本發(fā)明涉及一種基于壓電疊堆的高精度螺絲刀，屬于一種螺絲擰緊工具。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)實(shí)生活中，螺絲刀非常常見且適用性強(qiáng)，螺絲刀是擰轉(zhuǎn)螺絲釘以迫使其就位或離位的工具。由于其功用的特點(diǎn)，因此廣泛的用于電子電器、微型機(jī)械、計(jì)算機(jī)、微型零布件等領(lǐng)域。隨著科技技術(shù)的高速發(fā)展，零部件的安裝精度要求越來越高，對(duì)螺絲刀刀頭擰入深度的控制以及螺絲刀擰轉(zhuǎn)力控制精度要求越來越高。因此如何提高螺絲刀刀頭擰入深度的控制精度以及螺絲刀擰轉(zhuǎn)力控制精度成為螺絲刀的重要發(fā)展方向。目前國內(nèi)外的螺絲刀種類很多，主要的螺絲刀類別有刀頭角度可調(diào)的電動(dòng)螺絲刀、多功能組合螺絲刀，其中刀頭角度可調(diào)的電動(dòng)螺絲刀，可實(shí)現(xiàn)在異常工作情況下工作，方便實(shí)用；多功能組合螺絲刀，可以同時(shí)具有多種不同的螺絲刀刀頭結(jié)構(gòu)，更加滿足人們?nèi)粘５男枰?，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。上述螺絲刀主要是從可操作度和多功能刀頭的方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，并不能提高螺絲刀刀頭擰入深度的控制精度以及螺絲刀擰轉(zhuǎn)力控制精度。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，來自蘇州英得福機(jī)電科技有限公司所撰寫的《多功能組合螺絲刀》專利提到的多功能組合螺絲刀，可以同時(shí)具有多種不同的螺絲刀結(jié)構(gòu)，豐富了螺絲刀的功能，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但該發(fā)明只是增加了不同類型的刀頭，并沒有提高螺絲刀刀頭擰入深度的控制精度以及螺絲刀擰轉(zhuǎn)力控制精度。重慶市江津區(qū)前進(jìn)焊接材料廠撰寫的《一種刀頭角度可調(diào)的電動(dòng)螺絲刀的傳動(dòng)裝置》專利提到了電動(dòng)螺絲刀的刀頭角度可調(diào)，使電動(dòng)螺絲刀可以在異常工作情況下工作，方便實(shí)用，但該發(fā)明僅僅改變了傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)，并沒有從本質(zhì)上提高螺絲刀刀頭擰入深度的控制精度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于壓電疊堆的高精度螺絲刀，壓電疊堆是精密驅(qū)動(dòng)元件，壓電疊堆的輸出位移和輸出應(yīng)力受加載在壓電疊堆上的電壓控制，高精度螺絲刀采用壓電疊堆作為驅(qū)動(dòng)源，利用壓電疊堆的逆壓電效應(yīng)和微米級(jí)別的高分辨率輸出位移，通過改變加載在壓電疊堆上的電壓，控制壓電疊堆的輸出位移和應(yīng)力，螺桿將具有高分辨率位移輸出和高精度控制的輸出應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)了螺絲刀刀頭擰入深度的高精度控制以及提高了螺絲刀擰轉(zhuǎn)力控制精度。