壓電疊堆驅動的粉體輸送裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及粉體輸送領域，具體地，涉及一種壓電疊堆驅動的粉體輸送裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的粉體輸送裝置已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，但是這些裝置一般體積大、噪音高，只適合于大量粉體的輸送。隨著人類生產(chǎn)力的發(fā)展、科學技術的進步，特別在醫(yī)藥、化工、食品加工等領域，對少量粉體的定量精確輸送及輸送裝置的小型化提出了迫切的需求。
[0003]利用壓電陶瓷的逆壓電效應，能夠將電能轉換成機械能，依此原理做出的各式致動器及傳動機構有著體型小、結構簡單、精度高、可控性好等特點。T.Takano，Y.Tomikawa和M.Mracek，J.Wal Iaschek等先后設計制造和完善了一種行波型超聲粉體裝置，這種裝置主要依靠壓電陶瓷振動在有機玻璃輸送管中產(chǎn)生衰減行波，激起輸送管管壁質點產(chǎn)生橢圓運動來驅動粉體運動，其輸送情況如圖4所示。這種裝置對部分粉體如金剛砂等具有良好的輸送及精確控制效果，具有結構簡單、控制精度高和噪聲小等優(yōu)點，但同時它要求輸送管的能量吸收系數(shù)必須比較大，輸送管尺寸不宜太長，粉體特性對輸送效率的影響較大，且工作在共振頻率上，發(fā)熱也比較嚴重，不能長時間持續(xù)工作。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種壓電疊堆驅動的粉體輸送裝置。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的壓電疊堆驅動的粉體輸送裝置，包括驅動平臺、輸送管以及輸送管固定裝置；
[0006]其中，所述輸送管的一端部通過一所述輸送管固定裝置連接一所述驅動平臺；所述輸送管的另一端部通過另一所述輸送管固定裝置連接另一所述驅動平臺；
[0007]所述驅動平臺用于向所述輸送管施加橢圓振動驅動所述輸送管進行橢圓振動；
[0008]所述輸送管用于進行橢圓振動，進而通過摩擦力驅動粉體運動，實現(xiàn)粉體輸送。
[0009]優(yōu)選地，所述驅動平臺包括基座、疊堆壓電致動器、輸送管支撐平臺以及柔性鉸鏈；
[0010]其中，一所述疊堆壓電致動器的一方面連接所述基座，另一方面通過一所述柔性鉸鏈連接所述輸送管支撐平臺；
[0011 ]另一所述疊堆壓電致動器的一方面連接所述基座，另一方面通過另一所述柔性鉸鏈連接所述輸送管支撐平臺；
[0012]—所述疊堆壓電致動器用于向所述輸送管支撐平臺一方向施加伸縮運動，另一所述疊堆壓電致動器用于向所述輸送管支撐平臺另一方向施加伸縮運動。
[0013]優(yōu)選地，還包括菱形放大機構；
[0014]其中，所述疊堆壓電致動器設置在所述菱形放大機構內；
[0015]—所述菱形放大機構的一方面連接所述基座，另一方面通過一所述柔性鉸鏈連接所述輸送管支撐平臺；
[0016]另一所述菱形放大機構的一方面連接所述基座，另一方面通過另一所述柔性鉸鏈連接所述輸送管支撐平臺；
[0017]—所述菱形放大機構水平放置，另一所述菱形放大機構豎直放置。
[0018]優(yōu)選地，所述疊堆壓電致動器的位移輸出端與菱形放大機構長對角邊相連接。
[0019]優(yōu)選地，一疊堆壓電致動器與另一疊堆壓電致動器的兩端施加的正弦電壓的相位相差90度，信號頻率相同。
[0020]優(yōu)選地，所述柔性鉸鏈為單軸式；
[0021]所述柔性鉸鏈與菱形放大機構相連的一端以及與輸送管支撐平臺相連的另一端均設置有切口。
[0022]優(yōu)選地，所述切口的正向視圖為圓形、橢圓形、直角形以及圓角形；
[0023]所述柔性鉸鏈的運動方式為轉動。
[0024]優(yōu)選地，一驅動平臺與另一驅動平臺之間的安裝距離可調。
[0025]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0026]1、行波型超聲粉體裝置相比，本發(fā)明中輸送管整體作橢圓振動，輸送管管壁上各部位粉體所受驅動力及所作運動相同，這大大減小了粉體間的相互作用，使得該輸送裝置能夠有效輸送的粉體種類更加多樣化；
[0027]2、本發(fā)明能夠適應不同形狀尺寸的輸送管，只需要采取相應的輸送管固定裝置，調節(jié)所述驅動平臺的安裝位置，結構簡單，安裝方便靈活；
[0028]3、本發(fā)明中設置有疊堆壓電致動器，即采用壓電陶瓷進行粉體輸送，可通過調節(jié)激勵大小及方式，實現(xiàn)粉體精確定量輸送；
[0029]4、本發(fā)明設置有菱形放大機構，大大提高了粉體輸送效率；
[0030]5、本發(fā)明在醫(yī)藥、化工和食品加工等領域有著廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0031]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0032]圖1為本發(fā)明中壓電疊堆驅動粉體輸送裝置的結構示意圖；
[0033]圖中:11為驅動平臺，12為輸送管，13為輸送管固定裝置；
[0034]圖2為本發(fā)明中驅動平臺的結構示意圖；
[0035]圖中:21為直角基座，22為菱形放大機構，23為疊堆壓電致動器，24為柔性鉸鏈，25為輸送管支撐平臺；
[0036]圖3為本發(fā)明中粉體輸送管驅動粉體運動原理示意圖；其中:t為時間，tl為粉體脫離管壁時間點，t2為粉體落回管壁時間點，T為一個橢圓運動時間周期，η為11到t2時間內管壁橢圓運動周期數(shù)；
[0037]圖中:31表示輸送管下端管壁，32為粉體運動軌跡，33表示粉體顆粒，34表示粉體在管壁上的初始位置，35為輸送管橢圓運動軌跡；
[0038]圖4為現(xiàn)有技術中行波型超聲粉體裝置輸送情況示意圖，
[0039]圖中:41為粉體，42為輸送管下端管壁；
[0040]圖5為本發(fā)明中壓電疊堆驅動粉體輸送裝置的輸送情況示意圖；
[0041 ]圖中:51為粉體，52為輸送管下端管壁。
【具體實施方式】
[0042]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0043]在本實施例中，本發(fā)明提供的壓電疊堆驅動的粉體輸送裝置，包括驅動平臺11、輸送管12以及輸送管固定裝置13;
[0044]其中，所述輸送管12的一端部通過一所述輸送管固定裝置13連接一所述驅動平臺11;所述輸送管12的另一端部通過另一所述輸送管固定裝置13連接另一所述驅動平臺11;所述驅動平臺11用于向所述輸送管12施加橢圓振動驅動所述輸送管12進行橢圓振動;所述輸送管12用于進行橢圓振動，進而通過摩擦力驅動粉體運動，實現(xiàn)粉體輸送。
[0045]所述驅動平臺11包括基座、疊堆壓電致動器2