CN110553675A - 一种超声波传感器的定位加压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超声波传感器加工设备技术领域，且公开了一种超声波传感器的定位加压装置，包括底座，底座的上端固定连接有支撑柱，支撑柱远离底座的一端固定连接有支撑板，底座上设有定位壳体，定位壳体的上端中心处开设有通孔，支撑板的下端中心处对应定位壳体的位置固定连接有下压机构；下压机构包括控制器、驱动电机、螺纹杆、一端开口的螺纹管和下压板，驱动电机和控制器依次连接在支撑板的下端，驱动电机的输出端通过联轴器与螺纹杆的一端相连接。该超声波传感器的定位加压装置，能够解决目前在装配过程中容易出现压电陶瓷片偏离谐振腔的中心，导致信号衰减，传感器灵敏度降低的问题。

Description

一种超声波传感器的定位加压装置

技术领域

本发明涉及超声波传感器加工设备技术领域，具体为一种超声波传感器的定位加压装置。

背景技术

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面，在装配过程中容易出现压电陶瓷片偏离谐振腔的中心，导致信号衰减，传感器灵敏度降低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种超声波传感器的定位加压装置，具备提高传感器灵敏度降低的优点，解决了目前在装配过程中容易出现压电陶瓷片偏离谐振腔的中心，导致信号衰减，传感器灵敏度降低的问题。

(二)技术方案

为提高传感器灵敏度降低的目的，本发明提供如下技术方案：一种超声波传感器的定位加压装置，包括底座，所述底座的上端固定连接有支撑柱，所述支撑柱远离底座的一端固定连接有支撑板，所述底座上设有定位壳体，所述定位壳体的上端中心处开设有通孔，所述支撑板的下端中心处对应定位壳体的位置固定连接有下压机构；

所述下压机构包括控制器、驱动电机、螺纹杆、一端开口的螺纹管和下压板，所述驱动电机和控制器依次连接在支撑板的下端，所述驱动电机的输出端通过联轴器与螺纹杆的一端相连接，所述螺纹杆的另一端穿过螺纹管的管口并向螺纹管内延伸，所述螺纹管远离管口的一端与下压板相连接，所述下压板位于通孔的正上方，且所述下压板是上端关于驱动电机对称连接有限位组件，两个所述限位组件的另一端共同固定连接在支撑板的下端，所述控制器与驱动电机电连接，所述控制器包括按键、单片机、显示屏和执行模块，所述按键的输出端与单片机的输入端相连接，所述单片机与执行模块双向连接，所述单片机的输出端通过导线与显示屏的输入端相连接，所述执行模块的输出端与驱动电机的输入端相连接。

优选的，所述下压板的下端对称设有延伸机构，所述延伸机构包括T型的延伸槽、T型的延伸块、定位槽、弹簧、定位块和若干个定位孔，所述延伸槽沿水平横向开设在下压板的下端，且所述延伸槽远离螺纹管的一端贯穿下压板的侧壁设置，所述延伸块滑动连接在延伸槽中，所述延伸块远离螺纹管的一端穿过延伸槽远离螺纹管的一端并向外延伸，所述定位槽开设在延伸块靠近延伸槽槽底的一端，所述弹簧的一端固定连接在延伸槽的槽底，所述弹簧的另一端与定位块相连接，若干个所述定位孔沿水平横向均匀等距的开设在延伸槽的槽底，所述定位块远离弹簧的一端穿过定位槽的槽口并且其中对应的一个定位孔内延伸。

优选的，所述限位组件包括限位管和限位杆，所述限位管固定连接在支撑板的下端，所述限位杆的一端固定连接下压板的上端，所述限位杆的另一端穿过限位管的管口并向限位管内延伸，且所述限位杆滑动连接在限位管中。

优选的，所述驱动电机的侧壁上对称固定连接有散热片。

优选的，所述定位块靠近弹簧一端位置的侧壁上对称固定连接有滑块，所述定位槽对应两个滑块的槽壁上沿竖直方向对称开设有滑槽，所述滑块滑动连接在对应的滑槽中。

优选的，所述延伸槽远离螺纹管一端位置的槽底固定连接有限位块，所述延伸块靠近延伸槽槽底的一端沿水平横向开设有限位槽，所述限位块滑动连接在限位槽中。

优选的，所述限位块靠近限位槽槽底的一端开设有滚动槽，所述滚动槽内设有滚动的滚珠，所述滚珠远离滚动槽槽底的一端穿过滚动槽的槽口设置，且所述滚珠滚动连接在限位槽的槽底。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种超声波传感器的定位加压装置，具备以下有益效果：

