一种双足型压电电磁混合式直线电机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种双足型压电电磁混合式直线电机，属于压电电机领域，这种双足型压电电磁混合式直线电机，包括定子、动子、底座和安装座；动子与底座滑动连接；第一驱动足与框体部之间设置有驱动第一驱动足在滑动方向运动的第一压电叠层；第二驱动足与框体部之间设置有驱动第二驱动足在滑动方向运动的第二压电叠层；底座上固定设置有第一电磁组和第二电磁组，第一电磁组驱动第一驱动足靠近或远离动子；第二电磁组驱动第二驱动足靠近或远离动子；安装座具有固定安装在底座上的第一板簧，第一板簧垂直于第一电磁组的轴向，框体部与第一板簧连接。这种双足型压电电磁混合式直线电机精度高、成本低、寿命长。

A biped piezoelectric electromagnetic hybrid linear motor

The utility model provides a biped piezoelectric electromagnetic hybrid linear motor, which belongs to the field of piezoelectric motors. The biped piezoelectric electromagnetic hybrid linear motor comprises a stator, a mover, a base and a mounting seat; a mover is sliding connected with the base; and a driving first driving foot is arranged between the first driving foot and the frame body to slide. A first piezoelectric laminate moving in a moving direction is arranged between the second driving foot and the frame part, a second piezoelectric laminate driving the second driving foot moving in a sliding direction is arranged, a first electromagnetic group and a second electromagnetic group are fixed on the base, and the first electromagnetic group drives the first driving foot close to or far from the actuator; and the second electromagnetic group drives the second drive. The mounting seat has a first leaf spring fixed on the base, the first leaf spring is perpendicular to the axis of the first electromagnetic group, and the frame body is connected with the first leaf spring. The biped piezoelectric electromagnetic hybrid linear motor has the advantages of high accuracy, low cost and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种双足型压电电磁混合式直线电机
本技术涉及压电电机领域，具体而言，涉及一种双足型压电电磁混合式直线电机。
技术介绍
随着微/纳米技术的发展，众多工程
