一种蝶式相向冲击抑制回退的旋转驱动器

本发明属于精密机械领域，涉及一种旋转驱动器，特别涉及一种蝶式相向冲击抑制回退的旋转驱动器。

背景技术：

1、压电驱动技术是一种由压电陶瓷经电激励后产生的变形(逆压电效应)，经过对于初始压电陶瓷的控制与转换，达到预期目标的精密输出的一种驱动技术，其具有精度高，机构简单，分辨率高，抗击电磁干扰等优点，目前可以在精密医疗，航空航天工程，纳米技术，光刻机等等精密领域应用。

2、压电驱动器目前种类比较多，根据其运动原理主要分为谐振式与非谐振式两种类型，谐振式压电驱动器又叫超声压电驱动器，非谐振式驱动器可根据其运动原理分为惯性压电驱动器，粘滑压电驱动器与尺蠖型压电驱动器，其中惯性压电驱动器主要分为摩擦惯性压电驱动器和冲击惯性压电驱动器。冲击惯性驱动器以其结构简单，响应快，分辨率高等优点，在细胞工程，纳米工程等领域有着广泛的应用。惯性驱动器由于其工作机理，有时会不可避免的产生后退现象，虽然可以在其缓慢伸长阶段控制其速度，但会对其速度产生一定的影响。

3、综上所述，惯性驱动器虽然结构比较简单，但是其后退现象也对其速度产生一定的影响，因此需要对于其进行改进设计，来抑制其后退。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种蝶式相向冲击抑制回退的旋转驱动器，包括底座、轴承、旋转轴、连接器、连接板和振动器，所述的旋转轴的下端通过轴承与底座枢接；连接器固定在旋转轴的上部，连接器的两侧分别与两个连接板相连，连接板上设有振动器；所述的振动器的上下两端分别与连接板的上下两端相连，两个振动器分别设在两个连接板的相反方向，沿旋转轴的中轴线呈中心对称；

2、所述的振动器包括弯板、柔性片和压电片，弯板的上下两端分别与柔性片的上下两端相连；柔性片的前后两侧分别粘贴有压电片，压电片受到电信号激励产生弯曲，带动柔性片产生弯曲形变；弯板的中部与其相对的压电片之间留有一定距离，该距离小于柔性片的弯曲形变距离，对柔性片的弯曲起到限位作用。

3、所述的连接板的外侧呈c型结构，振动器的上下两端分别与c型结构的上下两端相连。

4、所述的旋转轴的的顶端设有标尺，旋转轴旋转时带动标尺进行旋转，便于对旋转轴旋转的角度进行测量。

5、本发明的工作原理：

6、本发明基于压电陶瓷的逆压电效应，将电能转化为动能，通过驱动柔性片来产生惯性力。本发明的振动器在受到电信号激励时，柔性片前后两侧的压电片会产生同向的弯曲，但是由于本发明中两个振动器中心对称布置的特点，压电片带动柔性片产生前后摆动时，有一侧的柔性片摆动范围会被弯板所限制，导致两柔性片相向冲击时产生不对称的冲击力，利用该结构产生相对方向大小不同的冲击力，从而使振动器产生旋转运动的作用力；借助旋转轴、连接器和连接板的结构，两个振动器能够以旋转轴为中心向一个方向进行旋转，从而抑制惯性驱动器的回退现象。

7、本发明的有益效果：

8、本发明利用一对振动器在相向冲击时惯性力的不同，使驱动器产生向大惯性冲击力方向移动的特征，抵消了一个振动器在振动时产生的后退的现象，从而提高了旋转驱动器的稳定性，同时不影响旋转驱动器的旋转速度。本发明结构紧凑，成本较低，抗电磁干扰，易于控制，适用于在对抗电磁干扰要求高、分辨率要求高的场合。

技术特征：

1.一种蝶式相向冲击抑制回退的旋转驱动器，其特征在于：包括底座、轴承、旋转轴、连接器、连接板和振动器，所述的旋转轴的下端通过轴承与底座枢接；连接器固定在旋转轴的上部，连接器的两侧分别与两个连接板相连，连接板上设有振动器；所述的振动器的上下两端分别与连接板的上下两端相连，两个振动器分别设在两个连接板的相反方向，沿旋转轴的中轴线呈中心对称；

2.根据权利要求1所述的一种蝶式相向冲击抑制回退的旋转驱动器，其特征在于：所述的连接板的外侧呈c型结构，振动器的上下两端分别与c型结构的上下两端相连。

3.根据权利要求1所述的一种蝶式相向冲击抑制回退的旋转驱动器，其特征在于：所述的旋转轴的的顶端设有标尺，旋转轴旋转时带动标尺进行旋转。

技术总结
本发明提供一种蝶式相向冲击抑制回退的旋转驱动器，包括底座、轴承、旋转轴、连接器、连接板和振动器，所述的旋转轴的下端通过轴承与底座枢接；连接器固定在旋转轴的上部，连接器的两侧分别与两个连接板相连，连接板上设有振动器；所述的振动器的上下两端分别与连接板的上下两端相连，两个振动器分别设在两个连接板的相反方向，沿旋转轴的中轴线呈中心对称。本发明利用一对振动器在相向冲击时惯性力的不同，使驱动器产生向大惯性冲击力方向移动的特征，抵消了一个振动器在振动时产生的后退的现象，从而提高了旋转驱动器的稳定性，同时不影响旋转驱动器的旋转速度。本发明结构紧凑，成本较低，抗电磁干扰，易于控制。

技术研发人员：程亚兵,李家宝,安立持,周海港,徐威龙
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13