本發(fā)明公開(kāi)了一種單蝶形定子壓電直線驅(qū)動(dòng)器，屬于精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著機(jī)械的發(fā)展，現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)裝置已經(jīng)不能滿足人們的需求。各種機(jī)械設(shè)備趨向于微型化，急需超精密微型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。由于壓電陶瓷具有微納米級(jí)精度的穩(wěn)定輸出位移線性好、控制方便、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。以壓電陶瓷為核心的小型驅(qū)動(dòng)器正逐步得到應(yīng)用?，F(xiàn)在市面上大部分壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，都有裝置復(fù)雜、行程小、精度低、負(fù)載小等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)大行程、高精度、大負(fù)載的結(jié)合，本發(fā)明公開(kāi)一種單蝶形定子壓電直線驅(qū)動(dòng)器。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種單蝶形定子壓電直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：包括基座、蝶形定子、動(dòng)子，其中蝶形定子固定安裝在基座上，且與動(dòng)子彈性接觸；所述的蝶形定子包括剛性固定座、蝶形振子，蝶形振子的蝶翅四端固定在剛性固定座上；所述的蝶形振子包括壓電雙晶片1、壓電雙晶片2、蝶形彈性基板、弧形驅(qū)動(dòng)足，壓電雙晶片1和壓電雙晶片2對(duì)稱粘結(jié)在蝶形彈性基板兩側(cè)；所述的弧形驅(qū)動(dòng)足兩側(cè)設(shè)置的左弧形驅(qū)動(dòng)足的摩擦系數(shù)大于右弧形驅(qū)動(dòng)足；給蝶形振子施加正弦波驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，壓電雙晶片1和壓電雙晶片2交替上下振動(dòng)，使弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生左右往復(fù)擺動(dòng)，形成摩擦驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子向右運(yùn)動(dòng)。

給壓電雙晶片1和壓電雙晶片2施加相位相同電壓相反的正弦波驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，所述的壓電雙晶片1向上彎曲，壓電雙晶片2向下彎曲時(shí)，使弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生向右形變；所述的壓電雙晶片1向下彎曲，壓電雙晶片2向上彎曲時(shí)，使弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生向左形變。

本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、行程大、精度高，負(fù)載大。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；

圖3為本發(fā)明的蝶形定子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的蝶形振子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的定子工作狀態(tài)圖；

圖6為本發(fā)明的工作原理圖；

圖7為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)波形示意圖。

其中：1：基座；2：蝶形定子；2-1：剛性固定座；2-2：蝶形振子；2-2-1：蝶形彈性基板；2-2-2：壓電雙晶片1；2-2-3：壓電雙晶片2；2-2-4：弧形驅(qū)動(dòng)足；2-2-4-1：左弧形驅(qū)動(dòng)足；2-2-4-2：右弧形驅(qū)動(dòng)足；3：動(dòng)子。

具體實(shí)施方式

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成

本技術(shù)：
的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

參見(jiàn)圖1至圖7所示，本實(shí)施方式提供了一種單蝶形定子壓電直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：包括基座(1)、蝶形定子(2)、動(dòng)子(3)，其中蝶形定子(2)固定安裝在基座(1)上，且與動(dòng)子(3)彈性接觸；所述的蝶形定子(2)包括剛性固定座(2-1)、蝶形振子(2-2)，蝶形振子(2-2)的蝶翅四端固定在剛性固定座(2-1)上；所述的蝶形振子(2-2)包括壓電雙晶片1(2-2-1)、壓電雙晶片2(2-2-2)、蝶形彈性基板(2-2-3)、弧形驅(qū)動(dòng)足(2-2-4)，壓電雙晶片1(2-2-1)和壓電雙晶片2(2-2-2)對(duì)稱粘結(jié)在蝶形彈性基板(2-2-3)兩側(cè)；所述的弧形驅(qū)動(dòng)足(2-2-4)兩側(cè)設(shè)置的左弧形驅(qū)動(dòng)足(2-2-4-1)的摩擦系數(shù)大于右弧形驅(qū)動(dòng)足(2-2-4-2)；給蝶形振子(2-2)施加驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，壓電雙晶片1(2-2-1)和壓電雙晶片2(2-2-2)交替上下振動(dòng)，使弧形驅(qū)動(dòng)足(2-2-4)產(chǎn)生左右往復(fù)擺動(dòng)，形成摩擦驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子(3)向右運(yùn)動(dòng)。

對(duì)壓電雙晶片1(2-2-1)和壓電雙晶片2(2-2-2)施加相位相同電壓相反的正弦波驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，所述的壓電雙晶片1(2-2-1)向上彎曲，壓電雙晶片2(2-2-2)向下彎曲時(shí)，使弧形驅(qū)動(dòng)足(2-2-4)產(chǎn)生向右形變；所述的壓電雙晶片1(2-2-1)向下彎曲，壓電雙晶片2(2-2-2)向上彎曲時(shí)，使弧形驅(qū)動(dòng)足(2-2-4)產(chǎn)生向左形變。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種單蝶形定子壓電直線驅(qū)動(dòng)器，屬于精密驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。包括基座(1)、蝶形定子(2)、動(dòng)子(3)，其中蝶形定子(2)固定安裝在基座(1)上且與動(dòng)子(3)彈性接觸；蝶形定子(2)包括剛性固定座(2?1)、蝶形振子(2?2)，蝶形振子(2?2)的蝶翅四端固定在剛性固定座(2?1)上；蝶形振子(2?2)包括壓電雙晶片1(2?2?1)、壓電雙晶片2(2?2?2)、蝶形彈性基板(2?2?3)、弧形驅(qū)動(dòng)足(2?2?4)，壓電雙晶片1(2?2?1)和壓電雙晶片2(2?2?2)對(duì)稱粘結(jié)在蝶形彈性基板(2?2?3)兩側(cè)；弧形驅(qū)動(dòng)足(2?2?4)兩側(cè)設(shè)置的左弧形驅(qū)動(dòng)足(2?2?4?1)的摩擦系數(shù)大于右弧形驅(qū)動(dòng)足(2?2?4?2)；給蝶形振子(2?2)施加驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，使弧形驅(qū)動(dòng)足(2?2?4)產(chǎn)生左右往復(fù)形變，形成摩擦驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子(3)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、行程大、精度高、負(fù)載大的優(yōu)點(diǎn)，可用于微納加工、精密光學(xué)等領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：董景石;徐智;田大越;肖旭東;吳越;關(guān)志鵬;陳全渠;范尊強(qiáng);趙宏偉;楊志剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.16
技術(shù)公布日：2017.09.01