的研究都迫切需要亚微米级、微/纳米级的精密作动器。但由于传统电磁电机需要减速装置，在微型化、高功重比的发展方向上很难突破。随着材料科学的发展，新型功能材料为这些应用提出了新的解决方案，其中，逆压电效应的发现及具有优越性能的压电陶瓷(PZT)材料的出现使得压电精密作动器的研究得到了广泛关注，并在精密作动领域显示出了广泛的应用前景。直线压电电机主要包括共振型超声电机和非共振型步进电机。共振型超声电机是利用压电陶瓷的逆压电效应激发弹性体的共振，并将弹性体的微变形通过摩擦耦合转换成转子或动子的宏观运动。由于超声电机在共振状态下运行，致使其性能受环境影响较大，同时对定子的加工精度要求较高。非共振型步进电机是利用压电叠层的精确位移输出特性，结合惯性冲击原理或者尺蠖原理，能够实现运动件连续、精密的步进运动。与共振式压电电机相比，非共振状态具有较宽的工作频带，对周围环境的抗干扰性强；且对电机定子的尺寸和加工精度要求不太高，易于保证电机运行的平稳性。但是惯性冲击型和尺蠖原理非共振直线电机对驱动控制信号要求较为苛刻、驱动力很小。
技术实现思路
本技术提供了一种双足型压电电磁混合式直线电机，旨在解决现有技术中双足型压电电磁混合式直线电机存在的上述问题。本技术是这样实现的：一种双足型压电电磁混合式直线电机，包括定子、动子、底座和安装座；所述动子与所述底座滑动连接；所述定子包括用于驱动所述动子在滑动方向上正向或反向滑动的第一驱动足和第二驱动足；所述定子还包括框体部，所述框体部具有用于安装所述第一驱动足和所述第二驱动足的安装空间；所述第一驱动足具有第一驱动侧，所述第一驱动侧与所述框体部之间设置有驱动所述第一驱动足在所述滑动方向运动的第一压电叠层；所述第二驱动足具有远离所述第一驱动侧的第二驱动侧，所述第二驱动侧与所述框体部之间设置有驱动所述第二驱动足在所述滑动方向运动的第二压电叠层；所述底座上固定设置有第一磁件；所述第一驱动足远离所述动子的一端设置有与所述第一磁件配合的第二磁件；所述底座上还固定设置有第三磁件；所述第二驱动足远离所述动子的一端设置有与所述第三磁件配合的第四磁件；所述安装座具有固定安装在所述底座上的第一板簧，所述第一板簧垂直于所述第一磁件和所述第二磁件组成的第一电磁组的轴向，所述框体部与所述第一板簧连接。在本技术的一种实施例中，所述框体部包括第一框和第二框，所述安装空间也分为所述第一框内的第一空间和所述第二框内的第二空间，所述第一驱动足容置于所述第一空间，所述第二驱动足容置于所述第二空间。在本技术的一种实施例中，所述第一驱动足具有与所述第一驱动侧相对的第三驱动侧，所述第三驱动侧与所述第一框之间通过第一弹性预紧件连接，所述第一弹性预紧件具有平行于所述滑动方向的弹性力。在本技术的一种实施例中，所述第二驱动足具有与所述第二驱动侧相对的第四驱动侧，所述第四驱动侧与所述第二框之间通过第二弹性预紧件连接，所述第二弹性预紧件具有平行于所述滑动方向的弹性力。在本技术的一种实施例中，所述第一磁件通过第一固定座固定，所述第一固定座固定安装在所述底座上，所述第一固定座具有用于固定所述第一磁件的第一固定面。在本技术的一种实施例中，所述第三磁件通过第二固定座固定，所述第二固定座固定安装在所述底座上，所述第二固定座具有用于固定所述第三磁件的第二固定面。在本技术的一种实施例中，所述第一固定面与所述第一电磁组的轴线垂直，所述第二电磁组的轴线垂直。在本技术的一种实施例中，所述框体部靠近所述动子的一端还设置有第二板簧，所述框体部与所述第二板簧连接。在本技术的一种实施例中，所述第一压电叠层与所述第一框之间还设置有第一导向件，所述第二压电叠层与所述第二框之间还设置有第二导向件。在本技术的一种实施例中，所述第一板簧具有环架，所述环架中空形成簧片容置空间，所述簧片容置空间内设置有第一簧片部和第二簧片部，所述第一簧片部设置有多个簧片，所述第二簧片部设置有多个簧片，所述簧片与所述环架在同一平面内，所述第一框与所述第一簧片部连接，所述第二框与所述第二簧片部连接。本技术的有益效果是：通过本技术提供的双足型压电电磁混合式直线电机，用两组对称周期信号和两组方波信号分别激励平行动子导轨布置的压电叠层和垂直于动子导轨布置的电磁组。当采用两组相同的对称周期信号和两组相位相反的方波信号时，该电机能够实现双足行走模式。当采用相位相反、电压不同的两对称周期信号和相位相反的两组方波信号时，该电机能够实现双足差动模式。该类型电机在非共振状态下工作，具有较宽的工作频带，易于保证电机的工作平稳性，对驱动控制信号和加工精度等要求较低。由于纵向位移输出采用电磁组驱动，能够在定子和动子界面上产生较大的正压力和摩擦力。