本發明屬于壓電陶瓷經編機技術領域，具體涉及一種多功能材料復合壓電振子選針器。

背景技術：

在機械紡織業中，選針器是用來實施選針控制的關鍵元件，它的結構、性能等都將直接影響選針控制的準確性和可靠性。傳統壓電式選針器利用逆壓電效應，經過極化的壓電陶瓷晶片加壓產生收縮和伸張的形變，實現位移輸出，具有響應速度快、發熱少、耗電小的特點，但其出針力度不夠，位移輸出能力低易致使花樣縫制質量差。現有預應力壓電選針器具有使用壽命長、所需電壓低、輸出位移大的優點，然而其技術難點在于需要在裝配之前預先施加預應力，在實際裝配過程中，施加預應力操作復雜，且操作過程要求精度高。

技術實現要素：

為了解決傳統預應力壓電選針器施加預應力操作復雜，且加工過程精度要求高的問題，提出了一種多功能材料復合壓電振子選針器，該多功能材料復合壓電振子選針器中的壓電振子采用記憶合金施加預應力，相比于以往的預應力壓電選針器，本發明施加預應力操作簡單，并且可以按需施加預應力，具有易裝配、預應力可調、輸出位移大、使用壽命長等優點。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一種多功能材料復合壓電振子選針器，包括壓電振子、刀頭連接銷、中間圓柱銷、頂部定位銷和兩片電熱片，其中：

所述壓電振子由彈性基板和兩片壓電陶瓷組成；所述彈性基板包括兩個側懸臂、中間懸臂、彎曲記憶合金和懸臂連接區；所述兩個側懸臂關于中間懸臂對稱布置；所述兩個側懸臂和中間懸臂一端布置在所述懸臂連接區同一側；所述彎曲記憶合金為沿長度方向折成V形的薄板結構，彎曲折痕與長度方向垂直；所述彎曲記憶合金連接在所述中間懸臂另一端；在所述彎曲記憶合金的V形結構外側表面上分別布置有所述兩片電熱片；所述兩個側懸臂表面分別布置薄片型結構的壓電陶瓷；所述刀頭連接銷布置在所述懸臂連接區的另一側；所述中間圓柱銷布置在所述懸臂連接區上靠近兩個側懸臂的一側；所述頂部定位銷布置在所述兩個側懸臂另一端并與所述彎曲記憶合金相連接。

工作時，給電熱片通電，電熱片對記憶合金開始加熱，當達到設定溫度時，記憶合金發生收縮變形，拉近中間懸臂，給中間懸臂施加上預應力。在壓電振子上施加驅動信號后，壓電振子在交變電壓的作用下發生往復彎曲變形，壓電振子帶動選針器輸出位移，實現出針，完成針的機械化運行，實現花樣的縫制。停止工作后，電熱片停止加熱，記憶合金恢復原狀，預應力消失。與以往預應力壓電選針器相比，本發明中的壓電振子采用記憶合金施加預應力，操作簡單，可以按需施加預應力，具有易裝配、預應力可調、輸出位移大、使用壽命長等優點。

附圖說明

圖1 是本發明一種多功能材料復合壓電振子選針器的裝配圖。

圖2 是本發明所采用彈性基板的俯視圖。

圖3 是本發明所采用彎曲記憶合金和電熱片的側視局部放大圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2和圖3，本發明的一種多功能材料復合壓電振子選針器由壓電振子1、刀頭連接銷2、中間圓柱銷3、頂部定位銷4和兩片電熱片5構成，其中：

所述壓電振子1由彈性基板11和兩片壓電陶瓷12組成；所述彈性基板11包括兩個側懸臂111、中間懸臂112、彎曲記憶合金113、和懸臂連接區114；所述兩個側懸臂111關于中間懸臂112對稱布置；所述兩個側懸臂111和中間懸臂112一端布置在所述懸臂連接區114同一側；所述彎曲記憶合金113為沿長度方向折成V形的薄板結構，彎曲折痕與長度方向垂直；所述彎曲記憶合金113連接在所述中間懸臂112另一端；在所述彎曲記憶合金113的V形結構外側表面上分別布置有所述兩片電熱片5；所述兩個側懸臂111表面分別布置薄片型結構的壓電陶瓷12；所述刀頭連接銷2布置在所述懸臂連接區114的另一側；所述中間圓柱銷3布置在所述懸臂連接區114上靠近兩個側懸臂111的一側；所述頂部定位銷4布置在所述兩個側懸臂111另一端并與所述彎曲記憶合金113相連接。

工作時，對兩片電熱片5施加直流電壓使其產生彎曲變形，壓電振子1產生預應力，在交變電壓的作用下發生往復彎曲變形，帶動刀頭連接銷2運動，實現整個選針器的輸出位移。