选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统。本实用新型专利技术中的选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统包括双晶片压电陶瓷驱动片、基座、电源，其特征在于，所述电源包括在同一时间段内为其中的一个压电陶瓷片提供正向电场的电源，和为另一个压电陶瓷片提供负向电场的电源，其中所述负向电场低于所述另一个压电陶瓷片的矫顽电场。本实用新型专利技术的优点在于：在为压电陶瓷驱动片的而其中一个压电陶瓷片施加正向电场的同时，为另一压电陶瓷片施加负向电场，不但可以增加压电陶瓷片的摆动力度，而且可以适当降低施加的正向电场，从而提高施加正向电场的压电陶瓷片的安全性和使用寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械纺织行业的选针器，具体涉及一种选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统及驱动方法。
技术介绍
众所周知，在机械纺织行业，根据工艺要求，控制针的运行方式可以缝制花样。目前，通用的做法是采用选针器、特别是压电陶瓷选针器来实现针的自动化运行。现有的一种压电陶瓷选针器的结构如图I所示(局部立体图)，压电陶瓷选针器1000包括多个压电陶瓷驱动片100、导电基座300、安装在所述多个压电陶瓷驱动片100前端的选针头500。压电陶瓷驱动片100固定在导电基座10上。压电陶瓷驱动片100的驱动电源线40可在压电陶瓷驱动片100安装之前根据要求焊接到位，待压电陶瓷驱动片100固定到位后，然后通过集线盒50整理集束后再与驱动电源(图中未示出)连接。 上述压电陶瓷驱动片为双晶片结构，如图2所示，其中示出了该压电陶瓷驱动片100的局部立体图。压电陶瓷驱动片100包括基片130和分别粘贴于基片130两侧的压电陶瓷片110和120。在所述基片130—端的两侧分别粘贴有电极1301、1302，如薄铜片。压电陶瓷片110面向(facing)基片130 —面上带有的电极如银电极与铜电极1301搭接，而压电陶瓷片120面向(facing)基片130 —面上带有的电极如银电极与铜电极1303搭接。压电陶瓷片110、120与所述基片130分别相对(opposite)的一面1101、1201则通过设置于其上的电极如银涂层(图中未示出)与导电基座连接。驱动电源线40对于每一个压电陶瓷驱动片而言，带有两根相互绝缘的电源线并分别与电极1301、1303焊接连接。在实际工作中，根据需要，其中的一根电源线首先为一个压电陶瓷片供电，如为压电陶瓷片110供电，从而在压电陶瓷片110的两个面之间(压电陶瓷片与基片相对的一面1101与导电基座电连通，导电基座为负极)形成电场。由于逆压电效应，使压电陶瓷驱动片100产生选针所需的一方向上的位移和驱动力。电源线所提供的电压一般不高于220V，以免将压电陶瓷片击穿。而当需要在另一方向上的位移和驱动力时，必须切断压电陶瓷片110的电源供应，转而为压电陶瓷片120提供电源，以仅在压电陶瓷片120的两个面之间(压电陶瓷片与基片相对的一面1201与导电基座电连通，导电基座为负极)施加需要的电场。虽然在图2中示出了电场方向，但在实际应用中施加的电场也可以采用其它的方向，如与图2中所示的电场方向相反等等。现有的压电陶瓷驱动片的驱动系统存在下述缺点在某一时间段内，双晶片压电陶瓷驱动片仅有其中的一个压电陶瓷片由于施加到其上的电场产生位移和驱动力，而另一个压电陶瓷片则处于不工作状态。这种情况导致需要为工作的压电陶瓷片施加较大的电场才能获得需要的位移和驱动力，从而使压电陶瓷片被击穿的可能性增加，使用寿命降低。而压电陶瓷片的更换非常麻烦，甚至需要更换整个的压电陶瓷选针器，这势必造成设备成本的增加。还有，仅仅在一个压电陶瓷片上施加电压，所产生的位移和驱动力调节空间小，这种情况会导致纺织效率低，质量不稳定。需要一种能够产生所需的位移和驱动力而施加的电场尽量低，且能够根据不同的纺织机械对压电陶瓷驱动片产生的位移和驱动力进行调节以优化纺织机械性能和效率的选针器压电陶瓷驱动片驱动系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统，使得所述压电陶瓷驱动片能产生所需的位移和驱动力而施加的电场尽量低，并能够根据不同的纺织机械对压电陶瓷驱动片产生的位移和驱动力进行调节以优化纺织机械的性能和效率。