CN206992987U - 一种单蝶形定子压电直线驱动器 - Google Patents

一种单蝶形定子压电直线驱动器 Download PDF

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董景石
徐智
田大越
肖旭东
吴越
关志鹏
陈全渠
范尊强
赵宏伟
杨志刚
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Abstract

本实用新型公开一种单蝶形定子压电直线驱动器，属于精密驱动领域。包括基座(1)、蝶形定子(2)、动子(3)，其中蝶形定子(2)固定安装在基座(1)上且与动子(3)弹性接触；蝶形定子(2)包括刚性固定座(2‑1)、蝶形振子(2‑2)，蝶形振子(2‑2)的蝶翅四端固定在刚性固定座(2‑1)上；蝶形振子(2‑2)包括压电双晶片1(2‑2‑1)、压电双晶片2(2‑2‑2)、蝶形弹性基板(2‑2‑3)、弧形驱动足(2‑2‑4)，压电双晶片1(2‑2‑1)和压电双晶片2(2‑2‑2)对称粘结在蝶形弹性基板(2‑2‑3)两侧；弧形驱动足(2‑2‑4)两侧设置的左弧形驱动足(2‑2‑4‑1)的摩擦系数大于右弧形驱动足(2‑2‑4‑2)；给蝶形振子(2‑2)施加驱动电信号，使弧形驱动足(2‑2‑4)产生左右往复形变，形成摩擦驱动力，驱动动子(3)运动。本实用新型有结构简单、行程大、精度高、负载大的优点，可用于微纳加工、精密光学等领域。

Description

一种单蝶形定子压电直线驱动器
技术领域
本实用新型公开了一种单蝶形定子压电直线驱动器，属于精密驱动技术领域。
背景技术
近年来，随着机械的发展，现有的驱动装置已经不能满足人们的需求。各种机械设备趋向于微型化，急需超精密微型驱动机构。由于压电陶瓷具有微纳米级精度的稳定输出位移线性好、控制方便、分辨率高等优点。以压电陶瓷为核心的小型驱动器正逐步得到应用。现在市面上大部分压电驱动机构，都有装置复杂、行程小、精度低、负载小等缺点。
发明内容
为实现大行程、高精度、大负载的结合，本实用新型公开一种单蝶形定子压电直线驱动器。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种单蝶形定子压电直线驱动器，其特征在于：包括基座、蝶形定子、动子，其中蝶形定子固定安装在基座上，且与动子弹性接触；所述的蝶形定子包括刚性固定座、蝶形振子，蝶形振子的蝶翅四端固定在刚性固定座上；所述的蝶形振子包括压电双晶片1、压电双晶片2、蝶形弹性基板、弧形驱动足，压电双晶片1和压电双晶片2对称粘结在蝶形弹性基板两侧；所述的弧形驱动足两侧设置的左弧形驱动足的摩擦系数大于右弧形驱动足；给蝶形振子施加正弦波驱动电信号，压电双晶片1和压电双晶片2交替上下振动，使弧形驱动足产生左右往复摆动，形成摩擦驱动力，驱动动子向右运动。
给压电双晶片1和压电双晶片2施加相位相同电压相反的正弦波驱动电信号，所述的压电双晶片1向上弯曲，压电双晶片2向下弯曲时，使弧形驱动足产生向右形变；所述的压电双晶片1向下弯曲，压电双晶片2向上弯曲时，使弧形驱动足产生向左形变。
本实用新型的有益效果是：结构简单紧凑、行程大、精度高，负载大。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的结构爆炸示意图；
图3为本实用新型的蝶形定子的结构示意图；
图4为本实用新型的蝶形振子的结构示意图；
图5为本实用新型的定子工作状态图；
图6为本实用新型的工作原理图；
图7为本实用新型的驱动电信号波形示意图。
其中：1：基座；2：蝶形定子；2-1：刚性固定座；2-2：蝶形振子；2-2-1：蝶形弹性基板；2-2-2：压电双晶片1；2-2-3：压电双晶片2；2-2-4：弧形驱动足；2-2-4-1：左弧形驱动足；2-2-4-2：右弧形驱动足；3：动子。
具体实施方式
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
参见图1至图7所示，本实施方式提供了一种单蝶形定子压电直线驱动器，其特征在于：包括基座(1)、蝶形定子(2)、动子(3)，其中蝶形定子(2)固定安装在基座(1)上，且与动子(3)弹性接触；所述的蝶形定子(2)包括刚性固定座(2-1)、蝶形振子(2-2)，蝶形振子(2-2)的蝶翅四端固定在刚性固定座(2-1)上；所述的蝶形振子(2-2)包括压电双晶片1(2-2-1)、压电双晶片2(2-2-2)、蝶形弹性基板(2-2-3)、弧形驱动足(2-2-4)，压电双晶片1(2-2-1)和压电双晶片2(2-2-2)对称粘结在蝶形弹性基板(2-2-3)两侧；所述的弧形驱动足(2-2-4)两侧设置的左弧形驱动足(2-2-4-1)的摩擦系数大于右弧形驱动足(2-2-4-2)；给蝶形振子(2-2)施加驱动电信号，压电双晶片1(2-2-1)和压电双晶片2(2-2-2)交替上下振动，使弧形驱动足(2-2-4)产生左右往复摆动，形成摩擦驱动力，驱动动子(3)向右运动。
对压电双晶片1(2-2-1)和压电双晶片2(2-2-2)施加相位相同电压相反的正弦波驱动电信号，所述的压电双晶片1(2-2-1)向上弯曲，压电双晶片2(2-2-2)向下弯曲时，使弧形驱动足(2-2-4)产生向右形变；所述的压电双晶片1(2-2-1)向下弯曲，压电双晶片2(2-2-2)向上弯曲时，使弧形驱动足(2-2-4)产生向左形变。

