超声电机定子压电陶瓷粘帖检测装置的制作方法

本实用新型属于测试设备领域，特别涉及一种超声电机定子压电陶瓷粘帖检测装置。

背景技术：
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超声电机定子是一个弹性复合体，包括金属弹性体(以下简称弹性体)和压电陶瓷，它们连接的方法，目前最通用的是用粘胶将它们两粘结在一起。从微观来看，压电陶瓷和弹性体接触面是类似山峰和山谷型，粘胶处于中间，且压电陶瓷和弹性体也能在微观的山峰处接触，作用是即可以使得压电陶瓷与弹性体连接，又能够使得压电陶瓷极化面与弹性体导电，作为施加电压的一端。但是在实际的工艺过程中，粘结会出现以下几种常见的情况：1、粘胶的厚薄不均匀，导致影响超声电机的性能；2、在涂胶和压入压电陶瓷的过程中，有空气没有排干净，则出现气泡，这会导致工作过程中压电陶瓷破裂。

目前没有对超声电机的压电陶瓷与弹性体粘结质量的检测设备，如果需要检测，需要人工进行检测。检测内容有：1、用电容表测试弹性体与压电陶瓷另一极之间的电容值；2、人工观察粘帖结合面是否有脱胶、少胶；3、人工观察压电陶瓷表面是否有裂纹。

为此，发明一种超声电机定子压电陶瓷粘帖状态的检测装置，即成为本实用新型研究对象。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是发明一种通过微振发生器的外滚轮，碾压带动超声电机定子运动，透过粘结层采集每一单位的振动信号，与标准定子合理量进行比较的超声电机定子压电陶瓷粘帖检测装置。

本实用新型技术方案是这样实现的：

一种超声电机定子压电陶瓷粘帖检测装置，其特征是：包括微振发生器、信号传感器、信号处理控制器、伺服电机和机架；该微振发生器，包括带有转轴的薄片圆盘、电源控制器、压电陶瓷片和外滚轮；所述压电陶瓷片粘贴在薄片圆盘的端面上，电源控制器安装在该薄片圆盘的中心位置，外滚轮套设在转轴和薄片圆盘外侧；所述机架顶部设置有能平放超声电机定子的推力轴承或直线导轨，侧面固定有伺服电机，该伺服电机与微振发生器的转轴传动连接，并保持微振发生器的外滚轮表面碾压在超声电机定子的弹性体一面，所述信号传感器对着压电陶瓷面；所述信号处理控制器与信号传感器电连接，提供控制指令和采集检测数据。

所述电源控制器安装在微幅振动体薄片圆盘中心位置的安装盒中。

超声电机定子压电陶瓷粘帖检测方法，包括：一、标准数据采集；二、待测超声电机定子数据采集；三、数据比较判断。

本实用新型通过微振发生器产生振动信号，连续敲击超声电机定子，由信号处理控制器采集每一单位透过定子弹性体——黏胶——压电陶瓷的振动信号变化量，并与标准定子合格量进行比较判断，实现自动化检测的目的；不仅能够减少人工，且能够检测出肉眼无法观察到的部位，提高检测质量和检测效率。

附图说明：

下面结合具体图例对本实用新型做进一步说明：

图1超声电机定子压电陶瓷粘帖检测装置示意图

图2超声电机定子压电陶瓷粘帖检测装置剖面示意图

其中

1—机架 11—推力轴承 2—伺服电机 3—信号处理控制器

4—信号传感器 5—薄片圆盘 51—转轴 52—安装盒

6—电源控制器 7—压电陶瓷片 8—外滚轮 9—超声电机定子

91—弹性体 92—压电陶瓷

具体实施方式：

参照图1和图2，超声电机定子压电陶瓷粘帖检测装置，包括有机架1、伺服电机2、信号处理控制器3、信号传感器4和微振发生器。本图例为旋转型超声电机定子检测装置。

该微振发生器，包括薄片圆盘5、电源控制器6、压电陶瓷片7和外滚轮8；薄片圆盘5一面中心位置具有转轴51、另一面中心位置设置有安装盒52，电源控制器6安装在该安装盒中；压电陶瓷片7成圆环状，粘贴在薄片圆盘5设置有安装盒52的端面上，且与电源控制器6电连接，由电源控制器6驱动压电陶瓷片7工作；外滚轮8套设在转轴51和薄片圆盘5外侧，薄片圆盘5与外渡轮8径向存在间隙，压电陶瓷片7工作时，引起薄片圆盘5径向振动，能叩击在外滚轮8上，由外滚轮8向外传导，该外滚轮8由金属成型，如铝或铜等。

由于超声电机运动同样存在旋转或直线，为此，机架1顶部设置有能平放超声电机定子9的推力轴承11，或者直线导轨，在侧面固定有伺服电机2，该伺服电机2与微振发生器中薄片圆盘5的转轴51传动连接，并保持微振发生器的外滚轮8表面碾压在超声电机定子9的弹性体91一面，而信号传感器4对着压电陶瓷92一面，用来采集透过弹性体91——黏胶——压电陶瓷92的振动信号；所述信号处理控制器3分别与信号传感器4电连接，提供控制指令和采集检测数据；该信号处理控制器3由计算机和采集卡组成。

超声电机定子压电陶瓷粘帖检测方法包括：一、标准数据采集；二、待测超声电机定子数据采集；三、数据比较判断；以旋转型超声电机定子检测为例，其具体步骤如下：

一、标准数据采集

1)将一个进行过1800小时耐久性试验的超声电机作为标准超声电机，将标准超声电机的定子放入该检验装置的推力轴承11上，保持微振发生器的外滚轮8表面碾压在超声电机定子9的弹性体91表面；

2)启动检测装置中电源控制器6，压电陶瓷片7开始工作、伺服电机2工作，由外滚轮8碾压带动超声电机定子9运动；压电陶瓷片7和伺服电机2由信号处理控制器3统一控制，压电陶瓷片7产生的微振动通过外滚轮8，不断叩击弹性体91的表面；

3)由信号传感器4采集通过定子弹性体91——黏胶——压电陶瓷92传递过来的振动信号，更具体地说，微振发生器中的压电陶瓷片7工作，引起薄片圆盘5径向振动，再通过外滚轮8传递给定子弹性体91；采集标准超声电机定子运动一周期的所有振动信号，用最小二乘法取每一个单位的信号，并计算整个采集过程信号变化量为标准定子合格量，存在信号处理控制器3中；对于旋转型超声电机，其旋转一个单位为1度；

二、待测超声电机定子数据采集

4)取待检测超声电机定子，安装到该检测装置上，重复步骤2)和步骤3)，采集3待测超声电机定子运动一周期的振动信号；

三、数据比较判断

5)由信号处理控制器3内置程序，计算整个采集过程信号变化量，并与信号处理控制器中存贮的标准值电机合格量进行比较，如果小于标准值，则为合格，超过标准值，则判断为不合格。

另外，若检测的超声电机为直线型电机，对应的是直线导轨，在外滚轮8碾压带动下，直线超声电机的定子能沿直线运动，走完一个运动周期；采集的一个单位为1mm；其它检测方法与上例相同。