[發(fā)明專利]壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸裝置

有效

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• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103612083A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 張云電;王鵬;張宇
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

????本發(fā)明涉及一種壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸裝置，屬于自動裝配領域。

背景技術

現今壓電換能器廣泛用于功率超聲產品中。它由壓電陶瓷片，電極，前端蓋，后端蓋，螺柱，螺母組成。

壓電換能器現有的裝配方法是通過扭矩扳手和液壓扳手。這種傳統的壓電換能器裝配方法轉換效率很低，易發(fā)熱，陶瓷片易碎，壓電換能器易松開，壓電換能器和超聲發(fā)生器難以匹配等問題。

在國內壓電換能器裝配機還處在研制階段，研制中的壓電換能器裝配機進行質量檢測是應用電荷量檢測法。根據壓電陶瓷受力與產生電荷量的對應關系。因此在檢測壓電換能器裝配質量時需要檢測壓電換能器電極上電荷量的多少，這就需要將測電夾夾持在壓電換能器的電極上，目前，這項工作是由手工操作完成，這與實現壓電換能器全自動裝配的目標不相符合，因此需要發(fā)明一種裝置實現壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現有技術的不足，提出了一種壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸裝置。

本發(fā)明提出了一種壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸裝置，包括圓錐滾子軸承，三爪卡盤，壓電換能器，測量頭，彈簧，壓塊，法蘭，第一測量支架，轉動軸，第一螺栓，第二螺栓，測量架支撐板，軸承端蓋，第三螺栓，第一電機支架，第一電機，第一小帶輪，夾持鉗，第一皮帶，第一大帶輪，傳動軸，第二皮帶，第二大帶輪，第四螺栓，第二電機支架，第二小帶輪，第二電機，支撐架，夾持氣缸，第五螺栓，第六螺栓，夾持氣缸支架，第一螺母，第七螺栓，第二測量支架，第一半圓鍵，第二半圓鍵，第三半圓鍵，第二螺母，第四半圓鍵，第五半圓鍵，第八螺栓和連接元件。

所述裝置支撐板上開有一通孔，通孔內放置圓錐滾子軸承，圓錐滾子軸承下端外圈通過軸承端蓋定位，上端內圈通過轉動軸定位。軸承端蓋通過第二螺栓與支撐板相連。轉動軸為階梯軸，且是空心軸，轉動軸的一端與法蘭通過第七螺栓連接，另一端通過第四半圓鍵與第一大帶輪連接。法蘭通過第八螺栓與三爪卡盤連接，壓電換能器置于三爪卡盤之上。第一大帶輪與第一小帶輪通過第一皮帶來傳輸轉矩，第一小帶輪通過第三半圓鍵與第一伺服電機的輸出軸相配合。第一伺服電機通過第四螺栓固定在第一伺服電機支架上。第一伺服電機支架與支撐板的下底面通過第三螺栓連接。

傳動軸通過轉動軸中的通孔，一端與三爪卡盤內的齒輪通過第五半圓鍵連接，另一端通過第一半圓鍵與第二大帶輪連接。第二大帶輪與第二小帶輪通過第二皮帶來傳輸轉矩，第二小帶輪通過第二半圓鍵與第二伺服電機的輸出軸相配合。第二伺服電機通過第四螺栓固定在第二伺服電機支架上。第二伺服電機支架與支撐板的下底面通過第三螺栓連接。

夾持氣缸支架通過第六螺栓與支撐板的下底面連接，夾持氣缸通過第五螺栓連接夾持氣缸支架。夾持氣缸上有個夾持桿，夾持桿與夾持鉗尾部通過連接元件連接，并使用第二螺母固定。

測量架支撐板與支撐板的上底面通過第一螺栓連接。第一測量支架、第二測量支架通過第一螺母固定在測量架支撐板上底面，且第一測量支架與第二測量支架以壓電換能器的中心軸對稱。第一測量支架與第二測量支架的開口處分別安有兩個測量頭，并有壓塊一端壓在開口處的斜坡處，壓塊的另一端用彈簧抵在第一測量支架上，第一測量支架與第二測量支架的開口方向應安置在壓電換能器旋轉時壓電換能器的銅片的軌跡上。

本發(fā)明提出了一種壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸裝置，該方法包括以下步驟：

首先，將壓電換能器放入三爪卡盤，夾緊氣缸帶動夾持鉗以夾緊轉動軸，從而保持三爪卡盤的位置不變。然后開啟第二伺服電機，通過傳動軸帶動三爪卡盤夾緊。

其次，通過夾緊氣缸松開夾持鉗，第一伺服電機通過轉動軸帶動三爪卡盤旋轉，旋轉過程中壓電換能器上銅片的垂直面上垂直邊與壓塊接觸，并且使壓塊在水平方向滑動，因為測量架開口方向為彈性元件，因此在壓塊水平方向滑動時，測量架開口處會向內收縮，直至測量頭與銅片的垂直面接觸，plc內的電荷傳感器能檢測到銅片上的電荷量時，plc發(fā)出信號使第一伺服電機停止轉動。

本發(fā)明與現有技術相比具有的有益效果：實現自動化，可靠性高，高速，高效，方便快捷。

附圖說明

圖1是壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸裝置的主視圖；

圖2是壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸裝置的俯視圖；

圖3是壓電換能器電極與檢測夾頭對準和接觸裝置的下視圖；

圖4（a）是壓電換能器電極與檢測夾頭未接觸時的狀態(tài)圖；