝缘保护结构进行绝缘隔离。将夹持有多个片状压电作动器的极化夹具浸入油中以后，通过设置于片状压电作动器旁侧相对位置以与片状压电作动器导电连接的正导电部分与负导电部分给片状压电作动器施加电压。通过上述设置，实现对片状压电作动器的批量油浴极化。

19、进一步地：所述正导电部分与负导电部分上均设有两个以上朝向保持腔内部的弹性凸起结构，所述弹性凸起结构沿片状压电作动器在保持壳内排布方向排列，且弹性凸起结构的数量与保持腔内片状压电作动器数量相等；当两个以上的片状压电作动器被压紧装置压紧保持在所述保持腔内后，弹性凸起结构与对应的片状压电作动器导电接触。

20、有益效果：采用上述技术方案，可以通过弹性凸起结构压紧补偿片状压电作动器，防止因为片状压电作动器之间错位导致部分片状压电作动器与正导电部分或负导电部分脱离而无法得电以实现极化作用。

21、进一步地：所述正导电部分与负导电部分均为波浪状导电片；所述弹性凸起结构为波浪状导电片朝向保持腔内部的波峰部位。

22、有益效果：波浪状导电片具有一定的柔性补偿能力，可以通过其柔性补偿能力来实现压紧补偿片状压电作动器的目的。同时该结构简单，易于加工。

23、进一步地：所述保持壳包括上下布置的壳盖与壳体，所述壳盖与壳体可拆连接，所述保持腔为开设在壳体内开口向上的凹腔；所述负导电部分与正导电部分其中一个固定安装在壳盖朝向凹腔的侧面上，另一个固定安装在凹腔腔底。

24、有益效果：上下布置的壳盖与壳体以可拆方式连接，便于放入片状压电作动器。负导电部分与正导电部分其中一个固定安装在壳盖朝向凹腔的侧面上，另一个固定安装在凹腔腔底。采用这种布置便于负导电部分与正导电部分压紧保持壳内片状压电作动器，使负导电部分、正导电部分与片状压电作动器的导电接触更加可靠。

25、进一步地：壳体的长度方向在片状压电作动器的排布方向延伸，壳体长度方向上所对应的两端壳壁相较于宽度方向上所对应的两侧壳壁高；所述壳盖为压板，所述压板至少一端可拆连接在对应壳壁上；压板在宽度方向的尺寸小于所述凹腔在该方向上的开口尺寸，使压板在该方向上的两侧边与壳体之间形成空窗。

26、有益效果：采用上述方案，在保证压板对片状压电作动器具有较好约束的基础上，使得压板两侧形成空窗，便于油浸极化时绝缘油流入壳体内，同时方便观察夹具内片状压电作动器的布置状态。

27、进一步地：压板的一端铰接在对应壳壁上，另一端可拆连接在对应壳壁上。

28、有益效果：便于开启压板，方便操作。

29、进一步地：所述压紧装置设置在保持壳长度方向所对应的某一壳壁上，将两个以上片状压电作动器轴向压紧在该方向上的另一壳壁上。

30、有益效果：单侧设置压紧装置，满足压紧需求的同时简化操作。

31、进一步地：所述底座上布置有正极总线与负极总线，所述正极总线与负极总线接于外部电路中；所述片状压电作动器极化夹具中正导电部分与正极总线导电相连，负导电部分与负极总线导电相连。

32、有益效果：采用上述方案，便于片状压电作动器极化工装上片状压电作动器极化夹具上正导电部分与负导电部分与外部电路导电相连，同时使片状压电作动器极化工装上布线整齐美观。

33、进一步地：所述底座上设有用于安置正极总线与负极总线的布线槽；所述片状压电作动器极化夹具成列排布，且至少有两列；布线槽处于相邻两列夹具之间且沿成列夹具的排布方向延伸。

34、有益效果：采用上述方案，方便布置和固定正极总线与负极总线，并使片状压电作动器极化工装上布线整齐美观。