因此，本技术容易实现纳米精度的位移分辨率，并具有非共振、宽频域、大推力的特点，同时兼具制作成本低、寿命长和断电自锁的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术实施例提供的双足型压电电磁混合式直线电机的结构示意图；图2是本技术实施例提供的双足型压电电磁混合式直线电机的定子及安装座的结构示意图；图3是本技术实施例提供的双足型压电电磁混合式直线电机的定子的结构示意图；图4是本技术实施例提供的第一板簧的结构示意图；图5是本技术实施例提供的安装座的第一视角的结构示意图；图6是本技术实施例提供的安装座的第二视角的结构示意图；图7是本技术实施例提供的双足型压电电磁混合式直线电机在双足行走模式下正滑动方向运动时的电激励信号模式图；图8是本技术实施例提供的双足型压电电磁混合式直线电机在双足行走模式下反滑动方向运动时的电激励信号模式图；图9是本技术实施例提供的双足型压电电磁混合式直线电机在双足差动模式下正滑动方向运动时的电激励信号模式图；图10是本技术实施例提供的双足型压电电磁混合式直线电机在双足差动模式下正滑动方向运动时的电激励信号模式图。图标：001-双足型压电电磁混合式直线电机；010-定子；030-动子；031-导向部；035-导向条；050-底座；051-底板；053-侧板；070-安装座；071-基板；073-支座；110-第一驱动足；111-第一驱动头；113-第一压电叠层；115-第一导向件；117-第一螺栓；119-第一弹性预紧件；130-第二驱动足；131-第二驱动头；133-第二压电叠层；135-第二导向件；137-第二螺栓；210-第一框；230-第二框；250-安装空间；311-第一电磁组；331-第二电磁组；400-第一板簧；410-环架；430-簧片；500-第二板簧；610-第一固定座；630-第二固定座；611-第一安装部；613-第一固定部；631-第二安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双足型压电电磁混合式直线电机，其特征在于，包括定子、动子、底座和安装座；所述动子与所述底座滑动连接；所述定子包括用于驱动所述动子在滑动方向上正向或反向滑动的第一驱动足和第二驱动足；所述定子还包括框体部，所述框体部具有用于安装所述第一驱动足和所述第二驱动足的安装空间；所述第一驱动足具有第一驱动侧，所述第一驱动侧与所述框体部之间设置有驱动所述第一驱动足在所述滑动方向运动的第一压电叠层；所述第二驱动足具有远离所述第一驱动侧的第二驱动侧，所述第二驱动侧与所述框体部之间设置有驱动所述第二驱动足在所述滑动方向运动的第二压电叠层；所述底座上固定设置有第一磁件；所述第一驱动足远离所述动子的一端设置有与所述第一磁件配合的第二磁件；所述底座上还固定设置有第三磁件；所述第二驱动足远离所述动子的一端设置有与所述第三磁件配合的第四磁件；所述安装座具有固定安装在所述底座上的第一板簧，所述第一板簧垂直于所述第一磁件和所述第二磁件组成的第一电磁组的轴向，所述框体部与所述第一板簧连接；所述第一电磁组与所述第三磁件和所述第四磁件组成的第二电磁组的轴向平行。

【技术特征摘要】
1.一种双足型压电电磁混合式直线电机，其特征在于，包括定子、动子、底座和安装座；所述动子与所述底座滑动连接；所述定子包括用于驱动所述动子在滑动方向上正向或反向滑动的第一驱动足和第二驱动足；所述定子还包括框体部，所述框体部具有用于安装所述第一驱动足和所述第二驱动足的安装空间；所述第一驱动足具有第一驱动侧，所述第一驱动侧与所述框体部之间设置有驱动所述第一驱动足在所述滑动方向运动的第一压电叠层；所述第二驱动足具有远离所述第一驱动侧的第二驱动侧，所述第二驱动侧与所述框体部之间设置有驱动所述第二驱动足在所述滑动方向运动的第二压电叠层；所述底座上固定设置有第一磁件；所述第一驱动足远离所述动子的一端设置有与所述第一磁件配合的第二磁件；所述底座上还固定设置有第三磁件；所述第二驱动足远离所述动子的一端设置有与所述第三磁件配合的第四磁件；所述安装座具有固定安装在所述底座上的第一板簧，所述第一板簧垂直于所述第一磁件和所述第二磁件组成的第一电磁组的轴向，所述框体部与所述第一板簧连接；所述第一电磁组与所述第三磁件和所述第四磁件组成的第二电磁组的轴向平行。2.根据权利要求1所述的双足型压电电磁混合式直线电机，其特征在于，所述框体部包括第一框和第二框，所述安装空间也分为所述第一框内的第一空间和所述第二框内的第二空间，所述第一驱动足容置于所述第一空间，所述第二驱动足容置于所述第二空间。3.根据权利要求2所述的双足型压电电磁混合式直线电机，其特征在于，所述第一驱动足具有与所述第一驱动侧相对的第三驱动侧，所述第三驱动侧与所述第一框之间通过第一弹性预紧件连接，所述第一弹性预紧件具有平行于所述滑动方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈西府，岳志鹏，李明，杭启玲，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32