气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具。底座安装下压板，底座上部安装气缸，上压板与气缸连接，上压板下端面中间纵向设有滑槽，二块固定V型块固定在滑槽内，上端放有压电片的真空吸盘安装在上压板孔中，并对真空吸盘和压电片的定位与夹紧；下压板上端面设有与上压板滑槽对称布置的滑槽，固定V型块固定在滑槽内，上端放有匹配层的真空吸盘安装在下压板孔中，活动V型块推动在滑槽内移动，实现对真空吸盘和匹配层的定位与夹紧；二个真空吸盘开有中心孔，分别经上、下压板上的气孔、气管与各自真空发生器连接。本发明采用负压吸附装卸压电片和匹配层方便；使用V型块定位和夹紧实现压电片和匹配层对中，同轴度较高。
【专利说明】
气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具
技术领域
[0001]本发明涉及气体超声波换能器的制备，具体涉及一种气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具。
【背景技术】
[0002]气体超声波换能器一般用作气体超声波流量计的传感单元，是一种通过低电压激发获得气体流量信息的声学匹配型换能器。气体超声波换能器主要传感元件是压电片与匹配层构成的压电核心。压电片和匹配层之间通过胶水粘结并压制固化形成压电核心。为了使压电片在电场激励下振动能最大效率地传递到匹配层，压电片和匹配配合同轴度要求较高;作为传感元件，压电核心制作工艺的一致性和互换性要求较高，因此压制过程中，需要控制压紧力稳定，且需要避免压紧力过大造成压电片和匹配层的碎裂;因此，需要一种工装夹具保证压电核心制作工艺稳定、操作便捷。
【发明内容】
[0003]针对上述【背景技术】中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具，具有操作方便、结构简单，且能实现对换能器压电核心制作工艺的控制，使压电片和匹配层的粘接更加可靠，并有效提高换能器核心的制作效率和质量。
[0004]本发明所采用的技术方案为:
本发明包括底座，气缸，上压板，下压板，三块固定V型块，活动V型块，二个真空吸盘，手柄和二个真空发生器；
底座下端面垂直安装下压板，底座前端面上部安装输出推力可调的气缸，上压板上面的凸台与气缸连接，上压板下端面中间纵向设有滑槽，第一固定V型块和第二固定V型块固定在滑槽内，上端放有压电片的第一真空吸盘安装在上压板孔中，并位于第一固定V型块和第二固定V型块之间，第一固定V型块和第二固定V型块对中后，实现对第一真空吸盘和压电片的定位与夹紧；
下压板上端面中间设有与上压板滑槽对称布置的滑槽，第三固定V型块固定在滑槽内，上端放有匹配层的第二真空吸盘安装在下压板孔中，并位于第三固定V型块和活动V型块之间，活动V型块通过手柄推动在滑槽内移动，第三固定V型块和活动V型块对中后，实现对第二真空吸盘和匹配层的定位与夹紧；
第一真空吸盘和第二真空吸盘开有中心孔，分别经上、下压板上的气孔、气管与各自真空发生器连接。
[0005]所述下压板上装有避免气缸超出行程造成压电片、匹配层损坏的行程开关。
[0006]所述第一真空吸盘与压电片间设置有第一氟胶O型圈。所述第二真空吸盘与匹配层间设置有第二氟胶O型圈。
[0007]本发明具有的有益效果是: 1)负压吸附压电片和匹配层，方便装卸压电片和匹配层；
2)通过使用V型块定位和夹紧实现压电片和匹配层对中，同轴度较高；
3)推杆气缸输出推力由气源压力控制调节，可以调节压电片和匹配层的压制力。
[0008]4)通过设置氟胶O型圈和限位开关，避免压制过程中压电片和匹配层受力碎裂。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的轴测图。
[0010]图2是真空吸盘的轴测图。
[0011 ]图3是下压板V型块夹持结构俯视图。
[0012]图4是上压板V型块夹持结构仰视图。
[0013]图5是下压板V型块夹持结构剖视图。
[0014]图中:1、底座，2、气缸，3、上压板，4、下压板，5、行程开关，6、18、19、固定V型块，7、16、氟胶O型圈，8、17、真空吸盘，9、活动V型块，10、手柄支座，11、手柄，12、15、气管，13、14、
真空发生器。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0016]如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明包括底座I，气缸2，上压板3，下压板4，三块固定V型块6、18、19，活动V型块9，二个真空吸盘8、17，手柄11和二个真空发生器13、14。
[0017]底座I下端面垂直安装下压板4，底座I前端面上部安装输出推力可调的气缸2，上压板3上面的凸台与气缸2连接，上压板3下端面中间纵向设有滑槽，第一固定V型块18和第二固定V型块19通过螺钉固定在滑槽内，上端放有压电片的第一真空吸盘17安装在上压板3孔中，并位于第一固定V型块18和第二固定V型块19之间，第一固定V型块18和第二固定V型块19对中后，实现对第一真空吸盘17和压电片的定位与夹紧(图4中压电片未画出)。