本专利技术的技术方案是一种选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统，包括双晶片压电陶瓷驱动片、基座、电源，其特征在于，所述电源包括在同一时间段内为其中的一个压电陶 瓷片提供正向电场的电源，和为另一个压电陶瓷片提供负向电场的电源，其中所述负向电场低于所述另一个压电陶瓷片的矫顽电场。本专利技术中，所述负向电场通常为20-70V。优选地，所述负向电场为24-60V。更优选地，所述负向电场为36-48V。在一个具体实施例中，所述正向电场为190V，所述负向电场为48V。本专利技术中，术语“正向电场”意指与压电陶瓷片极性方向相同取向的电场。术语“负向电场”意指与压电陶瓷片极性方向取向相反的电场。所述正向电场和负向电场是相对于选针器的导电基座而言的。本专利技术中，假定导电基座上的电压为0V,即，例如，若施加的正向电场为190V,则相对于导电基座,压电陶瓷片面向基片一面的电压为+190V ;若施加的负向电场为48V,则相对于导电基座,压电陶瓷片面向基片一面的电压为-48V。本专利技术还提供了一种选针器压电陶瓷驱动片的驱动方法，所述方法包括为所述压电陶瓷驱动片的一个压电陶瓷片提供正向电场；同时为所述压电陶瓷驱动片的另一个压电陶瓷片提供负向电场，其中所述负向电场低于所述另一个压电陶瓷片的矫顽电场。优选地，上述方法还包括一电源控制器，所述电源控制器使得交替地在所述压电陶瓷驱动片的一个压电陶瓷片上施加正向电场和负向电场，同时交替地在所述压电陶瓷驱动片的另一个压电陶瓷片上施加负向电场和正向电场。所述电源控制器优选能够使所述电源输出可变电压，如使得施加的正向电场可在100V至200V之间调节，施加的负向电场可在20V至70V之间调节。本专利技术的优点在于在为压电陶瓷驱动片的其中一个压电陶瓷片施加正向电场的同时，为另一压电陶瓷片施加负向电场，不但可以增加压电陶瓷片的摆动力度，从而可提高纺织效率和质量，而且可以适当降低施加的正向电场，从而提高施加正向电场的压电陶瓷片的安全性和使用寿命。还有，针对不同的纺织机械的选针器，可对施加的正向电场和负向电场进行调节，使其中的压电陶瓷驱动片产生最佳的位移和驱动力，优化其性能。附图说明图I为现有技术的一种包括双晶片压电陶瓷驱动片的选针器的局部立体示意图；图2示出图I中的双晶片压电陶瓷驱动片的局部立体示意图；图3为本专利技术的选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统的立体示意图。具体实施方式为更清楚地理解本专利技术，现结合附图 对本专利技术作进一步说明。应该理解，附图中所描述的本专利技术的具体实施方式仅为说明本专利技术用，并不构成对本专利技术的限制。本专利技术的保护范围由所附的权利要求书进行限定。应该理解，本专利技术的附图仅为说明本专利技术用，并非按比例和实际形状精确绘制，因此这些附图不应成为对本专利技术的限制。根据矫顽电场的理论，压电陶瓷材料在施加负向电场时，若负向电场的强度接近或达到矫顽电场强度时，将发生去极化现象。图3为本专利技术的选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统的立体示意图。如图3所示，本专利技术的选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统包括压电陶瓷驱动片200、基座(未示出)和电源。压电陶瓷驱动片200包括基片230和分别粘贴于基片230两侧的压电陶瓷片210、220，即压电陶瓷驱动片200具有双晶片结构。在基片230 —端，如图示的左端两侧分别设置有电极2301、2303。电极2301、2303通常为薄铜片。压电陶瓷片210、220分别具有面向基片230的面和相对基片230的面。在压电陶瓷片所述的两个面上，分别涂覆有银层，其中面向基片230的面上的银层与电极2301、2303搭接以实现电连通。压电陶瓷驱动片和基座之间的连接如图I中所示，且如前面所述。该系统的工作方式是当图中所述的压电陶瓷驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统，包括双晶片压电陶瓷驱动片、基座、电源，其特征在于，所述电源包括在同一时间段内为其中的一个压电陶瓷片提供正向电场的电源，和为另一个压电陶瓷片提供负向电场的电源，其中所述负向电场低于所述另一个压电陶瓷片的矫顽电场。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：芮国林，王毅君，
申请(专利权)人：芮国林，王毅君，
类型：实用新型
国别省市：