专利名称：一种用于v形微型直线超声电机粘接装配的夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超声电机领域，特别涉及一种用于V形微型直线超声电机粘接装配的夹具。
背景技术：
超声电机(Ultrasonic Motor，简称USM)是利用压电材料的逆压电效应，使弹性体产生超声频率(在20kHz以上)的微观振动(微米级)，并通过摩擦或其它作用方式将这种微观振动转换成宏观运动的新型微特电机。超声电机按其运动形式分类，可分为旋转型和直线型两类。近几年来直线型超声电机的发展十分迅速，在微小型精密驱动系统中有代替电磁型直线电机的趋势。直线型超声电机主要由定子和动子两部分构成，其中在定子结构中如何将叠堆压电陶瓷(由一组压电陶瓷片与相应数量的电极片组装的整体)与定子弹性体连接成一体是这类电机制造中的关键技术。因为它直接关系到电机的最大输出功率、效率和疲劳寿命。目前，叠堆压电陶瓷与定子弹性体的连接通常采用粘接方式来实现。一般要求叠堆压电陶瓷与定子弹性体间有良好的机械性固定连接，同时要求粘接层机械阻尼损耗低、 动静态剪切强度高、防腐蚀等。一般的粘接工艺流程是表面处理-涂胶-固化，胶层在固化时需要施加一定压力，以确保胶层能够在粘接表面流动并深入粗糙的凹凸部，以形成牢固的粘接。由于V形驱动头的微型直线超声电机具有两个叠堆压电陶瓷，而且驱动头的体积很小，施压时又不能直接作用于驱动头的足部(与动子的接触头部)，因此很难保证受力均勻以及粘接牢固度等要求。如图1所示，V形微型直线超声电机的定子包括驱动头1、底座3以及两个叠堆压电陶瓷2。叠堆压电陶瓷2是市售的专用于微型超声电机振子组件，它是由一组压电陶瓷片与相应数量的电极片组装在一起的部件，外形尺寸仅为长3X宽3X高2mm，驱动头1外形尺寸约为长4X宽4X高3mm。在这样小的外形尺寸条件下，要将两个叠堆压电陶瓷2采用粘接的方式与V形驱动头1和底座3相连，粘结时需要施加一定压力，并且要求左右两个叠堆压电陶瓷2在粘接时受力均勻相同。由于叠堆压电陶瓷2与驱动头1和底座3的接触面尺寸较小，粘接时会出现受力不均，导致两个叠堆压电陶瓷2粘接牢固度不一致，从而影响电机的性能。
发明内容本实用新型提供一种用于V形微型直线超声电机粘接装配的夹具，旨在解决驱动头和叠堆压电陶瓷与底座之间粘接时存在的受力均勻以及粘接牢固度等问题。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种用于V形微型直线超声电机粘接装配的夹具，其创新在于所述夹具具有一固定座，该固定座上设有一个凹形座位， 凹形座位与所述直线超声电机定子中的底座的底部外形相匹配，使底座能稳固的座落在凹形座位中；固定座的左右两侧分别竖直向上延伸设置一导向柱，两个导向柱的底部与底座固定相连，两个导向柱的顶部之间设有一横梁，横梁的两端与两个导向柱的顶部固定连接； 有一仿形垫块布置在两个导向柱之间，该仿形垫块的两端与两个导向柱上下滑动连接，仿形垫块朝向凹形座位的一面上设有一 V形缺口，该V形缺口的位置与所述直线超声电机定子中的驱动头的V形尖角位置相对应，V形缺口的开口角度与驱动头的V形尖角相匹配；所述横梁的中央沿上下方向开设有螺纹孔，有一顶压螺栓穿拧于螺纹孔中，顶压螺栓的下端作用于仿形垫块上，顶压螺栓的中心线位于V形缺口的左右对称线上。上述技术方案中的有关内容解释如下1.上述方案中，所述“左右”是指图1或图3所示的横向。所述“上下”是指图1 或图3所示的纵向。本实用新型设计了一种夹具，参见图3所示，该夹具可以实现V形微型直线超声电机的粘接装配，装配中可以对电机驱动头以及两个叠堆压电陶瓷均勻施加压力，使得电机的两个叠堆压电陶瓷和定子弹性体很好地粘接在一起。该夹具由固定座、两个导向柱、横梁、仿形垫块和顶压螺栓组成。在使用时，预先将电机底座、两个叠堆压电陶瓷以及驱动头粘结在一起，然后再放入固定座。接着放入仿形垫块，仿形垫块的V形缺口形状是按照电机驱动头的形状和大小来设计，使得电机驱动头能够定位在仿形垫块的V形缺口内。夹具在横梁中央设有螺纹孔，顶压螺栓通过螺纹孔顶在仿形垫块上，给电机施加均勻预压力，使得电机的驱动头、底座以及两个叠堆压电陶瓷能够很好地粘接在一起。本方案具有结构紧凑、 使用方便以及定位夹紧可靠等优点，特别适合于体积较小的V形微型直线超声电机粘接装配使用。
