[实用新型]一种面内行波型直线超声电机

说明书

本实用新型涉及一种面内行波型直线超声电机，超声电机包括定子组件和动子，定子组件整体呈圆柱结构，其包括圆环柱形定子，在圆环柱形定子的圆周面上均匀布设若干齿条，圆环柱形定子的两个端面分别设置对称的两个薄片圆环状弹性基体；还包括以圆环柱形定子为中心对称设置的两组压电陶瓷片组，每组压电陶瓷片的一侧与薄片圆环状弹性基体连接，每组压电陶瓷片的另一侧设置导电膜，薄片圆环状弹性基体位于圆环柱形定子与压电陶瓷片组之间；动子呈长条状设置，其悬设在圆环柱形定子的圆周表面；本实用新型保证定子尺寸改变时频率一致性容易调节，结构简单，易于微型化，同时能够保持高精度。

技术领域

本实用新型涉及一种面内行波型直线超声电机以及平台进给装置，属于超声电机技术领域。

背景技术

直线超声电机作为超声电机的一个分类，它也是利用压电元件的逆压电效应和弹性体的超声振动，通过定子和动子之间的摩擦作用，把弹性体的微幅振动转换成动子宏观的直线运动，直接推动负载；它具有直接产生直线运动和牵引力、定位和速度控制精度高、结构紧凑和设计灵活，可轻型化小型化等多个优点；迄今为止，已经出现了很多种直线超声电机，其分类按照波动形式的不同可以分为驻波型和行波型，其中驻波型按定子上驱动足数目不同，可分为单足式和多足式；行波型又可分为直梁式和环梁式。按照直线型超声电机所利用的振动位移方向是垂直于定子表面还是在定子的平面内，将直线型超声电机分为面外振动和面内振动两种类型。

1983年，在行波型旋转超声电机研究的基础上，日本学者Sashida提出了两种行波型直线超声电机，一种是环梁式一种是直梁式；1998年，德国学者Hermann和Schinkothe等研制出了环梁式行波直线超声电机，它由旋转超声电机演变而来，为了防止波的反射，把导轨做成封闭的环形梁，用粘接在环形梁内测的压电陶瓷激励出环形梁表面的行波，当动子被压在环形梁直线段时，动子就会产生直线运动；1998年，日本多家电子公司推出了薄型直线超声电机，它利用三角形压电陶瓷片作为压电振子，单侧驱动，此后，德国PI公司也研发了类似的直线超声电机。钟侃生等人在中国专利201110039747.4中所提出的行波型直线超声电机，利用圆环状弹性基体的面外模态形成行波，并且使用定子外边缘驱动导轨的轴向运动。

近些年有很多新型的直线超声电机涌现，不管是驻波直线超声电机还是行波直线超声电机，都存在频率一致性调节受定子尺寸变化的影响较大（当定子尺寸变小时，频率一致性调节困难）和固定困难的问题，因此电机微型化就受到一定限制，同时因为频率一致性差的原因，电机的控制也会相应的受到影响，因此亟需一种新型超声电机，能够解决频率一致性调节困难以及固定困难的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种面内行波型直线超声电机以及平台进给装置，保证定子尺寸变化时频率一致性容易调节，结构简单，易于微型化，同时能够保持高精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种面内行波型直线超声电机，包括定子组件和动子，定子组件整体呈圆柱结构，其包括圆环柱形定子，在圆环柱形定子的圆周面上均匀布设若干齿条，圆环柱形定子的两个端面分别设置对称的两个薄片圆环状弹性基体；

还包括以圆环柱形定子为中心对称设置的两组压电陶瓷片组，每组压电陶瓷片的一侧与薄片圆环状弹性基体连接，每组压电陶瓷片的另一侧设置导电膜，薄片圆环状弹性基体位于圆环柱形定子与压电陶瓷片组之间；

在压电陶瓷片表面分区极化；

动子呈长条状设置，其悬设在圆环柱形定子的圆周表面，且动子与圆环柱形定子接触的部分呈T字形，T字形的横向部分与圆环柱形定子圆周表面接触；

作为本实用新型的进一步优选，在薄片圆环状弹性基体结构内安装用于对圆环柱形定子进行定位的配重结构；

配重结构与薄片圆环状弹性基体结构之间的空间内安装柔性腹板，且配重结构、柔性腹板以及薄片圆环状弹性基体三者位于同一平面内；