1、该超声波传感器的定位加压装置，通过设置控制器、按键、单片机、显示屏、执行模块、驱动电机、螺纹杆、螺纹管和下压板组成一个下压机构，将传感器放置在底座上的壳体内，按压控制器上的按键，按键对单片机下达相应的指令信息，单片机受到指令信息后通过执行模块对驱动电机下达转向行程的指令，同时将指令信息通过显示屏进行同步显示，驱动电机根据指令信息向相应的方向转动相应的圈数，驱动电机带动螺纹杆在螺纹管内转动，螺纹管根据螺纹杆的转向带动下压板做相应的竖直运动，使得下压板穿过通孔向下运动，对壳体内的传感器上的压电陶瓷片施以压力，从而使压电陶瓷片、匹配层以及壳体之间获得所需压力，使三者在胶水作用下粘接为一体。

2、该超声波传感器的定位加压装置，通过设置延伸槽、延伸块、定位槽、弹簧、定位块和定位孔组成一个延伸机构，当需要增大下压板的下压面积时，对定位孔内的定位块施加一个按压力，定位块受力后压缩弹簧向定位槽内运动，当定位块从定位孔内完全脱离后，使得延伸块在延伸槽内运动，再使得定位块被弹簧弹入合适的定位孔中，对延伸槽内的延伸块进行固定，可以根据需要改变下压板的下压面积。

附图说明

图1为本发明提出的一种超声波传感器的定位加压装置的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为图1中B部分的放大图；

图4为本发明提出的一种超声波传感器的定位加压装置中控制器的电路方框图。

图中：1底座、2支撑柱、3支撑板、4壳体、5通孔、6下压机构、61控制器、611按键、612单片机、613显示屏、614执行模块、62驱动电机、63螺纹杆、64螺纹管、65下压板、7延伸机构、71延伸槽、72延伸块、73定位槽、74弹簧、75定位块、76定位孔、8限位管、9限位杆、10散热片、11滑块、12滑槽、13限位块、14限位槽、15滚动槽、16滚珠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种超声波传感器的定位加压装置，包括底座1，底座1的上端固定连接有支撑柱2，支撑柱2远离底座1的一端固定连接有支撑板3，底座1上设有定位壳体4，定位壳体4的上端中心处开设有通孔5，支撑板3的下端中心处对应定位壳体4的位置固定连接有下压机构6；

下压机构6包括控制器61、驱动电机62、螺纹杆63、一端开口的螺纹管64和下压板65，驱动电机62和控制器61依次连接在支撑板3的下端，驱动电机62的输出端通过联轴器与螺纹杆63的一端相连接，螺纹杆63的另一端穿过螺纹管64的管口并向螺纹管64内延伸，螺纹管64远离管口的一端与下压板65相连接，下压板65位于通孔5的正上方，且下压板65是上端关于驱动电机62对称连接有限位组件，两个限位组件的另一端共同固定连接在支撑板3的下端，控制器61与驱动电机62电连接，控制器61包括按键611、单片机612、显示屏613和执行模块614，按键611的输出端与单片机612的输入端相连接，单片机612与执行模块614双向连接，单片机612的输出端通过导线与显示屏613的输入端相连接，执行模块614的输出端与驱动电机62的输入端相连接，单片机612的型号为80C51单片机，将传感器放置在底座1上的壳体4内，按压控制器61上的按键611，按键611对单片机612下达相应的指令信息，单片机612受到指令信息后通过执行模块614对驱动电机62下达转向行程的指令，同时将指令信息通过显示屏613进行同步显示，驱动电机62根据指令信息向相应的方向转动相应的圈数，驱动电机62带动螺纹杆63在螺纹管64内转动，螺纹管64根据螺纹杆63的转向带动下压板65做相应的竖直运动，使得下压板65穿过通5孔向下运动，对壳体4内的传感器上的压电陶瓷片施以压力，从而使压电陶瓷片、匹配层以及壳体4之间获得需压力，使三者在胶水作用下粘接为一体。

