一種預(yù)應(yīng)力壓電選針器驅(qū)動單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于壓電陶瓷經(jīng)編機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)應(yīng)力壓電選針器驅(qū)動單
J L.ο
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械紡織行業(yè)中，選針器是用來實(shí)施選針控制的關(guān)鍵元件，它的結(jié)構(gòu)、性能等都將直接影響選針控制的準(zhǔn)確性和可靠性。利用逆壓電效應(yīng)，選針器可以輸出位移來實(shí)現(xiàn)選針功能?，F(xiàn)有選針器中的壓電振子，是由一片普通的彈性基板粘接壓電陶瓷而形成，由這樣的壓電振子制成的選針器，位移輸出能力低，會出現(xiàn)出針不到位、出針力度不夠的現(xiàn)象，致使花樣縫制質(zhì)量差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決目前選針器出針力度不夠，輸出位移較小的問題，提出了一種預(yù)應(yīng)力壓電選針器驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元采用有預(yù)應(yīng)力的壓電振子，在相同的驅(qū)動電壓下其振幅和輸出力更大，可有效的提高選針器出針力度，使輸出位移增大，本發(fā)明相比現(xiàn)有的選針器驅(qū)動單元具有更高的性能。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明一種預(yù)應(yīng)力壓電選針器驅(qū)動單元，包括壓電振子、開口圓柱銷、刀頭鉸接銷柱和基座鉸接銷柱，其特征在于還包括預(yù)緊彈簧，其中:壓電振子由彈性基板和壓電薄片材料組成；所述彈性基板為帶有矩形通孔的對稱矩形薄片結(jié)構(gòu)，包括四個(gè)區(qū)域，分別為上懸臂、下懸臂、前懸臂連接區(qū)和后懸臂連接區(qū)；所述上懸臂和下懸臂尺寸相同且關(guān)于基板對稱軸線對稱布置；所述前懸臂連接區(qū)的長度大于后懸臂連接區(qū)的長度；所述前懸臂連接區(qū)和后懸臂連接區(qū)分別布置有第一彈簧定位孔和第二彈簧定位孔，所述第一彈簧定位孔和第二彈簧定位孔分別布置在靠近矩形通孔的一側(cè)并且位于基板對稱軸線上；所述壓電薄片材料粘貼在上懸臂和下懸臂的兩側(cè)構(gòu)成所述壓電振子；所述預(yù)緊彈簧為直線彈簧，一端與第一彈簧定位孔連接，另一端與第二彈簧定位孔連接；所述開口圓柱銷的開口尺寸與前懸臂連接區(qū)的橫截面尺寸相同，通過固結(jié)布置在前懸臂連接區(qū)靠近第一彈簧定位孔的一側(cè)；所述前懸臂連接區(qū)遠(yuǎn)離第一彈簧定位孔的一側(cè)通過過盈配合或粘接的方式布置有刀頭鉸接銷柱；所述后懸臂連接區(qū)遠(yuǎn)離第二彈簧定位孔的一側(cè)通過過盈配合或粘接的方式布置有基座鉸接銷柱。
[0005]工作時(shí)，通過開口圓柱銷將壓電振子與機(jī)架進(jìn)行裝配，開口圓柱銷與機(jī)架構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，刀頭鉸接銷柱布置在刀頭U型槽內(nèi)，基座鉸接銷柱布置在基座U型槽內(nèi)，在所述壓電薄片材料的兩極施加交變電壓，壓電振子在預(yù)應(yīng)力和壓電效應(yīng)的共同作用下產(chǎn)生往復(fù)彎曲變形，通過刀頭鉸接銷柱帶動刀頭擺動。由于預(yù)應(yīng)力的存在，壓電振子的輸出力和輸出位移得到明顯增加。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明一種預(yù)應(yīng)力壓電選針器驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2是本發(fā)明彈性基板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖3是本發(fā)明各零件與安裝關(guān)系的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]參照圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的一種預(yù)應(yīng)力壓電選針器驅(qū)動單元由壓電振子1、開口圓柱銷2、刀頭鉸接銷柱3和基座鉸接銷柱4構(gòu)成，其特征在于還包括預(yù)緊彈簧5，其中:
