一种压电驱动的纵弯复合型直线送料装置及其工作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115818131A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211514730.4(22)申请日2022.11.30(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人王鑫王亮李赛(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237专利代理师刘辉(51)Int.Cl.B65G27/04(2006.01)B65G47/14(2006.01)B65G27/32(2006.01)B65G43/00(2006.01)B65G27/16(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称一种压电驱动的纵弯复合型直线送料装置及其工作方法(57)摘要本发明公开了一种压电驱动的纵弯复合型直线送料装置及其工作方法，送料装置包含包含底座、第一压电振子、第二压电振子、顶盘、压电双晶片、第一至第三挡件、以及M+N+P个调节螺栓。工作时，通过激发第一压电振子、第二压电振子使得激励顶盘产生垂直方向和水平方向的复合运动；放置于顶盘中的物料在复合振动下倾斜向前运动，在物料到达顶点时，顶盘往回运动，此时物料由于惯性呈抛物线继续向前运动并下落；当物料落到顶盘时，顶盘开始下一周期的复合振动，在此周期运动下可以实现物料在顶盘上的运输。本发明结构简单、加工装配容易，且能够双向运输。CN115818131ACN115818131A权利要求书1/3页1.一种压电驱动的纵弯复合型直线送料装置，其特征在于，包含底座、第一压电振子、第二压电振子、顶盘、压电双晶片、第一至第三挡件、以及M+N+P个调节螺栓，M、N、P均为大于等于1的自然数；所述第一压电振子、第二压电振子结构相同，均包含金属基板以及第一至第四压电陶瓷片；所述金属基板呈矩形，竖直设置，其上端设有耳片，一个端面上设有相互平行的第一凹槽、第二凹槽，另一个端面上设有相互平行的第三凹槽、第四凹槽；所述第一凹槽、第三凹槽对称，第二凹槽、第四凹槽对称；所述第一至第四压电陶瓷片一一对应设置在所述第一至第四凹槽中，均沿厚度方向极化，第一、第二压电陶瓷片极化方向相同，第三、第四压电陶瓷片极化方向相同，第一、第三压电陶瓷片极化方向相反；第一压电振子、第二压电振子的金属基板均竖直设置、下端均和所述底座固连；所述顶盘为矩形板，其两端分别和所述第一压电振子、第二压电振子中金属基板上端的耳片固连；所述调节螺栓包含螺帽和螺柱；第一挡件、第二挡件、第三挡件的上表面分别设有M个、N个、P个调节凹槽，所述调节凹槽均为和所述顶盘垂直的条形凹槽，且调节凹槽均设有和所述顶盘垂直的条形通槽，所述调节凹槽的宽度大于所述调节螺栓的螺帽的直径，条形通槽的宽度小于调节螺栓的螺帽的直径且大于调节螺栓螺柱的直径；所述顶盘上表面上设有M+N+P个和所述第一挡件上M个、第二挡件上N个、第三挡件上P个调节凹槽一一对应的定位螺纹盲孔；所述M+N+P个调节螺栓一一对应从M+N+P个调节凹槽中穿过、和所述M+N+P个定位螺纹盲孔一一对应螺纹相连，将第一挡件、第二挡件、第三挡件固定在所述顶盘上，使得第一挡件和第二挡件之间形成送料槽，第一挡件和第三挡件之间形成出料槽，第二挡件和第三挡件之间形成回退槽；所述回退槽和出料槽之间的夹角为锐角；所述压电双晶片一端和所述第三挡件固连，另一端和所述第二挡件相抵，用于在非驱动状态下隔阻送料槽和回退槽使得送料槽和出料槽联通，在驱动状态下隔阻送料槽和出料槽使得送料槽和回退槽联通。2.根据权利要求1所述的压电驱动的纵弯复合型直线送料装置，其特征在于，所述第一至第四压电陶瓷片均通过环氧树脂胶对应粘贴在所述第一至第四凹槽内。3.根据权利要求1所述的压电驱动的纵弯复合型直线送料装置，其特征在于，所述送料槽、出料槽、回退槽的横截面均为矩形。4.根据权利要求1所述的压电驱动的纵弯复合型直线送料装置，其特征在于，所述送料槽、出料槽、回退槽的横截面均为下底边长度大于上底边长度的等腰梯形。5.基于权利要求1所述的压电驱动的纵弯复合型直线送料装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：令第一压电振子、第二压电振子中第一压电陶瓷片位于第二压电陶瓷片上方，如果需要物料由第一压电振子朝第二压电振子运输，对第一压电振子的第二压电陶瓷片、第一压电振子的第三压电陶瓷片、第二压电振子的第二压电陶瓷片、第二压电振子的第三压电陶2CN115818131A权利要求书2/3页瓷片施加预设的简谐激励信号；此时，第一压电振子、第二压电振子激发出一阶纵振和二阶弯振的耦合振动模态，形成在其耳片处的斜椭圆振动轨迹；第一压电振子、第二压电振子的耦合振动模态带动顶盘产生垂直和水平方向的复合运动，放置于顶盘送料槽位置中的物料在顶盘的复合振动下由第一压电振子朝第二压电振子运输；如果需要物料