一种可调负重的表面声波致动装置，其特征在于，其主要包含有： 一定位平台，其两相对侧分别具有一滑动轴承； 一表面声波制动器，是设置于该定位平台上，位在该二滑动轴承之间，而可于其顶端面产生一预定的表面声波； 一滑块，是置于该定位平台上，具有一与该表面声波制动器的顶端面接触的受力部及二分别置位于该各滑动轴承中的定位部，使可由该表面声波制动器的表面声波带动该滑块位移； 一支撑结构，是可因应该滑块的负重程度，而对该滑块的定位部施予一预力，使该滑块与该表面声波制动器间的接触压力保持于一恒定值内。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是与表面声波致动装置有关，特别是指一种可调负重的表面声波致动装置。
技术介绍
表面声波Surface Acoustic Wave，SAW是物理现象上一种形式的波，这种波会沿着半无限弹性体的表面传递。若在压电晶体表面制作指差电极，完成一指差电极转能器Interdigital Transducer，IDT，从指差电极输入电压，压电晶体便会因逆压电效应而在压电晶体表面产生表面声波，此技术被广泛应用在电子通讯领域，作为滤波或信号处理的功能。因为表面声波的振幅小且共振频率高，因此近来被发现可作为纳米定位平台的驱动方式。然而由于表面声波致动技术是利用压电晶体表面产生的表面声波，来驱动平台上的一滑块来达到定位的效果，而表面声波的致动效果与滑块及压电晶体表面间的接触压力有关，即滑块的荷重变化会影响与压电晶体间的接触压力，而其接触压力又会影响表面声波的致动效果。一般实验室的设计是以重力、磁力或弹簧力来产生滑块和压电晶体间的接触压力，然而此种接触压力的产生方法无法应付定位平台的荷重变化，即一旦滑块在承受过轻或过重的荷重时，便会立刻影响平台的驱动性能，如图1所示，图1是当每次驱动表面声波制动器3秒时，不同直径大小的滑块位移与表面声波制动器间接触压力关系图，虽然滑块与表面声波制动器间的接触压力，在某一程度之内时越大则滑块的速度会越快，但当滑块与表面声波制动器间的接触压力超过此一程度时即过大时，滑块的速度却会变慢，所以适当的调整滑块与表面声波制动器间的接触压力可以提升定位平台的驱动性能。承上所述，也因此因应不同的荷重而调整滑块与表面声波制动器压电晶体间的正向力接触压力维持于一恒定值内，以维持平台的驱动性能，便显得相当的重要。而目前一般的调整方式可概分为三类，其一是利用由改变放置在滑块上的砝码重量来调整，其二是利用一永久磁铁与一铁板间的吸力变化来调整，其三则是利用由改变一弹簧的变形量来加以调整。但是，这些调整方式，不仅在实际应用上会有实施的困难，且一旦滑块上所负载的重物是为未知的重量时，其滑块与该表面声波制动器间的接触压力便无法得知，当然便无从加以控制而调整。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可调负重的表面声波致动装置，是可保持滑块与表面声波制动器间的接触压力于一恒定值内，以确保表面声波制动器的驱动效果。本专利技术的另一目的在于提供一种可调负重的表面声波制动器，是可维持滑块以固定的方向行进。为达成上述的目的，本专利技术提供一种可调负重的表面声波致动装置，其主要包含有一定位平台，其两相对侧分别具有一滑动轴承；一表面声波制动器，是设置于该定位平台上，位在该二滑动轴承之间，而可于其顶端面产生一预定的表面声波；一滑块，是置于该定位平台上，具有一与该表面声波制动器的顶端面接触的受力部及二分别置位于该各滑动轴承中的定位部，使可由该表面声波制动器的表面声波带动该滑块位移；一支撑结构，是可因应该滑块的负重程度，而对该滑块的定位部施予一预力，使该滑块与该表面声波制动器间的接触压力保持于一恒定值内。为能对本专利技术的特征及目的有更深刻的了解与认同，兹列举以下较佳的实施例，并配合图式说明于后。附图说明图1是滑块与表面声波制动器间接触压力与滑块位移关系图；图2是本专利技术第一较佳实施例的主要构件示意图；图3是图1所示较佳实施例的剖视图；图4是图1所示较佳实施例的受力示意图；图5是赫兹接触理论模型及其接触压力计算式的示意图； 图6是本专利技术另一实施态样的受力示意图。