一种剪切型压电传感器组件预紧装置的制作方法

本发明属于传感器技术领域，特别涉及一种剪切型压电传感器组件预紧装置。

背景技术

压电传感器基于压电材料的压电效应而工作，以其灵敏度高、使用温度范围宽、稳定性好等众多优点，在速度、加速度、压力、振动、冲击等测量、监测与监控方面具有广阔的应用前景。

当前压电传感器的结构主要分为压缩式和剪切型，为保证有高的灵敏度输出压电传感器经常通过将电极片及多片压电元件并联重叠连接的方式来实现，这样要求压电元件、电极片及质量块紧密刚性接触。因此需在装配过程中预先给组件加载预压力，目前采取的预紧方式或夹具主要是针对压缩式压电传感器，而针对剪切型压电传感器的预紧方法及装置暂无相关研究和产品，只能通过低效率、低质量的人工操作实现。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种剪切型压电传感器组件预紧装置，其能调节预紧力的大小，双向加压，操作方便，无需熟练操作员工。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种剪切型压电传感器组件预紧装置，包括：

底座；

设置在底座右端可提供水平方向拉力或推力的动力装置；

固定在底座左端的支架，该支架由前支架和后支架组成，前支架与后支架前后对称设置在底座前侧和后侧；

设置在前支架与后支架之间的驱动连杆装置，该驱动连杆装置由l型连杆、转向臂以及推杆组成，l型连杆的竖杆下端与动力装置的动力输出端联动连接，l型连杆的横杆与转向臂下端铰接，所述转向臂上端与推杆一端铰接，所述转向臂中端则通过转轴枢接在前支架与后支架之间；所述动力装置通过输出推力或拉力可驱使l型连杆在前支架与后支架左右往复运动，从而带动转向臂绕所述转轴转动，同时驱使转向臂上端的推杆相对于l型连杆反向左右往复运动；

对应于所述推杆安装在l型连杆的竖杆顶部的带孔压块；以及

架设在前支架与右支架之间的工作平台，该工作平台由固定平台、法兰滑块和线性导轨组成，法兰滑块固定在所述固定平台上，线性导轨可水平自由移动的设于法兰滑块，在法兰滑块上放置有待预紧的压电传感器组件，使压电传感器组件位于带孔压块和推杆之间。

进一步，所述工作平台上设有一导向套筒，所述推杆一端可左右运动的穿设于所述导向套筒。

进一步，所述动力装置采用气缸或液压缸。

进一步，所述动力装置输出给驱动连杆装置的l型连杆的正向推力或拉力与反向推力和拉力大小一致，方向相反。

进一步，所述转向臂中端的前侧与后侧均形成转轴，前支架与后支架对应所述转轴均开设轴孔，通过所述转向臂中端的前侧与后侧转轴分别与前支架与后支架的轴孔的配合，实现转向臂中端铰接在前支架与后支架之间。

进一步，所述l型连杆的竖杆顶部与带孔压块均开设一圆孔，该圆孔用于配合螺栓锁紧压电传感器组件。

采用上述方案后，本发明预紧过程如下：通过动力装置推动驱动连杆装置的l型连杆在前支架与后支架向左运动，l型连杆的横杆上端的带孔压块也随其往左运动，同时l型连杆通过推动转向臂绕转轴转动，使转动臂上端的推杆相对于l型连杆和带孔压块反向（往右）运动，从而挤压位于带孔压块与推杆之间设于工作平台上的压电传感器组件，实现预紧；

预紧过程结束后，动力装置输出拉力拉动l型连杆和带孔压块向右运动，此时l型连杆通过转向臂带动推杆向左运动，从而松开压电传感器组件。

本发明的有益效果在于：本发明通过控制动力装置运动方向就能够实现预紧操作，通过双向施加压力，而且通过调节输出力的大小，可以准确调整推杆和带孔压块在压电传感器组件上的压紧力，整个装置使剪切型压电传感器生产更加方便，预紧力的施加及调节方便、稳定、精确，结构简单，无需熟练的操作员工，同时工艺过程可控，批次之间稳定，生产成本低，便于规模化工业生产。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的组装图；

