CN106500897B - 慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，包括支撑模块、传动模块、挤压模块和检测模块。该慢波组件管壳的夹持与变形量精确测量装置能够在夹持挤压管壳的过程中精确控制和调节力的大小，并且能够实时测量管壳的变形量。采用的圆周结构能够在周向均匀的对管壳进行夹持挤压，并且挤压过程封闭不受外界环境因素影响，同时挤压行程设定有安全范围，因而能实现对行波管慢波组件的精密装配，且安全高效。

Description

慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置

技术领域

本发明涉及微波电子器件装配领域，尤其涉及一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置。

背景技术

螺旋线行波管慢波组件的装配是将螺旋线、夹持杆装配到管壳之中，实现管壳、夹持杆和螺旋线之间的良好接触。现有的解决方案一般是通过三爪卡盘从三个方向同时对外壳进行加压，由于三爪卡盘作为传动装置，结构比较复杂，难以精密控制装配过程中夹持运动和加载力，同时管壳的变形量也难以精确检测。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术上的问题，本发明提供了一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，通过三个传动，实现精确控制和测量管壳的变形量，实现精密装配。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，包括：支撑模块、传动模块、挤压模块和检测模块，所述支撑模块与传动模块连接，所述传动模块与挤压模块连接，所述挤压模块与检测模块连接；

所述支撑模块用于放置和固定支撑整个检测装置；

所述传动模块用于降低电机转速，缩小到对夹持力的精密调节；

所述挤压模块用于缓冲挤压过程的动力故障；

所述检测模块用于实施测试管壳的变形量。

进一步地，所述支撑模块包括底板和电机支座，所述电机支座包括电机板、侧板、电机底板、丝杆板、肋板和支座上盖；所述电机底板固定在底板上，对角位置布置销定位，所述电机板、侧板、丝杆板围成长方体固定在电机底板上，所述支座上盖固定在长方体上方，所述肋板固定支撑电机板。

进一步地，所述传动模块包括伺服电机、减速机、联轴器、丝杆、丝杆螺母、锁紧螺母，所述伺服电机与减速机连接，所述减速机固定在电机板上，所述伺服电机的电机输出轴通过联轴器与丝杆连接，所述丝杆穿过丝杆板并用锁紧螺母固定，所述丝杆螺母与丝杆连接，所述丝杆螺母在电机支座外。

进一步地，所述伺服电机与减速机之间的速比是50。

进一步地，所述挤压模块包括推板、压力传感器、滑套、导向轴、压爪和传力块，所述推板与丝杆螺母固定连接，所述压力传感器一端固定连接推板，另一端连接传力块，所述传力块与滑套接触，所述滑套与导向轴连接，所述导向轴与压爪连接。

进一步地，所述挤压模块还包括接近开关，所述接近开关固定在底板上；所述接近开关用于保证机器工作时的安全。

进一步地，所述导向轴右端开有周向均布的三个滑槽，所述压爪有三个，三个压爪与三个滑槽连接。

进一步地，所述检测模块包括位移传感器和传感器调整固定组件，所述传感器调整固定组件包括电磁铁、弹簧、衔铁螺母、遮盖、和夹紧支座，所述位移传感器穿过电磁铁中央，所述电磁铁与位移传感器通过弹簧连接，所述衔铁螺母与弹簧连接，所述遮盖套在整个部件上，固定在夹紧支座上。

进一步地，所述检测模块还包括传感器套和橡胶套，所述传感器套套在位移传感器外部，所述橡胶套安装在位移传感器与传感器套之间，所述橡胶套用于保护和支撑位移传感器。

与现有技术相比，本发明的慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置采用三爪卡盘对管壳三个方向施加作用力的时候，能够在夹持挤压过程中精确的控制和调节力的大小并且能够实时测量管壳的变形量，周向均匀的对管壳进行夹持挤压，挤压过程封闭不受外界环境因素影响，因而能实现对行波管慢波组件的精密装配，且安全高效。