壓電振子I由彈性基板11和壓電薄片材料12組成；所述彈性基板11為帶有矩形通孔的對稱矩形薄片結(jié)構(gòu)，包括四個(gè)區(qū)域，分別為上懸臂111、下懸臂112、前懸臂連接區(qū)113和后懸臂連接區(qū)114 ;所述上懸臂111和下懸臂112尺寸相同且關(guān)于基板對稱軸線115對稱布置；所述前懸臂連接區(qū)113的長度大于后懸臂連接區(qū)114的長度；所述前懸臂連接區(qū)113和后懸臂連接區(qū)114分別布置有第一彈簧定位孔116和第二彈簧定位孔117，所述第一彈簧定位孔116和第二彈簧定位孔117分別布置在靠近矩形通孔的一側(cè)并且位于基板對稱軸線115上；所述壓電薄片材料12粘貼在上懸臂111和下懸臂112的兩側(cè)構(gòu)成所述壓電振子I ;所述預(yù)緊彈簧5為直線彈簧，一端與第一彈簧定位孔116連接，另一端與第二彈簧定位孔117連接；所述開口圓柱銷2的開口尺寸與前懸臂連接區(qū)113的橫截面尺寸相同，通過固結(jié)布置在前懸臂連接區(qū)113靠近第一彈簧定位孔116的一側(cè)；所述前懸臂連接區(qū)113遠(yuǎn)離第一彈簧定位孔116的一側(cè)布置有刀頭鉸接銷柱3 ;所述后懸臂連接區(qū)114遠(yuǎn)離第二彈簧定位孔117的一側(cè)布置有基座鉸接銷柱4。
[0010]工作時(shí)，通過開口圓柱銷2將壓電振子I與機(jī)架進(jìn)行裝配，開口圓柱銷2與機(jī)架構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，刀頭鉸接銷柱3布置在刀頭U型槽內(nèi)，基座鉸接銷柱4布置在基座U型槽內(nèi)，在所述壓電薄片材料12的兩極施加交變電壓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種預(yù)應(yīng)力壓電選針器驅(qū)動單元，包括:壓電振子(1)、開口圓柱銷(2)、刀頭鉸接銷柱(3)和基座鉸接銷柱(4)，其特征在于還包括預(yù)緊彈簧(5)，其中:壓電振子(I)由彈性基板(11)和壓電薄片材料(12)組成；所述彈性基板(11)為帶有矩形通孔的對稱矩形薄片結(jié)構(gòu)，包括四個(gè)區(qū)域，分別為上懸臂(111)、下懸臂(112)、前懸臂連接區(qū)(113)和后懸臂連接區(qū)(114);所述上懸臂(111)和下懸臂(112)尺寸相同且關(guān)于基板對稱軸線(115)對稱布置；所述前懸臂連接區(qū)(113)的長度大于后懸臂連接區(qū)(114)的長度；所述前懸臂連接區(qū)(113)和后懸臂連接區(qū)(114)分別布置有第一彈簧定位孔(116)和第二彈簧定位孔(117)，所述第一彈簧定位孔(116)和第二彈簧定位孔(117)分別布置在靠近矩形通孔的一側(cè)并且位于基板對稱軸線(115)上；所述壓電薄片材料(12)粘貼在上懸臂(111)和下懸臂(112)的兩側(cè)構(gòu)成所述壓電振子(I);所述預(yù)緊彈簧(5)為直線彈簧，一端與第一彈簧定位孔(116)連接，另一端與第二彈簧定位孔(117)連接；所述開口圓柱銷(2)的開口尺寸與前懸臂連接區(qū)(113)的橫截面尺寸相同，通過固結(jié)布置在前懸臂連接區(qū)(113)靠近第一彈簧定位孔(116)的一側(cè)；所述前懸臂連接區(qū)(113)遠(yuǎn)離第一彈簧定位孔(116)的一側(cè)布置有刀頭鉸接銷柱(3);所述后懸臂連接區(qū)(114)遠(yuǎn)離第二彈簧定位孔(117)的一側(cè)布置有基座鉸接銷柱
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力壓電選針器驅(qū)動單元，包括：壓電振子、開口圓柱銷、刀頭鉸接銷柱、基座鉸接銷柱和預(yù)緊彈簧，其中：壓電振子由彈性基板和表面貼有的壓電薄片材料組成；所述彈性基板為帶有矩形通孔的對稱矩形薄片結(jié)構(gòu)，包括四個(gè)區(qū)域，分別為上懸臂、下懸臂、前懸臂連接區(qū)和后懸臂連接區(qū)；所述前懸臂連接區(qū)和后懸臂連接區(qū)分別布置有彈簧定位孔；所述預(yù)緊彈簧為直線彈簧，兩端分別與兩個(gè)彈簧定位孔連接；所述彈性基板一端布置有刀頭鉸接銷柱，另一端布置有基座鉸接銷柱，中間布置有開口圓柱銷；本發(fā)明在壓電陶瓷經(jīng)編機(jī)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的壓電選針器驅(qū)動單元相比，本發(fā)明振幅更大，輸出能力更強(qiáng)。
【IPC分類】D04B27-00
【公開號】CN104805583
【申請?zhí)枴緾N201510273006
【發(fā)明人】吳越, 田豐君, 涂前進(jìn), 王旭, 劉維帥
【申請人】長春上緣科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月26日