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種基于壓電疊堆的高精度螺絲刀，它包括刀頭槽、螺桿、密封圈、滑動(dòng)軸承、螺桿套、壓電疊堆電極、壓電疊堆、推力軸承、質(zhì)量塊、螺絲刀殼體、復(fù)位彈簧；所述螺桿位于螺桿套內(nèi)；所述螺桿與螺桿套進(jìn)行配合用于實(shí)現(xiàn)螺桿的螺旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)螺桿與推力軸承相接處用于傳遞位移；螺桿的一端與推力軸承相接觸，螺桿的另一端設(shè)置有刀頭槽，各自中心線在同一軸線上；密封圈的外圈與螺桿套相配合密封，密封圈的內(nèi)圈與螺桿相配合密封；滑動(dòng)軸承的外圈與螺桿套相配合接觸，滑動(dòng)軸承的內(nèi)圈與螺桿配合并滑動(dòng)軸承其側(cè)面緊貼密封圈；所述密封圈的外圈與螺桿套配合，密封圈的內(nèi)圈與螺桿進(jìn)行配合使得螺桿套內(nèi)布的潤滑油不泄漏；所述滑動(dòng)軸承的外圈與螺桿套配合，滑動(dòng)軸承的內(nèi)圈與螺桿配合并其側(cè)面緊貼密封圈，使得螺桿在做螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦阻力大大減小，運(yùn)動(dòng)順暢；壓電疊堆的兩端分別固定在螺絲刀殼體上和質(zhì)量塊上，壓電疊堆上設(shè)置有壓電疊堆電極；作為整個(gè)螺絲刀的動(dòng)力源；兩推力軸承分別固定在質(zhì)量塊兩端面的中心處，推力軸承的另一端面與螺桿端面接觸；用于傳遞位移；質(zhì)量塊的兩端面分別與壓電疊堆、復(fù)位彈簧接觸；復(fù)位彈簧的兩端分別固定在螺絲刀殼體上和質(zhì)量塊端面上；使質(zhì)量塊在壓電疊堆撤去加載電壓時(shí)恢復(fù)到初始位置；進(jìn)一步的，所述刀頭槽為正方體槽或菱形槽。用于不同類型刀頭的嵌入，實(shí)現(xiàn)不同類型的螺釘就位和離位的功能；進(jìn)一步的，螺桿套用螺釘固定在螺絲刀殼體，并分別與密封圈、滑動(dòng)軸承、螺桿進(jìn)行配合連接，并且密封圈、滑動(dòng)軸承、螺桿、螺桿套、螺絲刀殼體的中心線在同一直線上。本發(fā)明的工作原理是：當(dāng)給兩個(gè)壓電疊堆電極加載一定的電壓時(shí)，根據(jù)壓電疊堆的逆壓電效應(yīng)，兩壓電疊堆同時(shí)輸出位移和應(yīng)力，壓電疊堆推動(dòng)質(zhì)量塊向右移動(dòng)，通過推力軸承（右邊）推動(dòng)右邊的螺桿向右移動(dòng)，螺桿在螺桿套的配合作用下，右邊的螺桿不僅向右移動(dòng)，同時(shí)形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)在右邊的刀頭槽裝上不同類型的刀頭后，右邊的螺桿就具有將螺絲釘就位的功能，通過改變加載在壓電疊堆電極上的電壓，使壓電疊堆輸出不同的位移和應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)螺絲刀刀頭擰入深度的高精度控制以及提高了螺絲刀擰轉(zhuǎn)力控制精度；與此同時(shí)，左邊的螺桿向右移動(dòng)，螺桿在螺桿套的配合作用下，左邊的螺桿不僅向右移動(dòng)，同時(shí)形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)左邊的刀口槽裝上不同類型的刀頭后，左邊的螺桿就具有將螺絲釘離位的功能。撤去加載在壓電疊堆的電壓，在復(fù)位彈簧的復(fù)位彈簧力作用下，質(zhì)量塊回到初始位置。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用壓電疊堆作為驅(qū)動(dòng)源，壓電疊堆是精密驅(qū)動(dòng)元件，壓電疊堆的輸出位移和輸出應(yīng)力受加載在壓電疊堆電極上的電壓控制，高精度螺絲刀采用壓電疊堆作為驅(qū)動(dòng)源，利用壓電疊堆的逆壓電效應(yīng)和微米級(jí)別的高分辨率輸出位移，通過改變加載在壓電疊堆電極上的電壓，控制壓電疊堆的輸出位移和應(yīng)力，螺桿將具有高分辨率位移輸出和高精度控制的輸出應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)了螺絲刀刀頭擰入深度的高精度控制以及提高了螺絲刀擰轉(zhuǎn)力控制精度。