附图说明

图1为本发明的慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置的结构示意图。

图2为本发明的慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置的整体装配图。

图3为本发明的支撑模块电机支座结构主视图和俯视图。

图4为本发明的压爪的示意图。

图5为本发明的压爪端部细节图。

图6为本发明的传感器调整固定组件结构图。

图中包括：

1伺服电机、2减速机、3联轴器、4锁紧螺母、5丝杆、6丝杆螺母、7推板、

8压力传感器、9传力块、10位移传感器、11电磁铁、12弹簧、13衔铁螺母、14遮盖、15传感器套、151橡胶套、16端盖、17压爪、18压爪弹簧、19半月块、191连接小板、20夹紧支座、21滑套、22导向轴、23接近开关、24电机支座、241肋板、242侧板、243丝杆板、244丝杆套、245电机板、246电机底板、25底板

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述的一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置作进一步说明。

图1展示了一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，包括：支撑模块100、传动模块200、挤压模块300和检测模块400。

支撑模块100，包括底板25以及在底板25上的电机支座24。电机支座由电机板245、侧板243、电机底板246、丝杆板243、肋板241组成。电机底板246通过两个长边上的8个螺钉固定在底板25上，并由两边对角布置的两个销定位。电机板246、侧板242、丝杆板243立在电机底板246上围成长方体并由螺钉固定在电机底板246上，上方由支座上盖用螺钉固定封起来，电机板245由肋板241固定支撑。

传动模块200，包括伺服电机1、减速机2、联轴器3以及丝杆5、丝杆螺母6依次连接。所述伺服电机1与减速机2相连接，减速机通过螺钉固定在电机支座24的电机板245上。伺服电机1的电机输出轴通过联轴器3把动力传递给丝杆5；丝杆5穿过丝杆板部分装有8个轴承支撑，上下各4个，每侧的两个由丝杆板的阶梯隔开，丝杆穿过丝杆板的这部分两端的轴承分别由锁紧螺母4和轴肩固定。

丝杆板243底部固定在电机底板246上，顶部与支座上盖通过螺钉固定。丝杆螺母6部分伸出电机支座24外。丝杆传动1圈，螺母前进5mm。

所述伺服电机与减速机之间的速比是50。

可理解，在其他实施方式中，该传动模块不限于上面描述，只要能实现将电机转速尽可能缩小到对加载力的精密调节即可。

挤压模块300，包括推板7、压力传感器8、滑套21、导向轴22、压爪17、端盖16；丝杆螺母6与推板7由螺钉固定连接。压力传感器8有三个，均布在所述推板7与滑套21之间，压力传感器8的左端由螺钉固定在推板7上，压力传感器8的右端通过传力块9与滑套21相接触；滑套21内壁右端为锥面，内外壁夹角为20°；滑套21与导向轴22的接触面为滑套21的内圈和导向轴的外圈；滑套外圈开有行程限位槽，使得在挤压过程中滑套锥面端部与端盖之间留有前备量8mm、后备量20mm，行程为19mm，保证了挤压过程中出现动力故障时得以缓冲。

挤压模块还包括接近开关23，所述接近开关23固定在安装底板25上，且行程为19mm与滑套行程一致；在所述推板7上平行于安装底板方向伸出有形状为L形的挡铁，挡铁宽度小于接近开关行程长度，挡铁随着推板移动，行程超过19mm时会触发接近开关，使整个装置断电，保证机器工作时的安全。

结合图2、图4、图5，在本实施方式中，导向轴22的右端开有周向均布的三个滑槽，滑槽底部开有键槽；压爪17有三个，压爪17的侧面与导向轴22的三个滑槽两侧内壁相接触，三个压爪17的顶部与滑套21的锥面相接触，压爪17与导向轴22右端面接触的面开有与导向轴22滑槽底部键槽同等大小的键槽，两键槽重叠部分装有弹簧，在挤压过程中用以压爪17的复位。

