四立柱壓電換能器裝配機研究.pdf

1、壓電換能器作為超聲設備的關鍵部件之一，其裝配性能直接影響直接影響整個超聲系統(tǒng)的工作。為解決壓電換能器傳統(tǒng)裝配由人工手動裝配，工作效率低，裝配后的壓電換能器質(zhì)量無法保證，容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率低、易發(fā)熱、陶瓷片易碎等問題，本文以壓電換能器裝配為目的，結(jié)合傳統(tǒng)壓電換能器裝配理論，使用新的壓電換能器裝配方法，設計了一套壓電換能器自動裝配機。
　　本文首先介紹了壓電換能器的工作原理和各個組成部分，以及壓電換能器的主要性能指標和重要參數(shù)。利用壓電

2、換能器自身的壓電效應，將壓電換能器電荷量檢測法運用到裝配機的設計中，不僅能完成壓電換能器的裝配，還能實時檢測壓電換能器產(chǎn)生的電荷量，來判斷壓電換能器裝配質(zhì)量的好壞。通過公式推導，計算出諧振頻率為20kHz的壓電換能器裝配扭矩為185N·m，裝配電壓為7.5V。
　　然后對壓電換能器裝配機整體進行設計，包括機械結(jié)構(gòu)設計和控制系統(tǒng)設計。機械機構(gòu)設計主要對壓電換能器裝配機夾緊裝置、壓緊裝置、擰緊裝置等重要結(jié)構(gòu)進行了詳細設計，使用有限元軟

3、件Solidworks Simulation對擰緊裝置中套筒扳手受力分析，并對其進行優(yōu)化，降低了套筒扳手的重量，方便實際操作中使用。并且針對諧振頻率為20kHz和15kHz的壓電換能器的不同尺寸，分別設計了裝配機上相關部件的結(jié)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)設計包括控制系統(tǒng)硬件設計和軟件設計。首先對裝配機整個控制流程進行了詳細設計，控制系統(tǒng)采用手動裝配和自動裝配兩種裝配方法，選用西門子S7-200型PLC和HB308SN型步進電機驅(qū)動器，完成PLC程序設計