一种用于超声换能器装配的装置的制作方法

本发明专利涉及机械加工夹具技术领域，具体涉及一种用于超声换能器装配的装置。

背景技术：

超声换能器作为超声技术的基石，应用日益广泛。超声换能器的装配精度对其工作性能有很大的影响，由于超声换能器的结构与普通机械元件结构差异很大，对相应的装配工艺提出了新的要求。

对于超声换能器，其主要结构为圆柱形，并且包含多个圆形薄片结构的元件，并且各个元件尺寸不同，使用普通夹具难以对各部件进行组装，并且在装配过程中整体的同心度难以保证，。

发明专利内容

本发明专利提供一种用于超声换能器装配的装置，旨在解决超声换能器难以使用普通夹具装配的问题。

本发明专利的目的由以下技术措施实现：

本发明专利所述的一种用于超声换能器装配的装置包括端盖、螺杆轴、定位卡套、调整丝杆、活动定位套、活动垫块、基座、钳口；所述螺杆轴一端插装于基座轴孔内，另一端穿出所述端盖上对应的轴孔，所述端盖通过螺栓与所述基座固定连接，所述活动垫块与所述钳口设置有v形凸起结构，与所述基座的v形槽配合，可以在所述基座上沿v形槽滑动，所述钳口下端开有螺纹通孔与所述螺杆轴的螺纹配合，所述螺杆轴的旋转使所述钳口沿所述基座的v形槽方向移动，所述定位卡套嵌入所述钳口的卡套槽内，将所述超声换能器固定，所述超声换能器另一端的压电片及电极片平放在所述活动垫块上，其顶部的后端块进入所述基座的凹槽内，并被所述活动定位套托起，所述调整丝杆通过所述活动定位套顶部的螺纹孔，顶在所述基座的凸台上。

所述定位卡套的长度及宽度分别与所述钳口上卡套槽的长度与宽度相配合，可以嵌入卡套槽内。所述钳口为固定部件，不可更换。所述定位卡套一面开有一定深度的圆顶槽，另一端开有一定深度间距较小的方槽，圆顶槽与方槽将所述定位卡套贯穿。

所述定位卡套嵌入所述钳口的卡套槽内，将所述超声换能器固定。所述定位卡套的基本尺寸与所述卡套槽的尺寸保持一致，所述定位卡套上的方槽宽度与所述超声换能器上的切口面宽度保持一致，所述定位卡套上的圆顶槽与所述超声换能器上的细轴圆柱面保持一致。根据不同的超声换能器样本可以在定位卡套上加工相应尺寸的圆顶槽和方槽，配合所述基座固定工件。装配完成后所述超声换能器的前端块平放在所述钳口v形槽上，所述切口面与所述方槽贴合，所述圆顶槽与所述细轴圆柱面贴合，所述阶梯轴面与所述定位卡套背面贴合，使所述超声换能器既不能旋转，也不能向右侧移动。

所述活动垫块为带有v形槽的块状结构，v形槽上铣出若干等距细槽，活动垫块可在基座上滑动。装配过程中所述超声换能器的压电片置于活动垫块的v形槽上，直径稍大的电极片沉入等距细槽中，保证压电片电极片同心。对于不同超声换能器使用具有不同高度v形槽的活动垫块，即可保证超声换能器的轴线保持在水平位置。

所述活动定位套放在基座的凸台上，活动定位套底部的v型结构用以托起超声换能器顶部的后端块，调整丝杆穿过活动定位套上的螺纹孔，通过旋钮调整丝杆可以改变后端块的高度，使后端块与超声换能器保持同轴。

基座头部开有圆头槽孔，装配过程中所述超声换能器的装配螺栓从圆头槽孔的背部穿过，分别通过后端块、压电片和电极片，最后旋入前端块的螺纹孔内，将超声换能器装配成整体。

附图说明

图1是本发明专利整体结构示意图；

图2是本发明专利超声换能器示意图；

图3是本发明专利定位卡套示意图；

图4是本发明专利活动垫块示意图；

图5是本发明专利基座示意图；

图6是本发明专利钳口示意图；

图7是本发明专利超声换能器-定位卡套-钳口装配示意图；

在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：

1-端盖，2-螺杆轴，3-超声换能器，4-定位卡套，5-调整丝杆，6-活动定位套，7-活动垫块，8-基座，9-钳口，3-1-前端块，3-1-1-切口面，3-1-2-阶梯轴面，3-1-3-细轴圆柱面，3-2-压电片，3-3-后端块，3-4-装配螺栓，3-5-电极片，4-1-定位卡套背面，4-2-圆顶槽，4-3-方槽，7-1-等距细槽，8-1-凸台，8-2-圆头槽孔，8-3-凹槽，8-4-轴孔，8-5-v形槽，9-1-螺纹通孔，9-2-卡套槽，9-3-钳口v形槽。