所述压爪17的行程为7mm，所述压爪的柄端部开有半月槽，半月块通过螺钉经由连接小板191与压爪17柄部连接，此处为柔性铰链连接；所述压爪17侧面开有工字型油槽。

在本实施方式中，压爪17柄端部的半月块增大了压爪17与滑套21的接触面，相比于圆弧面与平面直接接触时的线接触大大减小了局部应力。

检测模块400，包括位移传感器10以及传感器调整固定组件，请结合图6；传感器调整固定组件由电磁铁11、弹簧12、衔铁螺母13、遮盖14、传感器套15、夹紧支座20组成。位移传感器穿过电磁铁11中央，电磁铁11与位移传感器10之间通过弹簧12、衔铁螺母13连接，衔铁螺母13压在弹簧12上面，圆螺母在衔铁螺母13上方固定，遮盖14套在整个测位移组件上并由内六角螺钉固定在夹紧支座20上。

位移传感器10外部套有传感器套15由螺母固定在一起，所述位移传感器柄部与传感器套15之间有橡胶套151隔开起到保护和支撑作用。位移传感器10在挤压测量过程结束后由电磁铁11复位；

综上所述，对慢波组件管壳的应力与变形分析结果证明该慢波组件管壳的夹持与变形量精确测量装置可行，可广泛应用于行波管慢波组件的装配领域。且该慢波组件管壳的夹持与变形量精确测量装置能够在夹持挤压过程中精确的控制和调节力的大小并且能够实时测量管壳的变形量，周向均匀的对管壳进行夹持挤压，挤压过程封闭不受外界环境因素影响，因而能实现对行波管慢波组件的精密装配，且安全高效。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，其特征在于：包括支撑模块、传动模块、挤压模块和检测模块，所述支撑模块与传动模块连接，所述传动模块与挤压模块连接，所述挤压模块与检测模块连接；

所述支撑模块用于放置和固定支撑整个检测装置；

所述传动模块用于降低电机转速，缩小到对夹持力的精密调节；

所述挤压模块用于缓冲挤压过程的动力故障；

所述检测模块用于实施测试管壳的变形量；

所述检测模块包括位移传感器和传感器调整固定组件，所述传感器调整固定组件包括电磁铁、弹簧、衔铁螺母、遮盖、和夹紧支座，所述位移传感器穿过电磁铁中央，所述电磁铁与位移传感器通过弹簧连接，所述衔铁螺母与弹簧连接，所述遮盖套在整个部件上，固定在夹紧支座上。

2.根据权利要求1所述的一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，其特征在于：所述支撑模块包括底板和电机支座，所述电机支座包括电机板、侧板、电机底板、丝杆板、肋板和支座上盖；所述电机底板固定在底板上，对角位置布置销定位，所述电机板、侧板、丝杆板围成长方体固定在电机底板上，所述支座上盖固定在长方体上方，所述肋板固定支撑电机板。

3.根据权利要求2所述的一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，其特征在于：所述传动模块包括伺服电机、减速机、联轴器、丝杆、丝杆螺母、锁紧螺母，所述伺服电机与减速机连接，所述减速机固定在电机板上，所述伺服电机的电机输出轴与减速机连接，所述丝杆穿过丝杆板并用锁紧螺母固定，所述丝杆螺母与丝杆连接，所述丝杆螺母在电机支座外。

4.根据权利要求3所述的一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，其特征在于：所述伺服电机与减速机之间的速比是50。

5.根据权利要求3所述的一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，其特征在于：所述挤压模块包括推板、压力传感器、滑套、导向轴、压爪和传力块，所述推板与丝杆螺母固定连接，所述压力传感器一端固定连接推板，另一端连接传力块，所述传力块与滑套接触，所述滑套与导向轴连接，所述导向轴与压爪连接。

6.根据权利要求5所述的一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，其特征在于：所述挤压模块还包括接近开关，所述接近开关固定在底板上；所述接近开关用于保证机器工作时的安全。

7.根据权利要求5所述的一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，其特征在于：所述导向轴右端开有周向均布的三个滑槽，所述压爪有三个，三个压爪与三个滑槽连接。

8.根据权利要求1所述的一种慢波组件管壳的夹持力与变形量检测装置，其特征在于：所述检测模块还包括传感器套和橡胶套，所述传感器套套在位移传感器外部，所述橡胶套安装在位移传感器与传感器套之间，所述橡胶套用于保护和支撑位移传感器。

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