附图1为V形微型直线超声电机的定子立体结构示意图；附图2为本实用新型夹具结构示意图；附图3为本实用新型夹具使用状态示意图。以上附图中1.驱动头；2.叠堆压电陶瓷；3.底座；4.固定座；5.仿形垫块； 6.顶压螺栓；7.导向柱；8.横梁；9.螺纹孔；10. V形缺口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一种用于V形微型直线超声电机粘接装配的夹具如图2和图3所示，该夹具具有一固定座4，该固定座4上设有一个凹形座位，凹形座位与所述直线超声电机定子中的底座3的底部外形相匹配，使底座3能稳固的座落在凹形座位中。固定座4的左右两侧分别竖直向上延伸设置一导向柱7，两个导向柱7的底部与底座3固定相连，两个导向柱7的顶部之间设有一横梁8，横梁8的两端与两个导向柱7的顶部固定连接。有一仿形垫块5布置在两个导向柱7之间，该仿形垫块5的两端与两个导向柱7上下滑动连接，仿形垫块5朝向凹形座位的一面上设有一 V形缺口 10，该V形缺口 10的位置与所述直线超声电机定子中的驱动头1的V形尖角位置相对应，V形缺口 10的开口角度与驱动头1的V形尖角相匹配。所述横梁8的中央沿上下方向开设有螺纹孔9，有一顶压螺栓6穿拧于螺纹孔9中，顶压螺栓6的下端作用于仿形垫块5上，顶压螺栓6的中心线位于V形缺口 10的左右对称线上。在本实施例中，仿形垫块的两端与两个导向柱上下滑动连接有以下两种具体形式( 1)两个导向柱7的相对侧面均设有导向槽，仿形垫块5的两端座落在两个导向槽内，使仿形垫块5的两端与两个导向柱7上下滑动连接。图2和图3表示的是这种滑动连接形式，只是图2和图3中没有画出导向槽。(2)两个导向柱7为等截面柱体，仿形垫块5的两端开有导向孔，导向孔与等截面柱体配合，使仿形垫块5的两端与两个导向柱7上下滑动连接。所述等截面柱体可以是空心或实心，截面外形可以是圆、矩形、多棱形等。导向孔的形状与导向柱的截面外形匹配。这种滑动连接形式未给出图示，但本领域技术人员能够想象出其结构以及效果。在本实施例中，为了更好地保护V形驱动头的作用端，可在V形缺口 10的内角尖部开设有凹槽，见图2所示。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于V形微型直线超声电机粘接装配的夹具，其特征在于所述夹具具有一固定座(4)，该固定座(4)上设有一个凹形座位，凹形座位与所述直线超声电机定子中的底座 (3)的底部外形相匹配，使底座(3)能稳固的座落在凹形座位中；固定座(4)的左右两侧分别竖直向上延伸设置一导向柱(7)，两个导向柱(7)的底部与底座(3)固定相连，两个导向柱(7)的顶部之间设有一横梁(8)，横梁(8)的两端与两个导向柱(7)的顶部固定连接；有一仿形垫块(5)布置在两个导向柱(7)之间，该仿形垫块(5)的两端与两个导向柱(7)上下滑动连接，仿形垫块(5 )朝向凹形座位的一面上设有一 V形缺口( 10 )，该V形缺口( 10 )的位置与所述直线超声电机定子中的驱动头(1)的V形尖角位置相对应，V形缺口(10)的开口角度与驱动头(1)的V形尖角相匹配；所述横梁(8)的中央沿上下方向开设有螺纹孔(9)， 有一顶压螺栓(6)穿拧于螺纹孔(9)中，顶压螺栓(6)的下端作用于仿形垫块(5)上，顶压螺栓(6)的中心线位于V形缺口(10)的左右对称线上。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于所述两个导向柱(7)的相对侧面均设有导向槽，仿形垫块(5)的两端座落在两个导向槽内，使仿形垫块(5)的两端与两个导向柱(7) 上下滑动连接。
3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于所述两个导向柱(7)为等截面柱体，仿形垫块(5)的两端开有导向孔，导向孔与等截面柱体配合，使仿形垫块(5)的两端与两个导向柱(7)上下滑动连接。
4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于所述V形缺口(10)的内角尖部开设有凹槽。
专利摘要一种用于V形微型直线超声电机粘接装配的夹具，其特征在于该夹具由固定座、两个导向柱、横梁、仿形垫块和顶压螺栓组成。固定座用于安置电机定子中的底座、驱动头以及两个叠堆压电陶瓷，两个导向柱用来滑动导向仿形垫块，顶压螺栓通过横梁中央所设的螺纹孔顶在仿形垫块上，给电机施加均匀预压力，使得电机的驱动头、底座以及两个叠堆压电陶瓷能够很好地粘接在一起。本方案具有结构紧凑、使用方便以及定位夹紧可靠等优点，特别适合于体积较小的V形微型直线超声电机粘接装配使用。
文档编号H02N2/02GK202261077SQ20112036961
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者孙春华, 李志荣, 汪红兵, 许海, 陶亦亦 申请人:苏州市职业大学