Claims (2)

1.一种单蝶形定子压电直线驱动器，其特征在于：包括基座(1)、蝶形定子(2)、动子(3)，其中蝶形定子(2)固定安装在基座(1)上，且与动子(3)弹性接触；所述的蝶形定子(2)包括刚性固定座(2-1)、蝶形振子(2-2)，蝶形振子(2-2)的蝶翅四端固定在刚性固定座(2-1)上；所述的蝶形振子(2-2)包括压电双晶片1(2-2-1)、压电双晶片2(2-2-2)、蝶形弹性基板(2-2-3)、弧形驱动足(2-2-4)，压电双晶片1(2-2-1)和压电双晶片2(2-2-2)对称粘结在蝶形弹性基板(2-2-3)两侧；所述的弧形驱动足(2-2-4)两侧设置的左弧形驱动足(2-2-4-1)的摩擦系数大于右弧形驱动足(2-2-4-2)；给蝶形振子(2-2)施加驱动电信号，压电双晶片1(2-2-1)和压电双晶片2(2-2-2)交替上下振动，使弧形驱动足(2-2-4)与动子(3)的接触点左右往复摆动，形成摩擦驱动力，驱动动子(3)向右运动。
2.根据权利要求1所述的一种单蝶形定子压电直线驱动器，其特征在于：对所述的压电双晶片1(2-2-1)施加和压电双晶片2(2-2-2)相位相差半个周期(T/2)正弦波驱动电信号，所述的压电双晶片1(2-2-1)向上弯曲，压电双晶片2(2-2-2)向下弯曲，弧形驱动足(2-2-4)产生向右形变，弧形驱动足(2-2-4)与动子(3)的接触点向右摆动；所述的压电双晶片1(2-2-1)向下弯曲，压电双晶片2(2-2-2)向上弯曲，弧形驱动足(2-2-4)产生向左形变，弧形驱动足(2-2-4)与动子(3)的接触点向左摆动。
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