一种应用型变正压力非对称压电旋转驱动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种应用型变正压力非对称压电旋转驱动器，属于压电精密旋转驱动器，包括底座、角接触球轴承、旋转轴、变正压力式旋转主体、指针、角度标尺、箱体外壳、透视窗。旋转主体中采用一对竖直方向运动的压电振子和旋转方向的运动的压电振子，并用螺栓将夹持块、压电振子与主体块连接。竖直方向运动采用对称夹持，旋转方向运动采用非对称夹持。旋转主体与旋转轴过盈配合，旋转轴通过角接触球轴承与底板转动连接。外壳直接套在底板上，侧边开有透视窗用于观察驱动器运动，外壳顶部角度标尺用于观测运动步距。在周期性对称方波激励下，非对称夹持的压电双晶片产生非对称惯性力，对称夹持双晶片产生竖直方向对称惯性力，改变正压力，实现定向驱动。本实用新型优点是方便实际应用，摩擦力可控，驱动电路简化，运动平稳，结构简单。
【专利说明】
一种应用型变正压力非对称压电旋转驱动器
技术领域
[0001]本实用新型属于微小、精密驱动领域，涉及一种应用型变正压力非对称压电旋转驱动器。
【背景技术】
[0002]近年来由于微纳米技术的迅猛发展，众多技术领域都需要亚微米、纳米级的微位移技术。压电陶瓷是一种广泛应用于精密微驱动领域的功能材料，具有功耗低、无电磁干扰、响应速度快等优点，以压电材料为驱动元件的驱动器成为近年来精密驱动装置的一个重要分支。而惯性式压电驱动器因其在工作行程、分辨率、工作频率、运动速度、频率响应、制造成本、受压电元件滞环蠕变影响程度等方面具有独特的优势已经发展成为压电精密驱动的一个重要部分。
[0003]目前对压电惯性驱动器的产品化、实际应用是重要的分支，对驱动器稳定性、实用性方面有较高的要求。压电惯性驱动器驱动信号常采用非对称锯齿波，发生电路复杂，不利于集成化。
[0004]鉴于目前压电惯性驱动器所存在的问题，本实用新型提出一种应用型变正压力非对称压电旋转驱动器，将驱动器产品化;采用变正压力来改变摩擦力，使驱动器运行稳定可控;在对称方波信号激励下，使驱动电路简化。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提出一种应用型变正压力非对称压电旋转驱动器，外壳7的运用，将驱动器隔离，避免受到外界的影响，也利于本驱动器的产品化，提高其实际应用性。变正压力变摩擦力结构的运用使驱动器运行稳定可靠。角度标尺5和指针2的配合，可以更加方便地观察到驱动器运行角度。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:主体块15长端侧面开有通孔，用于装配旋转方向运动的压电振子，其压电双晶片601、603用螺栓12和夹持块1与主体块15固定;主体块15上端面开有通孔，用于装配竖直方向运动的压电振子，其压电双晶片602、604通过夹持块14和螺栓13固定，采用对称夹持结构。旋转轴3与主体块15过盈配合，旋转轴3顶部过盈配合有指针2，用于测量驱动器运动，并且顶部可以与实际场合设备输入轴相联，此驱动器作为驱动元件。底部基板4通过角接触球轴承I与旋转轴3转动连接。外壳7直接套在底部基板4上，侧面开有方形孔，用于安装透视窗6，以便观察驱动器运动状况;顶部开有圆形槽，用于安装标尺5，来观察驱动器运行步距角。
[0007]所述的变正压力变摩擦力结构，是通过两对不同运动方式的压电振子来实现的。主体块15长端侧通过螺栓12和夹持块1固定的压电双晶片601,603,其夹持端夹持差可通过夹持块10宽度来改变，该侧压电双晶片可形成定向旋转运动；主体块15上端面通过夹持块14、螺栓13固定的压电双晶片602、604，采用对称夹持结构，可实现竖直方向运动，用于改变轴承I承受的轴向力，从而改变旋转轴3与轴承I之间的摩擦力。两者的配合可以实现变摩擦力的定向旋转运动。