下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步说明。

具体实施方式

下面通过实例对本发明专利进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明专利进行进一步说明，不能理解为对本发明专利保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据本发明专利内容做出一些非本质的改进和调整。

实施例

如图1所示，本发明专利提供的一种用于超声换能器装配的装置，包括端盖1、螺杆轴2、定位卡套4、调整丝杆5、活动定位套6、活动垫块7、基座8、钳口9；螺杆轴2一端插装于基座8的轴孔8-4内，另一端穿出端盖1上对应的孔，端盖1通过螺栓与基座8固定连接，活动垫块7与钳口9设置有v形凸起结构，与基座8的v形槽8-5配合，可以在基座8上沿v形槽8-5滑动，钳口9下端开有螺纹通孔9-1，与螺杆轴2的螺纹配合，螺杆轴2的旋转使钳口9沿基座8的v形槽8-5方向移动，定位卡套4嵌入钳口9的卡套槽9-2内，将超声换能器3固定，超声换能器3另一端的压电片3-2及电极片3-5平放在活动垫块7上，其顶部的后端块3-3进入基座8的凹槽8-3内，并被活动定位套6托起，调整丝杆5通过活动定位套6顶部的螺纹孔，顶在基座8的凸台8-1上。

如图3所示，定位卡套4一面开有一定深度的圆顶槽4-2，另一，面开有一定深度间距较小的方槽4-3，圆顶槽4-2与方槽4-3将所述定位卡套4贯穿。

如图7所示，定位卡套4的长度及宽度分别与所述钳口9上卡套槽9-2的长度与宽度相配合，可以嵌入卡套槽9-1内。定位卡套4上的方槽4-3宽度与超声换能器3上的切口面3-1-1宽度保持一致，定位卡套4上的圆顶槽4-2与超声换能器3上的细轴圆柱面3-1-3保持一致。根据不同的超声换能器样本3可以在定位卡套4上加工相应尺寸的圆顶槽4-2和方槽4-3，配合所述基座8固定工件。装配完成后所述超声换能器样本3的前端块3-1平放在所述钳口9的钳口v形槽9-3上，切口面3-1-1与方槽4-3贴合，圆顶槽4-2与细轴圆柱面3-1-3贴合，阶梯轴面3-1-2与定位卡套背面4-1贴合，使超声换能器3既不能旋转，也不能向右侧移动。

如图1、4所示，活动垫块7为带有v形槽的块状结构，v形槽上铣出若干等距细槽7-1，活动垫块7可在基座8上滑动。装配过程中所述超声换能器3的压电片3-2置于活动垫块7的v形槽上，直径稍大的电极片3-5沉入等距细槽7-1中，保证压电片3-2电极片3-5同心。对于不同超声换能器3使用具有不同高度v形槽的活动垫块7，即可保证超声换能器3的轴线保持在水平位置。

如图1、2所示，活动定位套6放在基座8的凸台8-1，活动定位套6底部的v型结构用以托起超声换能器3顶部的后端块3-3，调整丝杆5穿过活动定位套6上的螺纹孔，通过旋钮调整丝杆5可以改变后端块3-3的高度，使后端块3-3与超声换能器3保持同轴。

本发明专利提供的超声换能器夹具的工作过程如下：

如图2所示，需要装夹的超声换能器3包括前端块3-1，压电片3-2，电极片3-5以及装配螺栓3-4五个部件，装配过程中首先将超声换能器3的前端块3-1按照图1所示的位置平放在钳口9上，使前端块3-1与钳口9的钳口v形槽接触；然后将定位卡套4插入钳口9的卡套槽9-2内，使切口面3-1-1与方槽4-3贴合，细轴圆柱面3-1-3与圆顶槽4-2贴合，阶梯轴面3-1-2与定位卡套背面4-1贴合，将前端块3-1固定；将后端块3-3放入活动定位套6上，然后将压电片3-2与电极片3-5按照图2所示的次序放在活动垫块7上，并使电极片3-5落入等距细槽7-1内；将活动垫块7向左移动，使压电片3-2与电极片3-5贴紧后端块3-3；旋转螺杆轴2使钳口9向左移动，使前端块3-1、压电片3-2、电极片3-5与后端块3-3压紧；将装配螺栓3-4从基座8的圆头槽孔8-4内插入，使用工具拧紧装配螺栓3-4完成装配。