[发明专利]一种预应力压电选针器驱动单元

说明书

技术领域

本发明属于压电陶瓷经编机技术领域，具体涉及一种预应力压电选针器驱动单元。

背景技术

机械纺织行业中，选针器是用来实施选针控制的关键元件，它的结构、性能等都将直接影响选针控制的准确性和可靠性。利用逆压电效应，选针器可以输出位移来实现选针功能。现有选针器中的压电振子，是由一片普通的弹性基板粘接压电陶瓷而形成，由这样的压电振子制成的选针器，位移输出能力低，会出现出针不到位、出针力度不够的现象，致使花样缝制质量差。

发明内容

为解决目前选针器出针力度不够，输出位移较小的问题，提出了一种预应力压电选针器驱动单元，该驱动单元采用有预应力的压电振子，在相同的驱动电压下其振幅和输出力更大，可有效的提高选针器出针力度，使输出位移增大，本发明相比现有的选针器驱动单元具有更高的性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种预应力压电选针器驱动单元，包括压电振子、开口圆柱销、刀头铰接销柱和基座铰接销柱，其特征在于还包括预紧弹簧，其中：压电振子由弹性基板和压电薄片材料组成；所述弹性基板为带有矩形通孔的对称矩形薄片结构，包括四个区域，分别为上悬臂、下悬臂、前悬臂连接区和后悬臂连接区；所述上悬臂和下悬臂尺寸相同且关于基板对称轴线对称布置；所述前悬臂连接区的长度大于后悬臂连接区的长度；所述前悬臂连接区和后悬臂连接区分别布置有第一弹簧定位孔和第二弹簧定位孔，所述第一弹簧定位孔和第二弹簧定位孔分别布置在靠近矩形通孔的一侧并且位于基板对称轴线上；所述压电薄片材料粘贴在上悬臂和下悬臂的两侧构成所述压电振子；所述预紧弹簧为直线弹簧，一端与第一弹簧定位孔连接，另一端与第二弹簧定位孔连接；所述开口圆柱销的开口尺寸与前悬臂连接区的横截面尺寸相同，通过固结布置在前悬臂连接区靠近第一弹簧定位孔的一侧；所述前悬臂连接区远离第一弹簧定位孔的一侧通过过盈配合或粘接的方式布置有刀头铰接销柱；所述后悬臂连接区远离第二弹簧定位孔的一侧通过过盈配合或粘接的方式布置有基座铰接销柱。

工作时，通过开口圆柱销将压电振子与机架进行装配，开口圆柱销与机架构成转动副，刀头铰接销柱布置在刀头U型槽内，基座铰接销柱布置在基座U型槽内，在所述压电薄片材料的两极施加交变电压，压电振子在预应力和压电效应的共同作用下产生往复弯曲变形，通过刀头铰接销柱带动刀头摆动。由于预应力的存在，压电振子的输出力和输出位移得到明显增加。

附图说明

图1 是本发明一种预应力压电选针器驱动单元结构示意图。

图2 是本发明弹性基板结构示意图。

图3 是本发明各零件与安装关系的示意图。

具体实施方式

参照图1、图2和图3，本发明的一种预应力压电选针器驱动单元由压电振子1、开口圆柱销2、刀头铰接销柱3和基座铰接销柱4构成，其特征在于还包括预紧弹簧5，其中：

压电振子1由弹性基板11和压电薄片材料12组成；所述弹性基板11为带有矩形通孔的对称矩形薄片结构，包括四个区域，分别为上悬臂111、下悬臂112、前悬臂连接区113和后悬臂连接区114；所述上悬臂111和下悬臂112尺寸相同且关于基板对称轴线115对称布置；所述前悬臂连接区113的长度大于后悬臂连接区114的长度；所述前悬臂连接区113和后悬臂连接区114分别布置有第一弹簧定位孔116和第二弹簧定位孔117，所述第一弹簧定位孔116和第二弹簧定位孔117分别布置在靠近矩形通孔的一侧并且位于基板对称轴线115上；所述压电薄片材料12粘贴在上悬臂111和下悬臂112的两侧构成所述压电振子1；所述预紧弹簧5为直线弹簧，一端与第一弹簧定位孔116连接，另一端与第二弹簧定位孔117连接；所述开口圆柱销2的开口尺寸与前悬臂连接区113的横截面尺寸相同，通过固结布置在前悬臂连接区113靠近第一弹簧定位孔116的一侧；所述前悬臂连接区113远离第一弹簧定位孔116的一侧布置有刀头铰接销柱3；所述后悬臂连接区114远离第二弹簧定位孔117的一侧布置有基座铰接销柱4。

工作时，通过开口圆柱销2将压电振子1与机架进行装配，开口圆柱销2与机架构成转动副，刀头铰接销柱3布置在刀头U型槽内，基座铰接销柱4布置在基座U型槽内，在所述压电薄片材料12的两极施加交变电压。