【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精密驱动与定位
,具体地说,它涉及一种谐振方波同步钳位压电直线马达。
技术介绍
压电马达因为其独特的特性,在近年来越来越被重视,相关研究也越来越多。并且已经被广泛用于机器人、航空航天及医疗设备等。压电马达目前可主要分为惯性冲击马达、尺蠖马达和超声马达等。综合目前的各类压电马达,都存在一些缺陷。冲击式压电马达,是利用惯性冲击来实现微位移的一种驱动机构,具有结构简单、控制方式简洁、分辨率高、可被微型化、可实现精密定位等优点。然而,由于其是利用惯性冲击来实现微位移,定、转子间存在滑动摩擦,导致了较低的效率和使用寿命。尺蠖马达通过三组压电元件和一个导引元件实现单向运动,虽工作过程始终不存在滑动摩擦,在输出力和效率方面具有优势;但准静态下的工作频率较低,从而输出速度相对较低。超声马达通过定、转子之间的摩擦获得运动和扭矩,其优势是谐振工作状态频率高、静音驱动、速度快;然而,超声马达超声频段下的摩擦磨损问题突出,不适合在连续长时间运转的场合使用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对上述问题,提供了一种谐振方波同步钳位压电直线马达。一种谐振方波同步钳位压电直线马达,所述直线马达包括驱动机构、基座4和夹紧机构7。所述驱动机构包括驱动振子1、质量块2和光轴3,所述驱动振子1、质量块2依次连接于光轴3的一端,驱动振子1上设有第一压电片11。所述夹紧机构7包括两件平行直立的钳位振子6,两件钳位振子6结构相同,所述钳位振子6上设有第二压电片62,所述两件钳位振子6组成钳口,所述夹紧机构7安装于基座4上。所述光轴3的另一端位于夹紧机构7的钳口之间,且在钳口松 ...
【技术保护点】
一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述直线马达包括驱动机构、基座(4)和夹紧机构(7);所述驱动机构包括驱动振子(1)、质量块(2)和光轴(3),所述驱动振子(1)、质量块(2)依次连接于光轴(3)的一端,驱动振子(1)上设有第一压电片(11);所述夹紧机构(7)包括两件平行直立的钳位振子(6),两件钳位振子(6)结构相同,所述钳位振子(6)上设有第二压电片(62),所述两件钳位振子(6)组成钳口,所述夹紧机构(7)安装于基座(4)上;所述光轴(3)的另一端位于夹紧机构(7)的钳口之间,且在钳口松开时光轴(3)实现直线移动;工作时,当第一压电片(11)施加高电平时,使得光轴(3)产生向一个方向的直线位移势能,此时第二压电片(62)施加低电平,使得夹紧机构(7)的钳口松开,实现光轴(3)在钳口中产生直线位移;当第一压电片(11)施加低电平时,使得光轴(3)产生向另一个方向的直线位移势能,此时第二压电片(62)施加高电平,使得夹紧机构(7)的钳口夹紧,钳口中的光轴(3)被夹紧后处于静止状态;如此反复重复多个周期实现所述驱动机构相对于基座(4)的定量位移;反之,改变第一压电片(1 ...
【技术特征摘要】
1.一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述直线马达包括驱动机构、基座(4)和夹紧机构(7);所述驱动机构包括驱动振子(1)、质量块(2)和光轴(3),所述驱动振子(1)、质量块(2)依次连接于光轴(3)的一端,驱动振子(1)上设有第一压电片(11);所述夹紧机构(7)包括两件平行直立的钳位振子(6),两件钳位振子(6)结构相同,所述钳位振子(6)上设有第二压电片(62),所述两件钳位振子(6)组成钳口,所述夹紧机构(7)安装于基座(4)上;所述光轴(3)的另一端位于夹紧机构(7)的钳口之间,且在钳口松开时光轴(3)实现直线移动;工作时,当第一压电片(11)施加高电平时,使得光轴(3)产生向一个方向的直线位移势能,此时第二压电片(62)施加低电平,使得夹紧机构(7)的钳口松开,实现光轴(3)在钳口中产生直线位移;当第一压电片(11)施加低电平时,使得光轴(3)产生向另一个方向的直线位移势能,此时第二压电片(62)施加高电平,使得夹紧机构(7)的钳口夹紧,钳口中的光轴(3)被夹紧后处于静止状态;如此反复重复多个周期实现所述驱动机构相对于基座(4)的定量位移;反之,改变第一压电片(11)和第二压电片(62)的高、低电平施加的配合方式,即可改变所述驱动机构相对于基座(4)的位移方向。2.根据权利要求1所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述基座(4)设有平板(46)和两块墙板(45),所述平板(46)为一块长方形板,所述墙板(45)为正方形板,两块墙板(45)分别连接于平板(46)的长度方向的两端,两块墙板(45)相互平行且垂直于平板(46),两块墙板(45)上均设有轴承孔(451),两轴承孔(451)的中心线相重合,轴承孔(451)内设有直线轴承(42),所述直线轴承(42)用于安装光轴(3);所述平板(46)设有四个基孔(44),四个基孔(44)分别位于平板(46)的四个角上,且为贯通孔,所述基孔(44)用于将基座(4)连接到负载设备上;所述平板(46)设有六个螺纹孔(43),六个螺纹孔(43)位于两块墙板(45)之间,沿平板(46)的长度方向分两列分布,每列三个,用于安装和紧固夹紧机构(7)。3.根据权利要求2所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述轴承孔(451)为两级台阶圆孔,大圆孔孔口位于墙板(45)的外侧,大圆孔和直线轴承(42)的外圈为过盈配合,大圆孔上设有环槽,所述环槽上设有孔用弹性挡圈(41),孔用弹性挡圈(41)用于限制直线轴承(42)的轴向移动。4.根据权利要求1所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述钳位振子(6)的主板呈直立状,上端是底边向下的等腰三角形板,底边上连接一块长方形板,长方形板的长边和三角形板的底边长度相等;设定主板的一个侧面为正面,则另一个侧面为背面,所述三角形板顶端设有频率调整块(65),所述频率调整块(65)为一长方体,它的一...
【专利技术属性】
技术研发人员:贺良国,庞席德,董玉革,赵小勇,朱立红,余建,楚宇恒,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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