下压板65的下端对称设有延伸机构7，延伸机构7包括T型的延伸槽71、T型的延伸块72、定位槽73、弹簧74、定位块75和若干个定位孔76，延伸槽71沿水平横向开设在下压板65的下端，且延伸槽71远离螺纹管64的一端贯穿下压板65的侧壁设置，延伸块72滑动连接在延伸槽71中，延伸块72远离螺纹管64的一端穿过延伸槽71远离螺纹管64的一端并向外延伸，定位槽73开设在延伸块72靠近延伸槽71槽底的一端，弹簧74的一端固定连接在延伸槽71的槽底，弹簧74的另一端与定位块75相连接，若干个定位孔76沿水平横向均匀等距的开设在延伸槽71的槽底，定位块75远离弹簧74的一端穿过定位槽73的槽口并且其中对应的一个定位孔76内延伸，当需要增大下压板65的下压面积时，对定位孔76内的定位块75施加一个按压力，定位块75受力后压缩弹簧74向定位槽73内运动，当定位块75从定位孔76内完全脱离后，使得延伸块72在延伸槽71内运动，再使得定位块75被弹簧74弹入合适的定位孔76中，对延伸槽71内的延伸块72进行固定，可以根据需要改变下压板65的下压面积。

限位组件包括限位管8和限位杆9，限位管8固定连接在支撑板3的下端，限位杆9的一端固定连接下压板65的上端，限位杆9的另一端穿过限位管8的管口并向限位管8内延伸，且限位杆9滑动连接在限位管8中，由于限位杆9只能在限位管8内运动，对下压板65进行限位，使得下压板65只能做竖直方向的运动。

驱动电机62的侧壁上对称固定连接有散热片10，通过散热片10提高了驱动电机62的散热效果。

定位块75靠近弹簧74一端位置的侧壁上对称固定连接有滑块11，定位槽73对应两个滑块11的槽壁上沿竖直方向对称开设有滑槽12，滑块11滑动连接在对应的滑槽12中，定位块11运动时带动滑块11在滑槽12中运动，防止定位块75被弹簧74弹出定位槽73。

延伸槽71远离螺纹管64一端位置的槽底固定连接有限位块13，延伸块72靠近延伸槽71槽底的一端沿水平横向开设有限位槽14，限位块13滑动连接在限位槽14中，防止延伸块72脱离延伸槽71。

限位块13靠近限位槽14槽底的一端开设有滚动槽15，滚动槽15内设有滚动的滚珠16，滚珠16远离滚动槽15槽底的一端穿过滚动槽15的槽口设置，且滚珠16滚动连接在限位槽14的槽底，通过滚珠16使得限位块13在限位槽14槽底稳定的运动。

综上所述，该超声波传感器的定位加压装置，将传感器放置在底座1上的壳体4内，按压控制器61上的按键611，按键611对单片机612下达相应的指令信息，单片机612受到指令信息后通过执行模块614对驱动电机62下达转向行程的指令，同时将指令信息通过显示屏613进行同步显示，驱动电机62根据指令信息向相应的方向转动相应的圈数，驱动电机62带动螺纹杆63在螺纹管64内转动，螺纹管64根据螺纹杆63的转向带动下压板65做相应的竖直运动，使得下压板65穿过通5孔向下运动，对壳体4内的传感器上的压电陶瓷片施以压力，从而使压电陶瓷片、匹配层以及壳体4之间获得所需压力，使三者在胶水作用下粘接为一体；当需要增大下压板65的下压面积时，对定位孔76内的定位块75施加一个按压力，定位块75受力后压缩弹簧74向定位槽73内运动，当定位块75从定位孔76内完全脱离后，使得延伸块72在延伸槽71内运动，再使得定位块75被弹簧74弹入合适的定位孔76中，对延伸槽71内的延伸块72进行固定，可以根据需要改变下压板65的下压面积。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种超声波传感器的定位加压装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上端固定连接有支撑柱(2)，所述支撑柱(2)远离底座(1)的一端固定连接有支撑板(3)，所述底座(1)上设有定位壳体(4)，所述定位壳体(4)的上端中心处开设有通孔(5)，所述支撑板(3)的下端中心处对应定位壳体(4)的位置固定连接有下压机构(6)；