[0018]下压板4上端面中间设有与上压板3滑槽对称布置的滑槽，第三固定V型块6通过螺钉固定在滑槽内，上端放有匹配层的第二真空吸盘8安装在下压板4孔中，并位于第三固定V型块18和活动V型块9之间，活动V型块9通过手柄11推动在滑槽内移动，第三固定V型块6和活动V型块9对中后，实现对第二真空吸盘8和匹配层的定位与夹紧。手柄11通过手柄支座10与下压板4连接，通过旋转控制活动V型块9的往复运动，实现夹紧和松卸。如图5所示，第三固定V型块6和活动V型块9均设置有两级，下面一级与第二真空吸盘8相切，上面一级与匹配层相切(匹配层图中未画出)。
[0019]如图1、图2、图5所示，第一真空吸盘17和第二真空吸盘8开有中心孔，分别经上压板3、下压板4上的气孔、第一气管12和第二气管15与各自第一真空发生器13、第二真空发生器14连接。所述二个真空发生器一端通过接头与上压板、下压板的气孔连接，另一端连接空压机，在上压板、下压板气孔内形成负压，与真空吸盘配合实现压电片、匹配层的负压吸附。
[0020]所述下压板4上装有避免气缸2超出行程造成压电片、匹配层损坏的行程开关5。
[0021]所述第一真空吸盘17与压电片间设置有第一氟胶O型圈16。所述第二真空吸盘8与匹配层间设置有第二氟胶O型圈7。二个真空吸盘上均设置有氟胶O型圈，以保证在负压时真空吸盘与压电片、匹配层之间形成真空，且可以缓冲气缸冲击压电片和匹配层的力，避免损坏。
[0022]所述气缸2连接有气源压力可调的空压机，调节气源压力稳定即确定气缸输出推力，实现对压电片和匹配层压制力一致性的控制，保证压电核心制作工艺的一致性。
[0023]本发明的工作原理:
压制压电片和匹配层前，先将上压板3和下压板4取下，在上压板3上固定第一真空吸盘17和第一氟胶O型圈16，将压电片置于第一氟胶O型圈16上部，将第一固定V型块18和第二固定V型块19放入上压板3的滑槽并对中定位和夹紧压电片，并用螺钉固定;在下压板4上固定第二真空吸盘8和第二氟胶O型圈7，将匹配层置于第二氟胶O型圈上7部，将第三固定V型块6和活动V型块9放入下压板4的滑槽，调节手柄11的位置，使第三固定V型块6和活动V型块9对中定位和夹紧匹配层;将上压板3安装到气缸2上，下压板4安装到底座I上，启动空压机让第一真空发生器13、第二真空发生器14工作，形成负压并吸附压电片和匹配层;在匹配层上表面均匀涂胶后，调节气源输出压力，启动气缸，以一定的输出推力推动上压板3带动压电片向下运动与下压板4上的匹配层接触，进行压制。在气缸2行程超出范围时，触发行程开关5，停止气缸，防止压碎压电片和匹配层。压紧后，将上压板3和下压板4用螺栓连接夹紧，取下上压板3和下压板4，并送入下一道高温固化工序。至此，完成气体超声波换能器压电片和匹配层的压制工艺。
[0024]上述【具体实施方式】用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具，其特征在于:包括底座(I)，气缸(2)，上压板(3)，下压板(4)，三块固定V型块(6、18、19)，活动V型块(9)，二个真空吸盘(8、17)，手柄(11)和二个真空发生器(13、14); 底座(I)下端面垂直安装下压板(4)，底座(I)前端面上部安装输出推力可调的气缸(2)，上压板(3)上面的凸台与气缸(2)连接，上压板(3)下端面中间纵向设有滑槽，第一固定V型块(18)和第二固定V型块(19)固定在滑槽内，上端放有压电片的第一真空吸盘(17)安装在上压板(3)孔中，并位于第一固定V型块(18)和第二固定V型块(19)之间，第一固定V型块(18)和第二固定V型块(19)对中后，实现对第一真空吸盘(17)和压电片的定位与夹紧； 下压板(4)上端面中间设有与上压板(3)滑槽对称布置的滑槽，第三固定V型块(6)固定在滑槽内，上端放有匹配层的第二真空吸盘(8)安装在下压板(4)孔中，并位于第三固定V型块(18)和活动V型块(9)之间，活动V型块(9)通过手柄(11)推动在滑槽内移动，第三固定V型块(6)和活动V型块(9)对中后，实现对第二真空吸盘(8)和匹配层的定位与夹紧； 第一真空吸盘(17)和第二真空吸盘(8)开有中心孔，分别经上压板、下压板上的气孔、气管与各自真空发生器(13、14)连接。2.根据权利要求1所述的气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具，其特征在于:所述下压板(4)上装有避免气缸(2)超出行程造成压电片、匹配层损坏的行程开关(5)。3.根据权利要求1所述的气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具，其特征在于:所述第一真空吸盘(17)与压电片间设置有第一氟胶O型圈(16)。4.根据权利要求1所述的气体超声波换能器压电片与匹配层的压制夹具，其特征在于:所述第二真空吸盘(8)与匹配层间设置有第二氟胶O型圈(7)。
【文档编号】B32B37/10GK106079830SQ201610631542
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月4日 公开号201610631542.8, CN 106079830 A, CN 106079830A, CN 201610631542, CN-A-106079830, CN106079830 A, CN106079830A, CN201610631542, CN201610631542.8
【发明人】傅新, 彭祥祥, 徐婵娜
【申请人】浙江大学