CN210273871U - 压电陶瓷电机动子装配工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压电陶瓷电机动子装配工装，用于将压电陶瓷电机的动子装配到压电陶瓷电机的定子，包括上支撑板、下支撑板以及压电陶瓷叠堆。所述压电陶瓷叠堆由多个表面覆盖有电极层的压电陶瓷片堆叠形成，并设置于上支撑板和下支撑板之间，在通电时压电陶瓷叠堆沿着支撑板法线方向运动以增大上支撑板和下支撑板之间的距离，从而将压电陶瓷电机定子组件精确扩张开，从而便于放入压电陶瓷电机动子。本实用新型可以解决压电陶瓷电机动子装配困难的问题，装配精度可以达到微米量级，在不对压电陶瓷电机定子进行破坏的条件下，实现压电陶瓷电机定子的精确安装，同时操作方便，易于控制。

Description

压电陶瓷电机动子装配工装

技术领域

本实用新型涉及压电陶瓷电机领域，具体涉及一种压电陶瓷电机动子装配工装。

背景技术

近年来，随着大规模集成电路器件集成度不断提高，投影物镜的像差要求也越来越高，用于驱动镜片姿态的压电陶瓷电机的需求也逐年提升。压电陶瓷电机由于其运动分辨率可达纳米级，故而对压电陶瓷电机的定子以及动子的装配就提出了很高的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种压电陶瓷电机动子装配工装，以解决压电陶瓷电机动子装配困难的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种压电陶瓷电机动子装配工装，用于将压电陶瓷电机的动子装配到压电陶瓷电机的定子，所述压电陶瓷电机动子装配工装包括上支撑板、下支撑板以及压电陶瓷叠堆，所述压电陶瓷叠堆由多个表面覆盖有电极层的压电陶瓷片堆叠形成，所述压电陶瓷叠堆设置于所述上支撑板和所述下支撑板之间并在通电时压电陶瓷叠堆沿着支撑板法线方向运动以增大所述上支撑板和所述下支撑板之间的距离，待装配的压电陶瓷电机定子的顶部与所述上支撑板固定连接，压电陶瓷电机定子的底部与所述下支撑板固定连接。

在一个实施例中，所述装配工装包括两组压电陶瓷叠堆，该两组压电陶瓷叠堆对称安装于压电陶瓷电机定子的两侧。

在一个实施例中，所述装配工装还包括直线轴承，所述直线轴承装配在所述上支撑板和下支撑板之间，所述上支撑板能够随所述直线轴承上下运动。

在一个实施例中于，所述装配工装包括两组直线轴承，该两组直线轴承对称布置在所述压电陶瓷电机定子的两侧。

在一个实施例中，所述装配工装包括两组压电陶瓷叠堆，该两组压电陶瓷叠堆对称安装于压电陶瓷电机定子的两侧，以及所述装配工装还包括两组直线轴承，该两组直线轴承对称布置在所述压电陶瓷电机定子的两侧并位于两组压电陶瓷叠堆的外侧。

在一个实施例中，所述直线轴承包括直线轴承轴、第一直线轴承运动部件以及第二直线轴承运动部件，所述上支撑板设有轴承孔，所述直线轴承轴穿过所述轴承孔并抵靠在所述下支撑板上，所述第一直线轴承轴运动部件与所述轴承轴配合并安装于所述上支撑板的上方，所述第二直线轴承运动部件与所述直线轴承轴配合并安装于所述上支撑板的下方。

在一个实施例中，所述上支撑板通过螺钉固定在所述压电陶瓷电机定子的上表面，以及所述下支撑板通过螺钉固定在所述压电陶瓷电机定子的下表面。

在一个实施例中，所述上支撑板的上表面设有凹坑，所述压电陶瓷叠堆的顶表面上设有与所述凹坑配合的凸起。

在一个实施例中，所述下支撑板通过连接件固定到装配操作平台上。

在一个实施例中，所述压电陶瓷叠堆的上端面和下端面分别通过粘结的方式固定到所述上支撑板的下表面和所述下支撑板的上表面。

在一个实施例中，所述压电陶瓷电机动子进入压电陶瓷电机定子中的预定位置时，缓慢去除对所述压电陶瓷叠堆施加的电压。

本实用新型的压电陶瓷电机动子装配工装可以解决压电陶瓷电机动子装配困难的问题，装配精度可以达到微米量级，在不对压电陶瓷电机定子进行破坏的条件下，实现压电陶瓷电机定子的精确安装，同时操作方便，易于控制。