附圖說明圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)中心軸截面圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加的清晰明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。所述高精度螺絲刀包括包括11個(gè)主要布件組成：刀頭槽1、螺桿2、密封圈3、滑動(dòng)軸承4、螺桿套5、壓電疊堆電極6、壓電疊堆7、推力軸承8、質(zhì)量塊9、螺絲刀殼體10、復(fù)位彈簧11。所述刀頭槽1為正方體槽，用于不同類型刀頭的嵌入，實(shí)現(xiàn)不同類型的螺釘就位和離位的功能。螺桿2與螺桿套5進(jìn)行配合用于實(shí)現(xiàn)螺桿的螺旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)螺桿2與推力軸承8相接觸，各自中心線在同一軸線上，用于傳遞位移。密封圈3的外圈與螺桿套5配合，密封圈3的內(nèi)圈與螺桿2進(jìn)行配合使得螺桿套5內(nèi)布的潤滑油不泄漏?；瑒?dòng)軸承4的外圈與螺桿套5配合，滑動(dòng)軸承4的內(nèi)圈與螺桿2配合并其側(cè)面緊貼密封圈，使得螺桿2在做螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦阻力大大減小，運(yùn)動(dòng)順暢。螺桿套5用螺釘固定在螺絲刀殼體10，并分別與密封圈3、滑動(dòng)軸承4、螺桿2進(jìn)行配合，并且各布件的中心線在同一直線上。壓電疊堆7的兩端分別固定在螺絲刀殼體10上和質(zhì)量塊9上，作為整個(gè)螺絲刀的動(dòng)力源。兩推力軸承8分別固定在質(zhì)量塊9兩端面的中心處，推力軸承8的另一端面與螺桿2端面接觸，用于傳遞位移。質(zhì)量塊9的兩端面分別與壓電疊堆7、復(fù)位彈簧11接觸。螺絲刀殼體10是整個(gè)高精度螺絲刀的主體，兩個(gè)螺桿套5分別用螺釘固定在其兩端面。復(fù)位彈簧11的兩端分別固定在螺絲刀殼體上10和質(zhì)量塊9端面上，使質(zhì)量塊9在壓電疊堆7撤去加載電壓時(shí)恢復(fù)到初始位置。本發(fā)明的工作原理是：當(dāng)給兩個(gè)壓電疊堆電極6加載一定的電壓時(shí)，根據(jù)壓電疊堆7的逆壓電效應(yīng)，兩壓電疊堆7同時(shí)輸出位移和應(yīng)力，壓電疊堆7推動(dòng)質(zhì)量塊9向右移動(dòng)，通過右邊的推力軸承8推動(dòng)右邊的螺桿2向右移動(dòng)，螺桿2在螺桿套5的配合作用下，右邊的螺桿2不僅向右移動(dòng)，同時(shí)形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)在右邊的刀頭槽1裝上不同類型的刀頭后，右邊的螺桿2就具有將螺絲釘就位的功能，通過改變加載在壓電疊堆電極6上的電壓，使壓電疊堆7輸出不同的位移和應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)螺絲刀刀頭擰入深度的高精度控制以及提高了螺絲刀擰轉(zhuǎn)力控制精度；與此同時(shí)，左邊的螺桿2向右移動(dòng)，螺桿2在螺桿套5的配合作用下，左邊的螺桿2不僅向右移動(dòng)，同時(shí)形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)左邊的刀口槽1裝上不同類型的刀頭后，左邊的螺桿2就具有將螺絲釘離位的功能。撤去加載在壓電疊堆電極6的電壓，在復(fù)位彈簧11的復(fù)位彈簧力作用下，質(zhì)量塊9回到初始位置。該發(fā)明可以通過實(shí)驗(yàn)的方式定義出不同的電壓對(duì)應(yīng)壓電疊堆的不同輸出位移，實(shí)現(xiàn)了螺絲刀刀頭擰入深度的高精度控制。如表1所示，實(shí)驗(yàn)中壓電疊堆加載電壓與輸出位移的關(guān)系。壓電疊堆加載電壓與輸出位移的關(guān)系電壓（v）10305070位移（10-6m）0.832.484.135.78當(dāng)前第1頁12