图2是本发明驱动连杆装置结构图；

图3是本发明法兰滑块及线性导轨结构图。

标号说明

底座1，动力装置2，支架3，前支架31，后支架32，驱动连杆装置4，l型连41，转向臂42，转轴421，推杆43，带孔压块5，固定平台6，导向套筒7，法兰滑块8，线性导轨9，压电传感器组件10。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明揭示的一种剪切型压电传感器组件预紧装置，包括：

底座1，底座1设计为长条形；

动力装置2，动力装置2设置在底座1右端，其可提供水平方向拉力或推力，动力装置2可为气缸或液压缸，能通过调节气压或液压大小控制输出压力的大小，根据实际需要，其也开有采用其他能够提供推力和拉力的动力机构；

支架3，支架3固定在底座1左端，该支架3由前支架31和后支架32组成，前支架与后支架均为l型，前支架31与后支架32以底座1中线为轴对称设置在底座1前侧和后侧；

驱动连杆装置4，驱动连杆装置4设置在前支架31与后支架32之间的，该驱动连杆装置4由l型连41、转向臂42以及推杆43组成，l型连杆41的竖杆下端与动力装置2的动力输出端联动连接，l型连杆41的横杆与转向臂42下端铰接，转向臂42上端与推杆43一端铰接，转向臂42中端则通过转轴421枢接在前支架31与后支架32之间，具体的转向臂42中端前侧与后侧均形成转轴421，前支架31与后支架32对应所述转轴421均开设轴孔，通过转轴421与轴孔的配合，实现转向臂42中端铰接在前支架与后支架之间；动力装置2通过输出推力或拉力可驱使l型连杆41在前支架31与后支架32左右往复运动，从而带动转向臂42绕转轴421转动，同时驱使转向臂42上端的推杆43相对于l型连杆41反向左右往复运动；上述的动力装置2输出给驱动连杆装置的l型连杆41的正向推力或拉力与反向推力和拉力大小一致，方向相反。

带孔压块5，带孔压块5对应于推杆43安装在l型连杆41的竖杆顶部；以及

工作平台，该工作平台由固定平台6、法兰滑块8和线性导轨9组成，法兰滑块8固定在所述固定平台6上，线性导轨9可水平自由移动的设于法兰滑块8上，在法兰滑块8上放置有待预紧的压电传感器组件10，使压电传感器组件10位于带孔压块5和推杆43之间。

基于上述结构，本发明预紧过程如下：通过动力装置2推动驱动连杆装置4的l型连杆41在前支架31与后支架32向左运动，l型连杆41的横杆上端的带孔压块5也随其往左运动，同时l型连杆41通过推动转向臂42绕转轴转动，使转动臂42上端的推杆43相对于l型连杆41和带孔压块5反向（往右）运动，从而通过带孔压块5和推杆43挤压位于带孔压块5与推43杆之间设于工作平台6上的压电传感器组件10，实现预紧；该预紧过程操作方便，简单实用，提高了生产效率，而且适合各类剪切型压电传感器的装配生产线。

为了使推杆5能够水平稳定运动，工作平台6上设有一导向套筒7，推杆5一端可左右运动的穿设于导向套筒7。

进一步，固定平台6上固定一法兰滑块8，法兰滑块8上设有与其配合可水平自由移动的线性导轨9，压电传感器组件10设于可水平自由移动的线性导轨9上，在预压过程中压电传感器组件10能随线性导轨9自由移动以保证两端受的预压力大小一致。

进一步，l型连杆41的竖杆顶部与带孔压块5均开设一圆孔（图中未示出），该圆孔用于锁紧压电传感器组件10上的螺母，由于需要将螺栓锁紧在压电传感器组件的螺母中，可以通过圆孔锁紧在压电传感器组件10的螺母。

使用本发明预紧装置来预紧压缩式压电传感器组件，可方便、稳定、精确的施加及调节预紧力，同时结构简单、紧凑，容易实现装拆，便于规模化工业生产。

以上仅为本发明的具体实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。