一种谐振方波同步钳位压电直线马达的制作方法

文档序号:15367139发布日期:2018-09-07 22:11阅读:287来源:国知局
技术特征:

1.一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述直线马达包括驱动机构、基座(4)和夹紧机构(7);所述驱动机构包括驱动振子(1)、质量块(2)和光轴(3),所述驱动振子(1)、质量块(2)依次连接于光轴(3)的一端,驱动振子(1)上设有第一压电片(11);所述夹紧机构(7)包括两件平行直立的钳位振子(6),两件钳位振子(6)结构相同,所述钳位振子(6)上设有第二压电片(62),所述两件钳位振子(6)组成钳口,所述夹紧机构(7)安装于基座(4)上;所述光轴(3)的另一端位于夹紧机构(7)的钳口之间,且在钳口松开时光轴(3)实现直线移动;

所述钳位振子(6)的主板呈直立状,上端是底边向下的等腰三角形板 ,底边上连接一块长方形板,长方形板的长边和三角形板的底边长度相等 ;设定主板的一个侧面为正面,则另一个侧面为背面,所述三角形板顶端设有频率调整块(65),所述频率调整块(65)为一长方体,它的一端连接于三角形板顶端 ,且长方体与主板正面相垂直;三角形板顶部设有频率调整孔(64);

所述主板正面上,长方形板的上侧水平方向连接一块上位板,所述上位板的上平面与主板垂直,下平面呈倾斜状且与主板形成钝角 ,上位板的左、右两侧各设一个工艺孔(61);所述上位板的下方,且位于所述长方形板下侧水平方向连接一块下位板,所述下位板的上下两个平面均与主板垂直,下位板的左、右两侧各设一个沉孔(68),上位板的中间、下位板的中间均设有夹紧孔(63);所述等腰三角形板的底部设有第二压电片(62);

所述主板背面上,三角形板的下侧中间位置设有钳位半圆槽(66),长方形板的中间位置设有长方块(67);

所述夹紧机构(7)包括两件钳位振子(6)、两 件楔形块(5)、两件预紧螺栓(8)、两件预紧螺母(9)和两件夹紧螺栓(10);所述楔形块(5)为六面体,楔形块(5)的上平面为倾斜面,且倾斜的角度与钳位振子(6)的上位板的下平面的倾斜角度相同;楔形块(5)设有贯通上下平面的两个方形孔(51),两个方形孔(51)的中间设有中间孔(52);两个方形孔(51)的两侧分别设有一个水平方向的调整孔(53);

安装时,两件钳位振子(6)背面靠背面平行直立 ,利用沉头螺钉通过工艺孔(61)将钳位振子(6)紧固于基座(4)上;两件钳位振子(6)上的钳位半圆槽(66)组成钳口;两件楔形块(5)分别设于两件钳位振子(6)的上位板、下位板之间,由两件预紧螺栓(8)穿过调整孔(53),用预紧螺母(9)锁紧;夹紧螺栓(10)穿过夹紧孔(63)紧固于基座(4)上;

工作时,当第一压电片(11)施加高电平时,使得光轴(3)产生向一个方向的直线位移势能,此时第二压电片(62)施加低电平,使得夹紧机构(7)的钳口松开,实现光轴(3)在钳口中产生直线位移;当第一压电片(11)施加低电平时,使得光轴(3)产生向另一个方向的直线位移势能,此时第二压电片(62)施加高电平,使得夹紧机构(7)的钳口夹紧,钳口中的光轴(3)被夹紧后处于静止状态;如此反复重复多个周期实现所述驱动机构相对于基座(4)的定量位移;反之,改变第一压电片(11)和第二压电片(62)的高、低电平施加的配合方式,即可改变所述驱动机构相对于基座(4)的位移方向。

2.根据权利要求1所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述基座(4)设有平板(46)和两块墙板(45),所述平板(46)为一块长方形板,所述墙板(45)为正方形板,两块墙板(45)分别连接于平板(46)的长度方向的两端,两块墙板(45)相互平行且垂直于平板(46),两块墙板(45)上均设有轴承孔(451),两轴承孔(451)的中心线相重合,轴承孔(451)内设有直线轴承(42),所述直线轴承(42)用于安装光轴(3);

所述平板(46)设有四个基孔(44),四个基孔(44)分别位于平板(46)的四个角上,且为贯通孔,所述基孔(44)用于将基座(4)连接到负载设备上;所述平板(46)设有六个螺纹孔(43),六个螺纹孔(43)位于两块墙板(45)之间,沿平板(46)的长度方向分两列分布,每列三个,用于安装和紧固夹紧机构(7)。

3.根据权利要求2所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述轴承孔(451)为两级台阶圆孔,大圆孔孔口位于墙板(45)的外侧,大圆孔和直线轴承(42)的外圈为过盈配合,大圆孔上设有环槽,所述环槽上设有孔用弹性挡圈(41),孔用弹性挡圈(41)用于限制直线轴承(42)的轴向移动。

4.根据权利要求1所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述驱动振子(1)为菱形片状,菱形的一侧平面上,且在菱形对角线的交点上设有第一压电片(11),所述菱形的的两个锐角处分别设有调整孔(13);菱形的另一侧平面上两个钝角角尖的连线为中心粘贴线(14),中心粘贴线(14)的两侧均为悬臂梁(12),且两侧的悬臂梁(12)沿中心粘贴线(14)镜像对称。

5.根据权利要求1所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述质量块(2)是一块小长方体和一块大长方体组成的凸字状结构,所述小长方体的外侧端面设有贴合面(22),所述大长方体上设有内螺纹(21),所述内螺纹(21)位于凸字状结构的对称线上。

6.根据权利要求5所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述光轴(3)为一根外圆具有形状和几何精度的光轴,光轴(3)的横截面为圆形 ,光轴(3)的一端设有第一螺纹(31),光轴(3)的另一端设有第二螺纹(32),第一螺纹(31)与所述直线马达的负载相连接,第二螺纹(32)和所述质量块(2)上的内螺纹(21)连接。

7.根据权利要求1所述的一种谐振方波同步钳位压电直线马达,其特征在于:所述第一压电片(11)、和第二压电片(62)均采用PZT-4。

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