[发明专利]一种用于轨道运输的压电作动器及其工作方法

说明书

本发明公开了一种用于轨道运输的压电作动器及其工作方法，压电作动器包含上梁、下梁、第一至第四固定块、第一至第二双头螺柱、第一至第二弹簧、以及第一至第四调节螺帽；上梁和下梁均包含梁体、第一至第四压电元件组和x个驱动足；第一至第四压电元件组对应均匀设置在梁体的四个侧面上；上梁下梁的x个驱动足设置在与轨道接触的一面上，在摩擦的作用下实现作动器的移动。本发明利用压电激励与摩擦驱动原理实现运载机器人在不同截面下的驱动，利用压电驱动结构简单、紧凑、传动链短的特点，简化整个系统的结构，减少体积和重量，提高可靠性；利用压电驱动控制简便、定位精度高的特点，提高系统的可控性。

技术领域

本发明涉及压电驱动技术和运载机器人技术领域，尤其涉及一种用于轨道运输的压电作动器及其工作方法。

背景技术

随着自动化技术的发展，自动化生产流水线等自动化运输设备已越来越多，目前常见的是步进式运载轨道装置，具有可靠性高，起停和反转响应速度快的特点，随着自动化运载装置在各行各业的应用，对轨道变截面以及小型化提出了要求，现有系统体积和重量较大，可靠性欠缺，可控性和精度都不够。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种用于轨道运输的压电作动器及其工作方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种用于轨道运输的压电作动器，包含上梁、下梁、第一至第四固定块、第一至第二双头螺柱、第一至第二弹簧、以及第一至第四调节螺帽；

所述上梁和下梁均包含梁体、第一至第四压电元件组和x个驱动足，x为大于等于2的自然数；所述梁体包含两个端面和依次相连的第一至第四侧面，其中，第一侧面平行于第三侧面，第二侧面平行于第四侧面；所述第一压电元件组、第三压电元件组均包含x-1个压电元件，对称均匀设置在梁体的第一侧面、第三侧面上；所述第二压电元件组、第四压电元件组均包含x个压电元件，对称均匀设置在梁体的第二侧面、第四侧面上；

所述上梁的x个驱动足均匀设置在其梁体的第三侧面上、和第三侧面上的压电元件交错设置；下梁的x个驱动足均匀设置在其梁体的第一侧面上、和第一侧面上的压电元件交错设置；

所述第一至第四固定块均呈柱状，且其沿轴线均设有通孔；

所述第一固定块、第二固定块的侧壁通过连接杆和所述上梁的两个端面中心刚性固连，使得第一固定块、第二固定块的两个端面和上梁的第一侧面平行；

所述第三固定块、第四固定块的侧壁通过连接杆和所述下梁的两个端面中心刚性固连，使得第三固定块、第四固定块的两个端面和下梁的第一侧面平行；

所述第一弹簧套在所述第一双头螺柱上，且第一双头螺柱一端穿过第一固定块上的通孔和第一调节螺帽螺纹相连、另一端穿过第三固定块上的通孔和第三调节螺帽螺纹相连，使得第一弹簧的两端分别和第一固定块、第三固定块相抵；

所述第二弹簧套在所述第二双头螺柱上，且第二双头螺柱一端穿过第二固定块上的通孔和第二调节螺帽螺纹相连、另一端穿过第四固定块上的通孔和第四调节螺帽螺纹相连，使得第二弹簧的两端分别和第二固定块、第四固定块相抵；

所述上梁的x个驱动足、下梁的x个驱动足位于上梁、下梁之间，用于抵住轨道上下表面、在驱动时使得压电作动器沿轨道运动；

所述上梁第二压电元件组、上梁第四压电元件组、下梁第二压电元件组、下梁第四压电元件组中的压电元件均沿其厚度方向极化，极化方向相同；

所述上梁第一压电元件组、上梁第三压电元件组中的压电元件均沿其厚度方向极化，极化方向相同；下梁第一压电元件组、下梁第三压电元件组中的压电元件均沿其厚度方向极化，极化方向相同；且上梁第一压电元件组中压电元件的极化方向和下梁第一压电元件组中压电元件的极化方向相反。