附图说明

图1-2分别是装配好的压电陶瓷电机的不同视角的立体图；

图3是本实用新型的压电陶瓷电机动子装配工装的立体图；

图4是图3的压电陶瓷电机动子装配工装的主视图；

图5是图3的压电陶瓷电机动子装配工装的俯视图；以及

图6是压电陶瓷叠堆的一个实施例的立体示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

图1-2分别是装配好的压电陶瓷电机200的不同视角的立体图。如图 1-2所示，压电陶瓷电机200包括定子201和动子202。定子201是内部设有开口205的框架结构，开口205用于容纳动子202，在开口205的顶壁设有上部安装座203，在开口205的下部设有下部安装座204，动子202的顶部和底部分别安装到上部安装座203和下部安装座204内。

压电陶瓷电机由于其运动分辨率可达纳米级，故而对压电陶瓷电机的定子以及动子的装配都提出了很高的要求。本实用新型要解决的就是如何将压电陶瓷电机的动子202装配到定子201上的问题。

图3是本实用新型的压电陶瓷电机动子装配工装100的立体图，图4是图3的压电陶瓷电机动子装配工装的主视图，图5是图3的压电陶瓷电机动子装配工装的俯视图。如图3-5所示，压电陶瓷电机动子装配工装100包括上支撑板10、下支撑板20以及压电陶瓷叠堆30。压电陶瓷叠堆30设置于上支撑板10和下支撑板20之间，压电陶瓷叠堆30的上端和下端分别抵靠上支撑板 10和下支撑板20，待装配的压电陶瓷电机200的定子201固定于上支撑板10和下支撑板20之间。其中，压电陶瓷叠堆30由多个表面覆盖有电极层的压电陶瓷片堆叠形成。

在一个实施例中，压电陶瓷叠堆30通过粘接的方式固定到上支撑板 10的下表面和下支撑板20的上表面上，并保证压电陶瓷叠堆表面氧化铝板的端面平整度在微米级。由于压电陶瓷叠堆用来驱动支撑板运动，故压电陶瓷叠堆需要有较大的输出力。

具体地，在本实施例中，待装配的压电陶瓷电机200的定子201通过上部螺钉51和下部螺钉52固定于上支撑板10和下支撑板20之间。上支撑板10 的中部设有第一通孔12，下支撑板20的中部设有第二通孔，上部螺钉51穿过第一通孔固定到待装配的压电陶瓷电机200的定子201的上部安装座203上，下部螺钉52穿过第二通孔固定到待装配的压电陶瓷电机200的定子201的下部安装座204上。

将定子201安装到压电陶瓷电机动子装配工装100后，对压电陶瓷叠堆 30进行缓慢通电，压电陶瓷叠堆30通电后产生输出力，增大上支撑板和下支撑板之间的距离，由于压电陶瓷电机200的定子201固定于上支撑板10和下支撑板20之间，上支撑板10和下支撑板20的受力引起压电陶瓷电机定子201 的弹性变形，即上部安装座203随上支撑板10向上轻微移动，从而增加上部安装座203和下部安装座204之间的距离，然后将待装配的压电陶瓷电机动子 202缓慢平稳装配入压电陶瓷电机定子201内，待压电陶瓷电机动子202进入压电陶瓷电机定子201中的预定位置时，缓慢去除对压电陶瓷叠堆30施加的电压。

继续参照图3-5，压电陶瓷电机动子装配工装包括两组压电陶瓷叠堆30，该两组压电陶瓷叠堆30对称布置于压电陶瓷电机定子201的两侧，通电时对两组压电陶瓷叠堆30按相同的速度施加等量的电压，从而保证上支撑板10的均匀被抬升。虽然本实施例给出的是布置两组压电陶瓷叠堆30，然而本领域的技术人员可以理解，也可以布置四组、六组等压电陶瓷叠堆。

此外，由于压电陶瓷叠堆作动力输出，且保证运动方向的平稳性，需要用直线轴承来对压电陶瓷叠堆的运动方向进行限位。进一步，直线轴承和压电陶瓷叠堆要均匀对称布置，确保运行平稳。下面具体对直线轴承40 进行详细描述。

继续参照图3-5，压电陶瓷装配工装100还包括直线轴承40，直线轴承40 装配在上支撑板10和下支撑板20之间，上支撑板10能够随直线轴承上下运动。具体地，在压电陶瓷电机定子201的两侧布置两组直线轴承40，该两组直线轴承40优选布置在两组压电陶瓷叠堆30的外侧。

