三维线性声表面波马达的制作方法

本发明属于马达领域，具体涉及三维线性声表面波马达。

背景技术：

随着现代工业的快速发展，马达的应用范围越来越广，传统的电磁马达虽然转速快、功率高、能量利用率较高，但是其利用转子磁铁与定子线圈间的电磁作用力推动转子转动,容易受到外界电磁的干扰，精度较低。

由于传统电磁马达部分应用弊端的逐渐显现，压电马达进入了人们的视野，压电马达具有定位精度高，低速大转矩，无电磁干扰等特点，但是其控制困难，结构复杂占用空间大因而应用场合受到限制，不利于大规模的生产。

20世纪90年代中期，由Kurosawa等人提出声表面波马达，采用高精度的表面微加工工艺制造的声表面波马达比使用一般制造技术生产的压电马达的具有更高的可靠性和工作效率，并且声表面波马达具有纳米级的定位精度，易于控制,尺寸小,适于小型化。但是目前声表面波马达大多是单一的直线型，旋转型或是二维直线型，三维声表面波马达还没有深入的研究。

鉴于传统马达、压电马达所存在的问题和声表面波马达的研究现状，本发明提出了一种空间三维线性运动声表面波马达，利用声表面波驱动滑动器运动，并由滑动器的平面运动带动升降机构上下运动，实现升降机构的三维线性运动。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种三维线性声表面波马达，以解决当前声表面波马达只能实现一维或者二维运动，无法实现三维运动的问题。

本发明所述的三维线性声表面波马达，在声表面波基底上制有多对叉指换能器，不同的叉指换能器在电信号作用下激发声表面波从而驱动两个滑动器运动，滑动器在平面内的运动带动升降机构实现X、Y、Z三个方向运动。

本发明所述的三维线性声表面波马达，两个滑动器的中间，吸声隔板的两侧至少有两个叉指换能器，且吸声隔板可由橡胶、硅胶及其它具有高弹性吸声效果良好的材料制成。

本发明所述的三维线性声表面波马达，基底上的叉指换能器成对设计，对称布置，布置在X向的叉指换能器完全相同，且以吸声隔板为中心呈对称布置，布置在Y向的叉指换能器可以不相同。

本发明所述的三维线性声表面波马达，给两对叉指换能器施加电信号激发声表面波驱动两滑动器产生相向或者相离的线性移动，并通过升降机构转换成Z向的上下运动。

本发明所述的滑动器，滑动器底面有规则布置的凸起，且在滑动器工作前有预压力作用。

本发明所述的滑动器，叉指换能器驱动两个滑动器运动的速度始终是相同的。

附图说明

图1、2为本发明正面的等轴测视图。

图3为本发明结构爆炸图。

图4为升降板的等轴测视图。

图5为滑块的等轴测视图。

图6为叉指换能器1(101) (102) (103) (104)的主视图。

图7位叉指换能器2(201) (202) (203) (204)的主视图。

具体实施方式

参照图(1-7)本发明所述的三维线性声表面波马达由声表面波基底(3)、叉指换能器1(101) (102) (103) (104) 2(201) (202) (203) (204)、滑动器4(401) (402)、升降机构7(701) (702)、支撑杆5(501) (502)、升降板(6)、销钉(10) (1001) (1002) (1003) (1004) (1005) (1006) (1007) (1008) (1009) (1010) (1011) (1012) (1013) 11(1101) (1102)、滑轨8(801) (802)、吸声隔板(9)、凸起(4010)组成。

本实施例升降机构7(701) (702)及升降板(6)用轻质材料制作重量较轻，因滑动器与基底间施有预压力，升降机构(含升降板)沿X方向的水平分力远小于滑动器与声表面基底之间在X方向的摩擦力，故在叉指换能器不施加电信号时，滑动器能保持静止。

在本实施例所使用的三维线性声表面波马达中，声表面波基底(3)上面制有四对叉指换能器1(101) (102)为一对、(103) (104)为一对、2(201)(204)为一对、(202) (203)为一对。其中1(101) (102) (103) (104)四个叉指换能器完全相同。

在本实施例所使用的三维线性声表面波马达的滑动器方面，滑动器4(401)(402)与声表面波基底的表面接触部分上有多个接触凸起(4010)，接触凸起规则布置在滑动器底面。

在本实施例所使用的三维线性声表面波马达的升降机构方面，升降机构中杆件是通过销钉连接在一起的，且升降机构与滑动器也是通过销钉连接。

在本实施例所使用的三维线性声表面波马达滑动器运动方两,因为两滑动器运动速度始终是相同的，所以升降机构不会在滑动器沿X方向运动时产生Z向运动。

参照图(1-7)来说明本发明。开始驱动前两滑动器处在沿X向布置的两对叉指换能器的中心位置如图1。对叉指换能器(102)叉指换能器(104)施加电信号，由于叉指换能器(102)叉指换能器(104)激发的声表面波沿X正方向传播，所以在摩擦力的作用下两个滑动器沿X负方向运动，对叉指换能器1(101)叉指换能器(103)施加电信号，由于叉指换能器1(101)叉指换能器(103)激发的声表面波沿X负方向传播，所以两个滑动器将沿X正方向运动，从而实现了升降机构在X方向运动。对叉指换能器2(201)叉指换能器(202)施加电信号,由于叉指换能器2(201)叉指换能器(202)激发的声表面波沿Y负方向传播，所以两个滑动器沿Y正方向运动，对叉指换能器(203)叉指换能器(204)施加电信号，由于叉指换能器(203)叉指换能器(204)激发的声表面波沿Y正方向传播，所以两滑动器沿Y负方向运动，从而实现升降机构Y方向运动。对叉指换能器(102)叉指换能器(103)施加电信号，由于叉指换能器(103)激发的声表面波沿X负方向传播，所以滑动器4(401)沿X正方向运动，叉指换能器(102)激发的声表面波沿X正方向传播，所以滑动器(402)沿X负方向运动，从而实现两个滑动器相向运动实现升降机构Z方向向上运动。对叉指换能器1(101)叉指换能器(104)施加电信号，由于叉指换能器(104)激发的声表面波沿X正方向运动，所以滑动器4(401)沿X负方向运动，叉指换能器1(101)激发的声表面波沿X负方向运动，所以滑动器(402)沿X正方向运动，因此滑动器4(401)和滑动器(402)沿相背离的方向运动从而实现升降机构Z向下降运动。