组合式平面三自由度超声波电机振子及其驱动方法技术

本发明专利技术涉及一种组合式平面三自由度超声波电机振子及其驱动方法，振子包括通过连接装置I并列连接的两个夹心式柱状压电换能器组件II，夹心式柱状压电换能器组件包括一个中柱6、两个端柱2、两组x向弯振压电陶瓷组件III、四组z向弯振压电陶瓷组件IV以及从两侧将它们拧紧固定的两根螺钉1，每组x向弯振压电陶瓷组件均由四片压电陶瓷片3及一片电极片5构成，每组z向弯振压电陶瓷组件均由两片压电陶瓷片3及一片电极片4构成，所有压电陶瓷片均沿厚度方向极化。本发明专利技术解决了对接触面为平面的动子的三自由度驱动的问题。本发明专利技术属于电子产品技术领域，可以用于精密驱动、光学检测、微机械等领域。

【技术实现步骤摘要】
组合式平面三自由度超声波电机振子及其驱动方法
本专利技术涉及一种组合式平面三自由度超声波电机振子及其驱动方法，更详细而言，涉及具有将两个夹心式压电换能器组件并列连接构成超声波电机振子，并且该超声波电机振子可以实现平面三自由度致动功能。本专利技术属于电子产品
，可以用于精密驱动、光学检测、微机械等领域。
技术介绍
超声波电机作为一种特种电机，和电磁电机相比，具有不受磁场影响、低速大扭矩、可直接驱动负载、断电自锁、结构灵活多样、可实现多自由度致动等特点。超声波电机利用压电材料的逆压电效应，将电能转化为超声波电机压电振子的振动能，并通过摩擦作用将振动能转化为运动部件(也称动子)的直线或旋转运动。超声波电机一般主要由定子、动子及预压力机构等功能部件组成，通常定子由压电振子充当，而压电振子实质上是工作在谐振状态的压电换能器。常见的柱状压电振子由多个压电陶瓷采用沉积、粘贴或夹心的方式与金属弹性体相结合而构成。将多个压电陶瓷分组，在每组压电陶瓷施加适当的高频电压，可使压电振子产生特定的振动驻波；对振子的多组压电陶瓷分别施加在时间上相位不同的高频电压，可分别产生多个驻波。通过合成这些驻波，在压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.组合式平面三自由度超声波电机振子，其特征在于，它包括连接装置I及两个夹心式柱状换能器组件II，所述该夹心式柱状换能器组件II为沿y轴方向镜像对称结构，由一个中柱6、两个端柱2、两组x向弯振压电陶瓷组件III、四组z向弯振压电陶瓷组件IV以及从两侧相对拧紧固定的两根螺钉1构成，端柱具有突出点作为驱动足V且朝向底面；每组x向弯振压电陶瓷组件III均由四片陶瓷片3及一片电极片5构成，电极片的两侧各有两片压电陶瓷片；每组z向弯振压电陶瓷组件IV均由两片陶瓷片3及一片电极片4构成；所有压电陶瓷片均为长方形带半圆孔薄板，且均沿厚度方向极化。

【技术特征摘要】
1.组合式平面三自由度超声波电机振子，其特征在于，它包括连接装置I及两个夹心式柱状换能器组件II，所述该夹心式柱状换能器组件II为沿y轴方向镜像对称结构，由一个中柱6、两个端柱2、两组x向弯振压电陶瓷组件III、四组z向弯振压电陶瓷组件IV以及从两侧相对拧紧固定的两根螺钉1构成，端柱具有突出点作为驱动足V且朝向底面；每组x向弯振压电陶瓷组件III均由四片陶瓷片3及一片电极片5构成，电极片的两侧各有两片压电陶瓷片；每组z向弯振压电陶瓷组件IV均由两片陶瓷片3及一片电极片4构成；所有压电陶瓷片均为长方形带半圆孔薄板，且均沿厚度方向极化。2.根据权利要求1所述的组合式平面三自由度超声波电机振子，其特征在于，位于同一组x向弯振压电陶瓷组件一侧的两片压电陶瓷片的极化方向相反，位于该压电陶瓷组件两侧的对称位置上的两片压电陶瓷片的极化方向也相反，位于中柱两端的两组x向弯振压电陶瓷组件的对称位置上的两片压电陶瓷片的极化方向也相反；位于同一组z向弯振压电陶瓷组件两侧的两片压电陶瓷片的极化方向相反，位于换能器一端上下相邻的两组z向弯振压电陶瓷组件的相邻两片压电陶瓷片的极化方向相反，位于换能器两端的对称位置上的两组z向弯振压电陶瓷组件的对称位置上的两片压...

【专利技术属性】
技术研发人员：周详宇，魏新，汪丛哲，魏博，张毅，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50