一種應用型變正壓力非對稱壓電旋轉驅動器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種應用型變正壓力非對稱壓電旋轉驅動器，屬于壓電精密旋轉驅動器，包括底座、角接觸球軸承、旋轉軸、變正壓力式旋轉主體、指針、角度標尺、箱體外殼、透視窗。旋轉主體中采用一對豎直方向運動的壓電振子和旋轉方向的運動的壓電振子，并用螺栓將夾持塊、壓電振子與主體塊連接。豎直方向運動采用對稱夾持，旋轉方向運動采用非對稱夾持。旋轉主體與旋轉軸過盈配合，旋轉軸通過角接觸球軸承與底板轉動連接。外殼直接套在底板上，側邊開有透視窗用于觀察驅動器運動，外殼頂部角度標尺用于觀測運動步距。在周期性對稱方波激勵下，非對稱夾持的壓電雙晶片產生非對稱慣性力，對稱夾持雙晶片產生豎直方向對稱慣性力，改變正壓力，實現定向驅動。本實用新型優點是方便實際應用，摩擦力可控，驅動電路簡化，運動平穩，結構簡單。
【專利說明】
一種應用型變正壓力非對稱壓電旋轉驅動器
技術領域
[0001]本實用新型屬于微小、精密驅動領域，涉及一種應用型變正壓力非對稱壓電旋轉驅動器。
【背景技術】
[0002]近年來由于微納米技術的迅猛發展，眾多技術領域都需要亞微米、納米級的微位移技術。壓電陶瓷是一種廣泛應用于精密微驅動領域的功能材料，具有功耗低、無電磁干擾、響應速度快等優點，以壓電材料為驅動元件的驅動器成為近年來精密驅動裝置的一個重要分支。而慣性式壓電驅動器因其在工作行程、分辨率、工作頻率、運動速度、頻率響應、制造成本、受壓電元件滯環蠕變影響程度等方面具有獨特的優勢已經發展成為壓電精密驅動的一個重要部分。
[0003]目前對壓電慣性驅動器的產品化、實際應用是重要的分支，對驅動器穩定性、實用性方面有較高的要求。壓電慣性驅動器驅動信號常采用非對稱鋸齒波，發生電路復雜，不利于集成化。
[0004]鑒于目前壓電慣性驅動器所存在的問題，本實用新型提出一種應用型變正壓力非對稱壓電旋轉驅動器，將驅動器產品化;采用變正壓力來改變摩擦力，使驅動器運行穩定可控;在對稱方波信號激勵下，使驅動電路簡化。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的是提出一種應用型變正壓力非對稱壓電旋轉驅動器，外殼7的運用，將驅動器隔離，避免受到外界的影響，也利于本驅動器的產品化，提高其實際應用性。變正壓力變摩擦力結構的運用使驅動器運行穩定可靠。角度標尺5和指針2的配合，可以更加方便地觀察到驅動器運行角度。
[0006]本實用新型所采用的技術方案是:主體塊15長端側面開有通孔，用于裝配旋轉方向運動的壓電振子，其壓電雙晶片601、603用螺栓12和夾持塊1與主體塊15固定;主體塊15上端面開有通孔，用于裝配豎直方向運動的壓電振子，其壓電雙晶片602、604通過夾持塊14和螺栓13固定，采用對稱夾持結構。旋轉軸3與主體塊15過盈配合，旋轉軸3頂部過盈配合有指針2，用于測量驅動器運動，并且頂部可以與實際場合設備輸入軸相聯，此驅動器作為驅動元件。底部基板4通過角接觸球軸承I與旋轉軸3轉動連接。外殼7直接套在底部基板4上，側面開有方形孔，用于安裝透視窗6，以便觀察驅動器運動狀況;頂部開有圓形槽，用于安裝標尺5，來觀察驅動器運行步距角。
[0007]所述的變正壓力變摩擦力結構，是通過兩對不同運動方式的壓電振子來實現的。主體塊15長端側通過螺栓12和夾持塊1固定的壓電雙晶片601,603,其夾持端夾持差可通過夾持塊10寬度來改變，該側壓電雙晶片可形成定向旋轉運動；主體塊15上端面通過夾持塊14、螺栓13固定的壓電雙晶片602、604，采用對稱夾持結構，可實現豎直方向運動，用于改變軸承I承受的軸向力，從而改變旋轉軸3與軸承I之間的摩擦力。兩者的配合可以實現變摩擦力的定向旋轉運動。
[0008]本實用新型的外殼7直接套在底部基板4上，兩側面開有方形孔，用于安裝透視窗6，以便觀察驅動器的運動狀況;頂部開有圓形槽，來安裝角度標尺5，方便觀察驅動器運動角度。并且頂部開孔大于旋轉軸3直徑，可作為電信號電路引出端。