具体实施例方式请参阅图2至图4，是本专利技术第一较佳实施例所提供的一种可调负重的表面声波致动装置100，其主要包含有一定位平台10、一表面声波制动器20、一滑块30及一支撑结构40。该定位平台10内部形成有一开口朝上而可供该滑块30容置的区域，并于该区域的两相对侧壁上分别往外延伸有一滑动轴承11，该滑动轴承11为连通该区域的凹槽。该表面声波制动器20，是由压电材料晶体所制成，是设置于该定位平台10内合区域的底部，该表面声波制动器20的顶端表面形成有若干的指差电极(图中未示)，而可由该指差电极输入电压，可利用由压电材料产生逆压电效应，使该表面声波制动器20的顶端表面产生一振幅小而共振频率高的表面声波。该滑块30，可界定出一身部31、二定位部32及一受力部33。该身部31呈一块状；该二定位部32是分别自该身部31的二相对侧外所延伸而成；该受力部33为若干的圆球体，是平整排列于该身部31的底部；该身部31是置于该定位平台10之内部区域中，并使该各定位部32分别位在该各滑动轴承11内，且该各定位部32与该各滑动轴承11的侧壁(上、下、外侧壁)间皆形成有许些预定距离之间隙，该受力部33是与该表面声波制动器20的顶端表面接触，该身部31的顶端并设有一压力荷重感应器(图中未示)，可将该滑块30上的载重变化转换成数值传输至一处理器(图中未示)中，由于此一压力荷重感应器及处理器皆为现有的构件，在此便不多作赘述。该支撑结构40，是由该处理器控制作动与否，该支撑结构40为三组各别拥有独立气源的气体供应器，其第一组的气体供应器，是将其若干的出气口依序排列设置在该各滑动轴承11的下侧壁中，并与该各滑动轴承11连通，第二组的气体供应器，是将其若干的出气口依序排列设置在该各滑动轴承11的上侧壁中，并与该各滑动轴承11连通，第三组的气体供应器，是将其若干的出气口依序排列设置在该各滑动轴承11的外侧壁中，并与该各滑动轴承11连通，使可由各组的气体供应器分别对该各滑动轴承11中供应不同方向的气体压力。上述即为本专利技术所提供第一较佳实施例可调负重的表面声波致动装置100的各部构件及其组成方式，接着再将其使用方式介绍如下当欲将一物品利用由该滑块30而平移至一预定的位置时，首先将该物品放置于该滑块30上，此时由于该物品的重力加诸于该滑块30上，而使该滑块30产生一额外向下的正向压力W，致使该滑块30的受力部33与该表面声波制动器20间的接触压力改变加大，如此设置于该滑块30上的压力荷重感应器便会将由物品所额外增加的压力数值传输回处理器中，并由该处理器控制该支撑结构40的第一，二及三组气压供应器开始产生作动而供气，即由位在该滑动轴承11下、上、外侧壁中的出气口开始持续导入气体，使该各定位部32的上方开始承受由第二组气体供应器所施予气体的向下压力F1、F2，而各定位部32的下方则会承受由第一组气体供应器所施予的气体向上支撑力S1、S2，且该第一组的气体供应器会供应较第二组的气体供应器为多的气体，使该滑块30的各定位部32下方会因承受较多气体的向上浮力S1、S2，而将整个滑块30略为往上支撑浮起，如图4所示，使该滑块30与表面声波制动器20间的接触压力便可利用由气体所产生的向上浮力而维持在一预定的恒定值P内(此一恒定值是事先经由实验而得知并预设在该处理器中，是可使该滑块30与该表面声波制动器20在此一恒定值P的接触压力下，维持于一定而较佳的驱动性能)，恒定值P的计算式为P＝W+(FI+F2)-(S1+S2)，如此便可利用由将滑块30与该表面声波制动器20间的接触压力维持于恒定值P内，而使该表面声波制动器20可以一定而较佳的速率将该滑块30及负载于上的物品，利用由表面声波的带动而滑移至预定的位置处。另，当滑块30上所负载的物品重量较轻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周大鑫，朱怡铭，王维汉，巫震华，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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