[发明专利]小型压电直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种小型压电直线电机，仅需单相超声频率交流正弦波电源驱动，改变驱动信号的频率，即可改变移动体的移动方向的压电直线电机，属于微电机技术领域。

背景技术

压电超声电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应激发的超声振动作为驱动力，靠振动部分和移动部分之间的摩擦力耦合转换成移动体的旋转或者直线运动的新型直接驱动微电机。

现有的压电直线驱动器一般需要两相超声频率正弦波交流电驱动，如π形压电直线驱动器，其驱动足能使与其接触的条形移动体左右移动，改变两相超声频率正弦波交流电的相序，可以改变移动体的移动方向。这类压电直线驱动器的驱动足与移动体之间是一种垂直点接触或线接触，这种接触的传动效率低、磨损大、易产生噪声。

据查国内外期刊数据库，目前尚无采用圆柱面接触、利用改变驱动信号的频率来改变移动体的移动方向的压电直线电机。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型压电直线电机，解决现有压电直线电机因其振动体与移动体为垂直点接触或线接触的接触传动方式存在传动效率低、磨损大、易产生噪声等不足，本发明容易实现小型化、适合用于物体精密定位、精细物料输送或振动切割工具。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种小型压电直线电机，其特征是，所述的电机由振动棒、移动体、压电元件和底座构成；振动棒的圆柱形一端套置移动体，振动棒的另一端呈螺栓结构，螺栓部套置压电元件后旋接在底座上，压电元件外接电源。

所述的振动棒采用不锈钢、铝合金或铜材。

所述的移动体为套筒式结构，套筒式移动体和圆柱形振动棒为圆柱面接触。

所述的压电元件为空心环行结构，由若干层正极性对正极性、负极性对负极性叠压而成，并放置相应铜电极片。

本发明是一种新结构压电直线电机，是对现有压电直线电机的改进，由振动棒、移动体、压电元件和底座构成。本发明结构简单，利用单相正弦波信号驱动，振动棒一端为圆柱形，另一端呈螺栓结构，移动体是与振动棒圆柱面接触的套筒式结构。本发明容易实现小型化，而圆柱面接触增加了电机的推力，使该电机更易于实用化。本发明适合用于物体精密定位、精细物料输送或振动切割工具。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中，1振动棒，2移动体，3压电元件，4底座。

具体实施方式

结合附图和实施例进一步说明本发明，如图1所示，本发明由底座4、压电元件3、移动体2与振动棒1构成；振动棒1圆柱形的一端套置移动体2，另一端螺栓结构部套置压电元件3后旋接在底座4上。振动棒1采用金属材料制作，具体为不锈钢或铝合金或铜材；移动体2为套筒式结构，套筒式移动体2和圆柱形振动棒1圆柱形部为圆柱面接触；压电元件3为空心环形结构，由若干层正极性对正极性、负极性对负极性叠压而成，并放置相应铜电极片；使用时压电元件3外接电源，底座4固定在使用本发明的相应处。当压电元件3在单相超声频率正弦波信号激励下伸缩振动，并带动振动棒1作轴向伸缩振动时，套筒式移动体2在摩擦力和惯性力的作用下，沿振动棒1前后移动，改变驱动信号的频率即可改变套筒式移动体2的移动方向。振动棒1的轴向伸缩是由于压电元件3的轴向伸缩振动引起的，是一种机械形变。