所述下压机构(6)包括控制器(61)、驱动电机(62)、螺纹杆(63)、一端开口的螺纹管(64)和下压板(65)，所述驱动电机(62)和控制器(61)依次连接在支撑板(3)的下端，所述驱动电机(62)的输出端通过联轴器与螺纹杆(63)的一端相连接，所述螺纹杆(63)的另一端穿过螺纹管(64)的管口并向螺纹管(64)内延伸，所述螺纹管(64)远离管口的一端与下压板(65)相连接，所述下压板(65)位于通孔(5)的正上方，且所述下压板(65)是上端关于驱动电机(62)对称连接有限位组件，两个所述限位组件的另一端共同固定连接在支撑板(3)的下端，所述控制器(61)与驱动电机(62)电连接，所述控制器(61)包括按键(611)、单片机(612)、显示屏(613)和执行模块(614)，所述按键(611)的输出端与单片机(612)的输入端相连接，所述单片机(612)与执行模块(614)双向连接，所述单片机(612)的输出端通过导线与显示屏(613)的输入端相连接，所述执行模块(614)的输出端与驱动电机(62)的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种超声波传感器的定位加压装置，其特征在于：所述下压板(65)的下端对称设有延伸机构(7)，所述延伸机构(7)包括T型的延伸槽(71)、T型的延伸块(72)、定位槽(73)、弹簧(74)、定位块(75)和若干个定位孔(76)，所述延伸槽(71)沿水平横向开设在下压板(65)的下端，且所述延伸槽(71)远离螺纹管(64)的一端贯穿下压板(65)的侧壁设置，所述延伸块(72)滑动连接在延伸槽(71)中，所述延伸块(72)远离螺纹管(64)的一端穿过延伸槽(71)远离螺纹管(64)的一端并向外延伸，所述定位槽(73)开设在延伸块(72)靠近延伸槽(71)槽底的一端，所述弹簧(74)的一端固定连接在延伸槽(71)的槽底，所述弹簧(74)的另一端与定位块(75)相连接，若干个所述定位孔(76)沿水平横向均匀等距的开设在延伸槽(71)的槽底，所述定位块(75)远离弹簧(74)的一端穿过定位槽(73)的槽口并且其中对应的一个定位孔(76)内延伸。

3.根据权利要求1所述的一种超声波传感器的定位加压装置，其特征在于：所述限位组件包括限位管(8)和限位杆(9)，所述限位管(8)固定连接在支撑板(3)的下端，所述限位杆(9)的一端固定连接下压板(65)的上端，所述限位杆(9)的另一端穿过限位管(8)的管口并向限位管(8)内延伸，且所述限位杆(9)滑动连接在限位管(8)中。

4.根据权利要求1所述的一种超声波传感器的定位加压装置，其特征在于：所述驱动电机(62)的侧壁上对称固定连接有散热片(10)。

5.根据权利要求2所述的一种超声波传感器的定位加压装置，其特征在于：所述定位块(75)靠近弹簧(74)一端位置的侧壁上对称固定连接有滑块(11)，所述定位槽(73)对应两个滑块(11)的槽壁上沿竖直方向对称开设有滑槽(12)，所述滑块(11)滑动连接在对应的滑槽(12)中。

6.根据权利要求2所述的一种超声波传感器的定位加压装置，其特征在于：所述延伸槽(71)远离螺纹管(64)一端位置的槽底固定连接有限位块(13)，所述延伸块(72)靠近延伸槽(71)槽底的一端沿水平横向开设有限位槽(14)，所述限位块(13)滑动连接在限位槽(14)中。

7.根据权利要求6所述的一种超声波传感器的定位加压装置，其特征在于：所述限位块(13)靠近限位槽(14)槽底的一端开设有滚动槽(15)，所述滚动槽(15)内设有滚动的滚珠(16)，所述滚珠(16)远离滚动槽(15)槽底的一端穿过滚动槽(15)的槽口设置，且所述滚珠(16)滚动连接在限位槽(14)的槽底。