四立柱壓電換能器裝配機(jī)研究.pdf

1、壓電換能器作為超聲設(shè)備的關(guān)鍵部件之一，其裝配性能直接影響直接影響整個(gè)超聲系統(tǒng)的工作。為解決壓電換能器傳統(tǒng)裝配由人工手動(dòng)裝配，工作效率低，裝配后的壓電換能器質(zhì)量無法保證，容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率低、易發(fā)熱、陶瓷片易碎等問題，本文以壓電換能器裝配為目的，結(jié)合傳統(tǒng)壓電換能器裝配理論，使用新的壓電換能器裝配方法，設(shè)計(jì)了一套壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)。
　　本文首先介紹了壓電換能器的工作原理和各個(gè)組成部分，以及壓電換能器的主要性能指標(biāo)和重要參數(shù)。利用壓電

2、換能器自身的壓電效應(yīng)，將壓電換能器電荷量檢測(cè)法運(yùn)用到裝配機(jī)的設(shè)計(jì)中，不僅能完成壓電換能器的裝配，還能實(shí)時(shí)檢測(cè)壓電換能器產(chǎn)生的電荷量，來判斷壓電換能器裝配質(zhì)量的好壞。通過公式推導(dǎo)，計(jì)算出諧振頻率為20kHz的壓電換能器裝配扭矩為185N·m，裝配電壓為7.5V。
　　然后對(duì)壓電換能器裝配機(jī)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要對(duì)壓電換能器裝配機(jī)夾緊裝置、壓緊裝置、擰緊裝置等重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，使用有限元軟

3、件Solidworks Simulation對(duì)擰緊裝置中套筒扳手受力分析，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，降低了套筒扳手的重量，方便實(shí)際操作中使用。并且針對(duì)諧振頻率為20kHz和15kHz的壓電換能器的不同尺寸，分別設(shè)計(jì)了裝配機(jī)上相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)包括控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。首先對(duì)裝配機(jī)整個(gè)控制流程進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)采用手動(dòng)裝配和自動(dòng)裝配兩種裝配方法，選用西門子S7-200型PLC和HB308SN型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，完成PLC程序設(shè)計(jì)