[发明专利]选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统和驱动方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及机械纺织行业的选针器，具体涉及一种选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统及驱动方法。

背景技术

众所周知，在机械纺织行业，根据工艺要求，控制针的运行方式可以缝制花样。目前，通用的做法是采用选针器、特别是压电陶瓷选针器来实现针的自动化运行。现有的一种压电陶瓷选针器的结构如图1所示（局部立体图），压电陶瓷选针器1000包括多个压电陶瓷驱动片100、导电基座300、安装在所述多个压电陶瓷驱动片100前端的选针头500。 压电陶瓷驱动片100固定在导电基座10上。压电陶瓷驱动片100的驱动电源线40可在压电陶瓷驱动片100安装之前根据要求焊接到位，待压电陶瓷驱动片100固定到位后，然后通过集线盒50整理集束后再与驱动电源（图中未示出）连接。

上述压电陶瓷驱动片为双晶片结构，如图2所示，其中示出了该压电陶瓷驱动片100的局部立体图。压电陶瓷驱动片100包括基片130和分别粘贴于基片130两侧的压电陶瓷片110和120。在所述基片130一端的两侧分别粘贴有电极1301、1302，如薄铜片。压电陶瓷片110面向(facing)基片130一面上带有的电极如银电极与铜电极1301搭接，而压电陶瓷片120面向（facing）基片130一面上带有的电极如银电极与铜电极1303搭接。压电陶瓷片110、120与所述基片130分别相对（opposite）的一面1101、1201则通过设置于其上的电极如银涂层（图中未示出）与导电基座连接。

驱动电源线40对于每一个压电陶瓷驱动片而言，带有两根相互绝缘的电源线并分别与电极1301、1303焊接连接。在实际工作中，根据需要，其中的一根电源线首先为一个压电陶瓷片供电，如为压电陶瓷片110供电，从而在压电陶瓷片110的两个面之间（压电陶瓷片与基片相对的一面1101与导电基座电连通，导电基座为负极）形成电场。由于逆压电效应，使压电陶瓷驱动片100产生选针所需的一方向上的位移和驱动力。电源线所提供的电压一般不高于220V，以免将压电陶瓷片击穿。而当需要在另一方向上的位移和驱动力时，必须切断压电陶瓷片110的电源供应，转而为压电陶瓷片120提供电源，以仅在压电陶瓷片120的两个面之间（压电陶瓷片与基片相对的一面1201与导电基座电连通，导电基座为负极）施加需要的电场。

虽然在图2中示出了电场方向，但在实际应用中施加的电场也可以采用其它的方向，如与图2中所示的电场方向相反等等。

现有的压电陶瓷驱动片的驱动系统存在下述缺点：在某一时间段内，双晶片压电陶瓷驱动片仅有其中的一个压电陶瓷片由于施加到其上的电场产生位移和驱动力，而另一个压电陶瓷片则处于不工作状态。这种情况导致需要为工作的压电陶瓷片施加较大的电场才能获得需要的位移和驱动力，从而使压电陶瓷片被击穿的可能性增加，使用寿命降低。而压电陶瓷片的更换非常麻烦，甚至需要更换整个的压电陶瓷选针器，这势必造成设备成本的增加。还有，仅仅在一个压电陶瓷片上施加电压，所产生的位移和驱动力调节空间小，这种情况会导致纺织效率低，质量不稳定。

需要一种能够产生所需的位移和驱动力而施加的电场尽量低，且能够根据不同的纺织机械对压电陶瓷驱动片产生的位移和驱动力进行调节以优化纺织机械性能和效率的选针器压电陶瓷驱动片驱动系统。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统，使得所述压电陶瓷驱动片能产生所需的位移和驱动力而施加的电场尽量低，并能够根据不同的纺织机械对压电陶瓷驱动片产生的位移和驱动力进行调节以优化纺织机械的性能和效率。

本发明的技术方案是：一种选针器压电陶瓷驱动片双驱动系统，包括双晶片压电陶瓷驱动片、基座、电源，其特征在于，所述电源包括在同一时间段内为其中的一个压电陶瓷片提供正向电场的电源，和为另一个压电陶瓷片提供负向电场的电源，其中所述负向电场低于所述另一个压电陶瓷片的矫顽电场。

本发明中，所述负向电场通常为20-70V。

优选地，所述负向电场为24-60V。

更优选地，所述负向电场为36-48V。

在一个具体实施例中， 所述正向电场为190V，所述负向电场为48V。

本发明中，术语“正向电场”意指与压电陶瓷片极性方向相同取向的电场。术语“负向电场”意指与压电陶瓷片极性方向取向相反的电场。