直线轴承40包括直线轴承轴41、第一直线轴承运动部件42以及第二直线轴承运动部件43，上支撑板设有轴承孔11，直线轴承轴41穿过轴承孔11 并抵靠在下支撑板20上，第一直线轴承轴运动部件42与轴承轴配合并安装于上支撑板10的上方，第二直线轴承运动部件43与直线轴承轴41配合并安装于上支撑板10的下方。第一直线轴承运动部件42与第二直线轴承运动部件43 分别从支撑板10的上下两个方向将轴承轴41固定。当压电陶瓷叠堆30通电后将上支撑板10撑起时，轴承轴41旋转，上支撑板10向上升起，带动压电陶瓷电机定子201弹性变形，增大压电陶瓷电机定子201内的上部安装部203 和下部安装部204之间的距离，从而将压电陶瓷电机动子202安装入压电陶瓷电机定子201内。

图6是压电陶瓷叠堆30的一个实施例的立体示意图。如图6所示，压电陶瓷叠堆30的上表面设有凸起31，上支撑板10的下表面设有凹坑(图未示)，凸起31与凹坑配合，从而将压电陶瓷叠堆30限定在凹坑内，从而保持压电陶瓷叠堆与上支撑板10之间的相对位置。

返回参照图3，本实用新型的下支撑板20可以通过连接件(图未示)固定到装配操作平台(图未示)上。

本实用新型的压电陶瓷电机动子装配工装可以解决压电陶瓷电机动子装配困难的问题，装配精度可以达到微米量级，在不对压电陶瓷电机定子进行破坏的条件下，实现压电陶瓷电机定子的精确安装，同时操作方便，易于控制。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种压电陶瓷电机动子装配工装，用于将压电陶瓷电机的动子装配到压电陶瓷电机的定子，其特征在于，所述压电陶瓷电机动子装配工装包括上支撑板、下支撑板以及压电陶瓷叠堆，所述压电陶瓷叠堆由多个表面覆盖有电极层的压电陶瓷片堆叠形成，所述压电陶瓷叠堆设置于所述上支撑板和所述下支撑板之间，在通电时压电陶瓷叠堆沿着支撑板法线方向运动以增大所述上支撑板和所述下支撑板之间的距离，待装配的压电陶瓷电机定子的顶部与所述上支撑板可靠连接，压电陶瓷电机定子的底部与所述下支撑板可靠连接。

2.根据权利要求1所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述装配工装包括两组压电陶瓷叠堆，该两组压电陶瓷叠堆对称安装于压电陶瓷电机定子的两侧。

3.根据权利要求1所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述装配工装还包括直线轴承，所述直线轴承装配在所述上支撑板和下支撑板之间，所述上支撑板能够随所述直线轴承上下运动。

4.根据权利要求3所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述装配工装包括两组直线轴承，该两组直线轴承对称布置在所述压电陶瓷电机定子的两侧。

5.根据权利要求1所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述装配工装包括两组压电陶瓷叠堆，该两组压电陶瓷叠堆对称安装于压电陶瓷电机定子的两侧，以及所述装配工装还包括两组直线轴承，该两组直线轴承对称布置在所述压电陶瓷电机定子的两侧并位于两组压电陶瓷叠堆的外侧。

6.根据权利要求3所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述直线轴承包括直线轴承轴、第一直线轴承运动部件以及第二直线轴承运动部件，所述上支撑板设有轴承孔，所述直线轴承轴穿过所述轴承孔并抵靠在所述下支撑板上，所述第一直线轴承轴运动部件与所述轴承轴配合并安装于所述上支撑板的上方，所述第二直线轴承运动部件与所述直线轴承轴配合并安装于所述上支撑板的下方。

7.根据权利要求1所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述上支撑板通过螺钉固定在所述压电陶瓷电机定子的上表面，以及所述下支撑板通过螺钉固定在所述压电陶瓷电机定子的下表面。

8.根据权利要求1所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述上支撑板的上表面设有凹坑，所述压电陶瓷叠堆的顶表面上设有与所述凹坑配合的凸起。

9.根据权利要求1所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述下支撑板通过连接件固定到装配操作平台上。

10.根据权利要求1所述的压电陶瓷电机动子装配工装，其特征在于，所述压电陶瓷叠堆的上端面和下端面分别通过粘结的方式固定到所述上支撑板的下表面和所述下支撑板的上表面。

Images