[0009]本實用新型實際應用性較好，易于產品化;通過變正壓力使摩擦力可控，驅動穩定性提高;運用對稱方波信號作為驅動信號，使驅動電路簡化；同時，也使驅動器運行狀況更易于觀測。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的總體結構示意圖；
[0011 ]圖2是本實用新型的驅動器結構示意圖；
[0012]圖3是本實用新型旋轉主體結構示意圖；
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型的實施方案作進一步說明:
[0014]如圖1、2所示，本實用新型是一種變摩擦力非對稱壓電雙向旋轉驅動器，其旋轉主體中的主體塊15長端側面開有通孔，用于裝配旋轉方向運動的壓電振子，此壓電雙晶片601、603用螺栓12和夾持塊10與主體塊15固定;主體塊15上端面開有通孔，用于裝配豎直方向運動的壓電振子，壓電雙晶片60 2、604通過夾持塊14和螺栓13固定，采用對稱夾持結構。主體塊15與旋轉軸3過盈配合，旋轉軸3頂部過盈配合有指針2，用于測量驅動器運動，并且頂部可以與實際場合設備輸入軸相聯，此驅動器作為驅動元件。底部基板4通過角接觸球軸承I與旋轉軸3轉動連接。外殼7直接套在底部基板4上，側面開有方形孔，用于安裝透視窗6，以便觀察驅動器運動狀況;頂部開有圓形槽，用于安裝標尺5，來觀察驅動器運行步距角。
[0015]如圖1所示，裝配時，外殼7直接套在底板4上即可，頂部圓形槽處配上角度標尺5，用于觀測驅動器運行角度，指針2直接過盈配合套在旋轉軸3上。
[0016]如圖3所示，將主體塊15上一對壓電振子旋轉方向布置，其中夾持差可通過夾持塊10的寬度來調整，另一對壓電振子豎直方向布置，對稱夾持，使其在振動過程中軸承I受到不同的軸向力，改變旋轉軸3與軸承I之間的摩擦力。
[0017]本實用新型在工作時，兩對壓電振子均采用對稱方波電信號激勵，電路輸出端可通過外殼7頂部孔處引出，由于夾持差結構的存在，旋轉方向布置的壓電雙晶片端部產生非對稱的慣性驅動力，配合豎直方向的壓電振子的振動引起的旋轉軸3與角接觸球軸承I之間摩擦力的改變，驅動器將實現定向旋轉運動。
[0018]本實用新型工作時，通過外殼7上的透視窗6來觀察驅動器運行狀況，并記錄角度標尺始末狀態的位置來觀測驅動器旋轉角度。
【主權項】
1.一種應用型變正壓力非對稱壓電旋轉驅動器，其特征在于，主體塊(15)長端側面開有通孔，用于裝配旋轉方向運動的壓電振子，其壓電雙晶片(601、603)用螺栓(12)和夾持塊(10)與主體塊(15)固定;主體塊(15)上端面開有通孔，用于裝配豎直方向運動的壓電振子，其壓電雙晶片(602、604)通過夾持塊(14)和螺栓(13)固定，采用對稱夾持結構，旋轉軸(3)與主體塊(15)過盈配合，旋轉軸(3)頂部過盈配合有指針(2)，用于測量驅動器運動，并且頂部可以與實際場合設備輸入軸相聯，此驅動器作為驅動元件，底部基板(4)通過角接觸球軸承(I)與旋轉軸(3)轉動連接，外殼(7)直接套在底部基板(4)上，側面開有方形孔，用于安裝透視窗(6)，以便觀察驅動器運動狀況;頂部開有圓形槽，用于安裝標尺(5)，來觀察驅動器運行步距角。2.根據權利要求1所述的應用型變正壓力非對稱壓電旋轉驅動器，其特征在于，主體塊(15)側面布置用于實現定向旋轉運動的壓電雙晶片(601、603)，主體塊(15)上端面布置用于豎直方向運動，改變角接觸球軸承(I)所受的正壓力的壓電雙晶片(602、604)。
【文檔編號】H02N2/14GK205490235SQ201620045025
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月7日
【發明人】溫建明, 陳康, 曾平, 邢春美, 葉靜潔, 朱澎鋒
【申請人】浙江師范大學