[实用新型]纵扭推挽式压电振子

说明书

本实用新型公开了一种纵扭推挽式压电振子，包括工具头和预紧机构，该工具头包括一焊头和两分别固设在焊头两端的调幅器；该工具头两端对称设有由内往外依序布置的纵扭夹心式换能器和齿轮转子，且通过预紧机构将纵扭夹心式换能器和齿轮转子装接在工具头；该纵扭夹心式换能器包括一变幅前盖板、N片压电陶瓷片、N片电极和一模态转换后盖板，该变幅前盖板与调幅器接触，该模态转换后盖板和齿轮转子接触，该N片压电陶瓷片和N片电极交错布置且设于变幅前盖板和模态转换后盖板间；该模态转换后盖板外周壁具有回转壁且回转壁上周向均匀分布有多个凹腔。它具有如下优点：实现固结与传动的双重功能，并且分时复用。

技术领域

本实用新型涉及驱动机构，尤其涉及一种纵扭推挽式压电振子。

背景技术

超声金属固结技术广泛应用于航空航天、生物医疗和智能材料等领域，在制备特殊金属叠层复合材料和纤维复合材料起着关键性的作用。推挽式双换能器与工具焊头组成的压电振动系统称为压电振子，它具有功率大、输出振幅大和工作稳定等优点，是实现金属箔固结的最佳设备。

由于在金属固结过程中，压电振子通过夹持机构由步进电机所控制，金属箔材放置在下基板上，下基板由导向机构控制，固结金属箔的压电振子与下基板需要两个电机来控制，并且各为两个系统。在金属固结时，由于压电振子的固结时间与金属基板的移动速度无法达到绝对的同一，存在一定的误差，导致固结时金属箔表面会由于不一致性而产生刮痕或裂纹，无法保证金属箔的固结质量。

实用新型内容

本实用新型提供了纵扭推挽式压电振子，其克服了背景技术中压电振子所存在的不足。

本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：一种纵扭推挽式压电振子，包括工具头和预紧机构，该工具头包括一焊头和两分别固设在焊头两端的调幅器；该工具头两端对称设有由内往外依序布置的纵扭夹心式换能器和齿轮转子，且通过预紧机构将纵扭夹心式换能器和齿轮转子装接在工具头；该纵扭夹心式换能器包括一变幅前盖板、N片压电陶瓷片、N片电极和一模态转换后盖板，该变幅前盖板与调幅器接触，该模态转换后盖板和齿轮转子接触，该N片压电陶瓷片和N片电极交错布置且设于变幅前盖板和模态转换后盖板间；该模态转换后盖板外周壁具有回转壁且回转壁上周向均匀分布有多个凹腔。

一实施例之中：该回转壁为圆柱壁，该凹腔为螺旋槽。

一实施例之中：该螺旋槽沿周向展开后与圆柱壁的轴线的夹角为40-50°。

一实施例之中：该回转壁为圆柱壁，该凹腔为凹孔。

一实施例之中：该预紧机构包括预紧弹簧、固定螺栓和预紧螺母，该固定螺栓一端固接工具头且压电陶瓷片、电极、模态转换后盖板和齿轮转子都滑动套在固定螺栓上，该预紧螺母连接在固定螺栓另一端且预紧弹簧顶抵设于齿轮转子和预紧螺母间。

一实施例之中：该焊头横截面为正多边形，该齿轮转子的齿顶圆直径与焊头横截面正多边形的外接圆的直径一致。

一实施例之中：该焊头横截面为正多边形，该调幅器和焊头端面面接触并固接。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

模态转换后盖板外周壁周向均匀分布有多个凹腔，换能器在纵振的过程中伴有扭转振动，从而推动齿轮转子旋转，齿轮转子通过齿条与下基板连接，从而带动下基板产生一定位移，以实现固结与传动的双重功能，并且分时复用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本具体实施方式的纵扭推挽式压电振子的结构示意图；

图2为本具体实施方式的纵扭推挽式压电振子的分解结构示意图；

图3为本具体实施方式的纵扭推挽式压电振子的剖面示意图。