[發(fā)明專利]U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器及其激勵(lì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710245066.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN107070295B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉英想;田鑫琦;石勝君;陳維山;馮培連
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N2/02
• 分類號(hào): H02N2/02;H02N2/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括直線動(dòng)子(1)和四個(gè)換能器；

四個(gè)換能器分別為：第一換能器(2-1)、第二換能器(2-2)、第三換能器(2-3)和第四換能器(2-4)；

所述第一換能器(2-1)與第四換能器(2-4)水平設(shè)置，并且，第一換能器(2-1)的軸線與第四換能器(2-4)的軸線相互平行；

所述第二換能器(2-2)與第三換能器(2-3)對(duì)稱設(shè)置，并且，第二換能器(2-2)的軸線同時(shí)與第一換能器(2-1)的軸線和第四換能器(2-4)的軸線空間正交；

四個(gè)換能器均包括外殼(2-11)、壓電疊堆(2-12)、預(yù)緊塊(2-13)、定位銷(2-14)、端蓋(2-15)和輸出軸(2-16)；

所述外殼(2-11)開有中心孔；

所述壓電疊堆(2-12)固定在外殼(2-11)的中心孔內(nèi)；

所述端蓋(2-15)通過螺紋旋合在外殼(2-11)中心孔的末端；

所述輸出軸(2-16)的首端穿過端蓋(2-15)伸入外殼(2-11)的中心孔內(nèi)，并且，輸出軸(2-16)與端蓋(2-15)通過螺紋連接；

所述預(yù)緊塊(2-13)設(shè)置在壓電疊堆(2-12)的末端，輸出軸(2-16)的首端壓緊預(yù)緊塊(2-13)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓電疊堆(2-12)施加預(yù)緊力，并且，預(yù)緊塊(2-13)和端蓋(2-15)之間設(shè)置有定位銷(2-14)，定位銷(2-14)用于限制預(yù)緊塊(2-13)轉(zhuǎn)動(dòng)；

第一換能器(2-1)的輸出軸(2-16)末端和第四換能器(2-4)的輸出軸(2-16)末端分別與直線動(dòng)子(1)相接觸；

第二換能器(2-2)的輸出軸(2-16)末端與第一換能器(2-1)的外殼(2-11)固定連接；第三換能器(2-3)的輸出軸(2-16)末端與第四換能器(2-4)的外殼(2-11)固定連接；第二換能器(2-2)的外殼(2-11)與第三換能器(2-3)的外殼(2-11)固定連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，四個(gè)換能器的外殼(2-11)的中心孔內(nèi)均設(shè)有定位柱(2-11-1)；定位柱(2-11-1)的截面為圓形或者為帶有兩段同心圓弧的閉合曲線；壓電疊堆(2-12)嵌套在定位柱(2-11-1)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，第一換能器(2-1)和第四換能器(2-4)的輸出軸(2-16)與直線動(dòng)子(1)接觸的一端均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)足(2-16-1)，所述驅(qū)動(dòng)足(2-16-1)為圓柱形或半球形。

4.U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器的激勵(lì)方法，其特征在于，該激勵(lì)方法是基于權(quán)利要求1所述的U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的，該激勵(lì)方法包括U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)激勵(lì)方法、U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器的快速運(yùn)動(dòng)激勵(lì)方法和U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)激勵(lì)方法；

所述U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)激勵(lì)方法為驅(qū)動(dòng)直線動(dòng)子(1)實(shí)現(xiàn)向上和向下兩個(gè)方向的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)方法；

所述U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器的快速運(yùn)動(dòng)激勵(lì)方法為驅(qū)動(dòng)直線動(dòng)子(1)實(shí)現(xiàn)向上和向下兩個(gè)方向的快速運(yùn)動(dòng)方法；

所述U型精密直線壓電驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)激勵(lì)方法為根據(jù)直線動(dòng)子(1)的目標(biāo)輸出速度和目標(biāo)輸出位移選擇激勵(lì)方法。