本發(fā)明公開(kāi)了一種雙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：

為了實(shí)現(xiàn)大行程、高精度、大負(fù)載，抑制動(dòng)子回退的結(jié)合，本發(fā)明公開(kāi)了一種雙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)：

一種雙蝶形定子壓電直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：包括蝶形定子1、蝶形定子2、動(dòng)子、基座，其中蝶形定子1和蝶形定子2鏡像對(duì)稱放置在動(dòng)子兩側(cè)，與動(dòng)子彈性接觸，同時(shí)固定安裝在基座上；所述的蝶形定子1包括剛性固定座、蝶形振子，蝶形振子的蝶翅四端固定安裝在剛性固定座上；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，所述的壓電雙晶片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；蝶形定子1和蝶形定子2結(jié)構(gòu)相同；向蝶形定子1施加驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，向蝶形定子2施加比蝶形定子1滯后半個(gè)周期(t/2)的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)形變，左弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生的摩擦力大于右弧形驅(qū)動(dòng)足，蝶形定子1和蝶形定子2交替步進(jìn)運(yùn)動(dòng)；蝶形定子1向左側(cè)形變，其右弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生摩擦阻力，蝶形定子2向右側(cè)形變，其左弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生摩擦驅(qū)動(dòng)力，摩擦驅(qū)動(dòng)力大于摩擦阻力，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子向右側(cè)運(yùn)動(dòng)；蝶形定子1向右側(cè)形變，其左弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生摩擦驅(qū)動(dòng)力，蝶形定子2向左側(cè)形變，其右弧形驅(qū)動(dòng)足產(chǎn)生摩擦阻力，摩擦驅(qū)動(dòng)力大于摩擦阻力，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子向右側(cè)運(yùn)動(dòng)；蝶形定子1和蝶形定子2交替步進(jìn)使動(dòng)子始終向右側(cè)運(yùn)動(dòng)。

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)高于右弧形驅(qū)動(dòng)足；給壓電雙晶片1和壓電雙晶片2施加兩個(gè)相位差t/2的正弦驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，壓電雙晶片1和壓電雙晶片2上下交替振動(dòng)，使弧形驅(qū)動(dòng)足與動(dòng)子的接觸點(diǎn)左右往復(fù)擺動(dòng)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子向右運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，行程大，負(fù)載方向與驅(qū)動(dòng)力垂直，負(fù)載大，能有效克服回退。

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)明的蝶形定子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的蝶形振子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的定子工作狀態(tài)圖；

圖5為本發(fā)明的工作原理圖；

圖6為本發(fā)明的蝶形定子1驅(qū)動(dòng)電信號(hào)波形示意圖；

圖7為本發(fā)明的蝶形定子2驅(qū)動(dòng)電信號(hào)波形示意圖。

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

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)施方式提供了一種雙蝶形定子壓電直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：包括蝶形定子1(1)、蝶形定子2(2)、動(dòng)子(3)、基座(4)，其中蝶形定子1(1)和蝶形定子2(2)鏡像對(duì)稱放置在動(dòng)子(3)兩側(cè)，與動(dòng)子(3)彈性接觸，同時(shí)固定安裝在基座(4)上；所述的蝶形定子1(1)包括剛性固定座(1-1)、蝶形振子(1-2)，蝶形振子(1-2)的蝶翅四端固定安裝在剛性固定座(1-1)上；所述的蝶形振子(1-2)包括壓電雙晶片1(1-2-1)、壓電雙晶片2(1-2-2)、蝶形彈性基板(1-2-3)、弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4)，所述的壓電雙晶片1(1-2-1)和壓電雙晶片2(1-2-2)對(duì)稱粘結(jié)在蝶形彈性基板(1-2-3)兩側(cè)；所述的弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4)設(shè)置的左弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-1)的摩擦系數(shù)大于右弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-2)；蝶形定子1(1)和蝶形定子2(2)結(jié)構(gòu)相同；向蝶形定子1(1)施加驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，向蝶形定子2(2)施加比蝶形定子1(1)滯后半個(gè)周期(t/2)的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4)產(chǎn)生左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)形變，左弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-1)產(chǎn)生的摩擦力大于右弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-2)，蝶形定子1(1)和蝶形定子2(2)交替步進(jìn)運(yùn)動(dòng)；蝶形定子1(1)向左側(cè)形變，其右弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-2)產(chǎn)生摩擦阻力，蝶形定子2(2)向右側(cè)形變，其左弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-1)產(chǎn)生摩擦驅(qū)動(dòng)力，摩擦驅(qū)動(dòng)力大于摩擦阻力，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子(3)向右側(cè)運(yùn)動(dòng)；蝶形定子1(1)向右側(cè)形變，其左弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-1)產(chǎn)生摩擦驅(qū)動(dòng)力，蝶形定子2(2)向左側(cè)形變，其右弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-2)產(chǎn)生摩擦阻力，摩擦驅(qū)動(dòng)力大于摩擦阻力，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子(3)向右側(cè)運(yùn)動(dòng)；蝶形定子1(1)和蝶形定子2(2)交替步進(jìn)使動(dòng)子(3)始終向右側(cè)運(yùn)動(dòng)。

弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4)兩側(cè)設(shè)置的左弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-1)的摩擦系數(shù)高于右弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4-2)；給壓電雙晶片1(1-2-1)和壓電雙晶片2(1-2-2)施加兩個(gè)相位差t/2的正弦驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，壓電雙晶片1(1-2-1)和壓電雙晶片2(1-2-2)上下交替振動(dòng)，使弧形驅(qū)動(dòng)足(1-2-4)與動(dòng)子(3)的接觸點(diǎn)左右往復(fù)擺動(dòng)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子(3)向右運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙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。包括蝶形定子1(1)、蝶形定子2(2)、動(dòng)子(3)、基座(4)，其中蝶形定子1(1)和蝶形定子2(2)鏡像對(duì)稱放置在動(dòng)子(3)兩側(cè)，與動(dòng)子(3)彈性接觸，同時(shí)固定安裝在基座(4)上。蝶形定子1(1)和蝶形定子2(2)結(jié)構(gòu)相同；向蝶形定子2(2)施加比蝶形定子1(1)滯后半個(gè)周期的正弦驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，蝶形定子1(1)和蝶形定子2(2)交替步進(jìn)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子(3)運(yùn)動(dòng)，有效克服動(dòng)子(3)回退。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、行程大、精度高、負(fù)載大、有效抑制回退，可用于微納加工、航天航空、精密光學(xué)等領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：董景石;田大越;徐智;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