三維線性聲表面波馬達的製作方法

2024-03-09 16:49:15 1

本實用新型屬於馬達領域，具體涉及三維線性聲表面波馬達。

背景技術：

隨著現代工業的快速發展，馬達的應用範圍越來越廣，傳統的電磁馬達雖然轉速快、功率高、能量利用率較高，但是其利用轉子磁鐵與定子線圈間的電磁作用力推動轉子轉動,容易受到外界電磁的幹擾，精度較低。

由於傳統電磁馬達部分應用弊端的逐漸顯現，壓電馬達進入了人們的視野，壓電馬達具有定位精度高，低速大轉矩，無電磁幹擾等特點，但是其控制困難，結構複雜佔用空間大因而應用場合受到限制，不利於大規模的生產。

20世紀90年代中期，由Kurosawa等人提出聲表面波馬達，採用高精度的表面微加工工藝製造的聲表面波馬達比使用一般製造技術生產的壓電馬達的具有更高的可靠性和工作效率，並且聲表面波馬達具有納米級的定位精度，易於控制,尺寸小,適於小型化。但是目前聲表面波馬達大多是單一的直線型，旋轉型或是二維直線型，三維聲表面波馬達還沒有深入的研究。

鑑於傳統馬達、壓電馬達所存在的問題和聲表面波馬達的研究現狀，本實用新型提出了一種空間三維線性運動聲表面波馬達，利用聲表面波驅動滑動器運動，並由滑動器的平面運動帶動升降機構上下運動，實現升降機構的三維線性運動。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種三維線性聲表面波馬達，以解決當前聲表面波馬達只能實現一維或者二維運動，無法實現三維運動的問題。

本實用新型所述的三維線性聲表面波馬達，在聲表面波基底上制有多對叉指換能器，不同的叉指換能器在電信號作用下激發聲表面波從而驅動兩個滑動器運動，滑動器在平面內的運動帶動升降機構實現X、Y、Z三個方向運動。

本實用新型所述的三維線性聲表面波馬達，兩個滑動器的中間，吸聲隔板的兩側至少有兩個叉指換能器，且吸聲隔板可由橡膠、矽膠及其它具有高彈性吸聲效果良好的材料製成。

本實用新型所述的三維線性聲表面波馬達，基底上的叉指換能器成對設計，對稱布置，布置在X向的叉指換能器完全相同，且以吸聲隔板為中心呈對稱布置，布置在Y向的叉指換能器可以不相同。

本實用新型所述的三維線性聲表面波馬達，給兩對叉指換能器施加電信號激發聲表面波驅動兩滑動器產生相向或者相離的線性移動，並通過升降機構轉換成Z向的上下運動。

本實用新型所述的滑動器，滑動器底面有規則布置的凸起，且在滑動器工作前有預壓力作用。

本實用新型所述的滑動器，叉指換能器驅動兩個滑動器運動的速度始終是相同的。

附圖說明

圖1、2為本實用新型正面的等軸測視圖。

圖3為本實用新型結構爆炸圖。

圖4為升降板的等軸測視圖。

圖5為滑塊的等軸測視圖。

圖6為叉指換能器1(101)(102)(103)(104)的主視圖。

圖7位叉指換能器2(201)(202)(203)(204)的主視圖。

具體實施方式

參照圖(1-7)本實用新型所述的三維線性聲表面波馬達由聲表面波基底(3)、叉指換能器1(101)(102)(103)(104)2(201)(202)(203)(204)、滑動器4(401)(402)、升降機構7(701)(702)、支撐杆5(501)(502)、升降板(6)、銷釘(10)(1001)(1002)(1003)(1004)(1005)(1006)(1007)(1008)(1009)(1010)(1011)(1012)(1013)11(1101)(1102)、滑軌8(801)(802)、吸聲隔板(9)、凸起(4010)組成。

本實施例升降機構7(701)(702)及升降板(6)用輕質材料製作重量較輕，因滑動器與基底間施有預壓力，升降機構(含升降板)沿X方向的水平分力遠小於滑動器與聲表面基底之間在X方向的摩擦力，故在叉指換能器不施加電信號時，滑動器能保持靜止。

在本實施例所使用的三維線性聲表面波馬達中，聲表面波基底(3)上面制有四對叉指換能器1(101)(102)為一對、(103)(104)為一對、2(201)(204)為一對、(202)(203)為一對。其中1(101)(102)(103)(104)四個叉指換能器完全相同。

在本實施例所使用的三維線性聲表面波馬達的滑動器方面，滑動器4(401)(402)與聲表面波基底的表面接觸部分上有多個接觸凸起(4010)，接觸凸起規則布置在滑動器底面。

在本實施例所使用的三維線性聲表面波馬達的升降機構方面，升降機構中杆件是通過銷釘連接在一起的，且升降機構與滑動器也是通過銷釘連接。

在本實施例所使用的三維線性聲表面波馬達滑動器運動方兩,因為兩滑動器運動速度始終是相同的，所以升降機構不會在滑動器沿X方向運動時產生Z向運動。

參照圖(1-7)來說明本實用新型。開始驅動前兩滑動器處在沿X向布置的兩對叉指換能器的中心位置如圖1。對叉指換能器(102)叉指換能器(104)施加電信號，由於叉指換能器(102)叉指換能器(104)激發的聲表面波沿X正方向傳播，所以在摩擦力的作用下兩個滑動器沿X負方向運動，對叉指換能器1(101)叉指換能器(103)施加電信號，由於叉指換能器1(101)叉指換能器(103)激發的聲表面波沿X負方向傳播，所以兩個滑動器將沿X正方向運動，從而實現了升降機構在X方向運動。對叉指換能器2(201)叉指換能器(202)施加電信號,由於叉指換能器2(201)叉指換能器(202)激發的聲表面波沿Y負方向傳播，所以兩個滑動器沿Y正方向運動，對叉指換能器(203)叉指換能器(204)施加電信號，由於叉指換能器(203)叉指換能器(204)激發的聲表面波沿Y正方向傳播，所以兩滑動器沿Y負方向運動，從而實現升降機構Y方向運動。對叉指換能器(102)叉指換能器(103)施加電信號，由於叉指換能器(103)激發的聲表面波沿X負方向傳播，所以滑動器4(401)沿X正方向運動，叉指換能器(102)激發的聲表面波沿X正方向傳播，所以滑動器(402)沿X負方向運動，從而實現兩個滑動器相向運動實現升降機構Z方向向上運動。對叉指換能器1(101)叉指換能器(104)施加電信號，由於叉指換能器(104)激發的聲表面波沿X正方向運動，所以滑動器4(401)沿X負方向運動，叉指換能器1(101)激發的聲表面波沿X負方向運動，所以滑動器(402)沿X正方向運動，因此滑動器4(401)和滑動器(402)沿相背離的方向運動從而實現升降機構Z向下降運動。