[0008]本实用新型的外壳7直接套在底部基板4上，两侧面开有方形孔，用于安装透视窗6，以便观察驱动器的运动状况;顶部开有圆形槽，来安装角度标尺5，方便观察驱动器运动角度。并且顶部开孔大于旋转轴3直径，可作为电信号电路引出端。
[0009]本实用新型实际应用性较好，易于产品化;通过变正压力使摩擦力可控，驱动稳定性提高;运用对称方波信号作为驱动信号，使驱动电路简化；同时，也使驱动器运行状况更易于观测。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的总体结构示意图；
[0011 ]图2是本实用新型的驱动器结构示意图；
[0012]图3是本实用新型旋转主体结构示意图；
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型的实施方案作进一步说明:
[0014]如图1、2所示，本实用新型是一种变摩擦力非对称压电双向旋转驱动器，其旋转主体中的主体块15长端侧面开有通孔，用于装配旋转方向运动的压电振子，此压电双晶片601、603用螺栓12和夹持块10与主体块15固定;主体块15上端面开有通孔，用于装配竖直方向运动的压电振子，压电双晶片60 2、604通过夹持块14和螺栓13固定，采用对称夹持结构。主体块15与旋转轴3过盈配合，旋转轴3顶部过盈配合有指针2，用于测量驱动器运动，并且顶部可以与实际场合设备输入轴相联，此驱动器作为驱动元件。底部基板4通过角接触球轴承I与旋转轴3转动连接。外壳7直接套在底部基板4上，侧面开有方形孔，用于安装透视窗6，以便观察驱动器运动状况;顶部开有圆形槽，用于安装标尺5，来观察驱动器运行步距角。
[0015]如图1所示，装配时，外壳7直接套在底板4上即可，顶部圆形槽处配上角度标尺5，用于观测驱动器运行角度，指针2直接过盈配合套在旋转轴3上。
[0016]如图3所示，将主体块15上一对压电振子旋转方向布置，其中夹持差可通过夹持块10的宽度来调整，另一对压电振子竖直方向布置，对称夹持，使其在振动过程中轴承I受到不同的轴向力，改变旋转轴3与轴承I之间的摩擦力。
[0017]本实用新型在工作时，两对压电振子均采用对称方波电信号激励，电路输出端可通过外壳7顶部孔处引出，由于夹持差结构的存在，旋转方向布置的压电双晶片端部产生非对称的惯性驱动力，配合竖直方向的压电振子的振动引起的旋转轴3与角接触球轴承I之间摩擦力的改变，驱动器将实现定向旋转运动。
[0018]本实用新型工作时，通过外壳7上的透视窗6来观察驱动器运行状况，并记录角度标尺始末状态的位置来观测驱动器旋转角度。
【主权项】
1.一种应用型变正压力非对称压电旋转驱动器，其特征在于，主体块(15)长端侧面开有通孔，用于装配旋转方向运动的压电振子，其压电双晶片(601、603)用螺栓(12)和夹持块(10)与主体块(15)固定;主体块(15)上端面开有通孔，用于装配竖直方向运动的压电振子，其压电双晶片(602、604)通过夹持块(14)和螺栓(13)固定，采用对称夹持结构，旋转轴(3)与主体块(15)过盈配合，旋转轴(3)顶部过盈配合有指针(2)，用于测量驱动器运动，并且顶部可以与实际场合设备输入轴相联，此驱动器作为驱动元件，底部基板(4)通过角接触球轴承(I)与旋转轴(3)转动连接，外壳(7)直接套在底部基板(4)上，侧面开有方形孔，用于安装透视窗(6)，以便观察驱动器运动状况;顶部开有圆形槽，用于安装标尺(5)，来观察驱动器运行步距角。2.根据权利要求1所述的应用型变正压力非对称压电旋转驱动器，其特征在于，主体块(15)侧面布置用于实现定向旋转运动的压电双晶片(601、603)，主体块(15)上端面布置用于竖直方向运动，改变角接触球轴承(I)所受的正压力的压电双晶片(602、604)。
【文档编号】H02N2/14GK205490235SQ201620045025
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月7日
【发明人】温建明, 陈康, 曾平, 邢春美, 叶静洁, 朱澎锋
【申请人】浙江师范大学