CN111644835A - 一种换能器加压设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换能器加压设备，包括台柜和机柜，机柜设置在台柜侧边且高出台柜，台柜顶部设有操作台，所述操作台上设置有滑动导轨，滑动导轨上安装有滑台，所述操作台上对应滑台设有送料气缸；本发明提供一种换能器加压设备，通过设置好升降电缸的恒压力加锁紧电机的恒扭力值，进行螺丝加压；同时还可以通过采集检测锁紧过程中，产品产生的逆向电荷转换为压力数据而评估螺丝的加压精度；对产品精度要求不是太高的，可只单独选用恒压力加恒扭力模式，或单独选用恒压力加压力评测模式，而对于产品要求精度高的、或者用于实验检测用时，可同时使用两种模式，既通过恒扭力来控制螺丝加压精度，又进一步通过采集产品产生的逆向电荷转换的压力数据来评估螺丝的加压精度。

Description

一种换能器加压设备

技术领域

本发明涉及换能器加压技术领域，具体是一种换能器加压设备。

背景技术

换能器加压主要是指对换能器顶部的的螺丝进行拧紧加压，普通螺丝机是通过恒扭力对螺丝进行固定拧紧，如果用普通的螺丝机进行恒扭力加工的话，将会受到配件如螺丝、螺牙质量的影响，如果螺丝的螺牙精度不够，螺丝加工过程中有任何的瑕疵或不够精准的话，使用普通恒扭力螺丝机进行螺丝固定时，将会影响螺丝与换能器振子间的扭力，从而影响压力，进而影响产品的精密度，从而无法满足产品高精度的生产要求。

而如果使用人工拧螺丝工作，人工拧螺丝，品质不能保证，产品参数不一致，效率低，不良率高，对人工技术依赖强，因为产品产生不一致质量受影响，进而影响电箱参数；

为此，发明人综合各类因素提出了一种换能器加压设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换能器加压设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种换能器加压设备，包括台柜和机柜，机柜设置在台柜侧边且高出台柜，台柜顶部设有操作台，所述操作台上设置有滑动导轨，滑动导轨上安装有滑台，所述操作台上对应滑台设有送料电缸；滑台上设置有换能器固定位，换能器固定位上设置有用于夹紧换能器的自动定位治具，滑动导轨中部设有加压工位，机柜对应加压工位设置有恒扭力的加压机头；恒扭力的加压机头安装在升降平台上，升降平台通过顶紧电缸固定在机柜上，台柜内对应加压工位设有换能器治具机构，换能器治具机构从底部抵接换能器，使得换能器顶部抵接配合加压机头，所述加压工位上设有与加压机头配合的压力检测机构。

工作时，滑台的换能器固定位上安装换能器，换能器随滑台进入加压工位，顶紧电缸驱动升降平台下降，使得加压机头向下，同时换能器治具机构从底部顶紧加压工位上的换能器，上下抵紧，最终使得换能器与加压机头抵紧，随后自动定位治具锁紧换能器，加压机头对换能器进行加压，加工过程中压力检测机构对换能器进行压力检测，评估是否精准加压到位。

作为本发明的再进一步方案：所述加压机头包括机架，所述机架固定设置在机柜顶部侧边，机架顶部设有升降调节燕尾槽，机架顶部的升降调节燕尾槽安装有锁付电机，锁付电机为恒扭力电机，锁付电机底端连接有治具上，所述自动定位治具为电动卡盘；其中升降调节燕尾槽可用于对电机上下位置的安装调整，可针对不同长短的产品进行加工，扩大了本设备加工产品的范围。

作为本发明的进一步方案：所述滑台上左右两端对称设置有换能器固定位，所述滑台位于滑动导轨最左端时抵接滑动导轨对应设置的左定位柱，滑台右端的换能器固定位进入加压工位上，所述滑台位于滑动导轨最右端时抵接滑动导轨对应设置的右定位柱，滑台左端的换能器固定位进入加压工位上，实现循环加压，方便上下料，提高加压效率。

作为本发明的再进一步方案：所述机架对应锁付电机下方设置有固定座，固定座上套装有开口套筒，开口套筒安装在固定座对应位置设置的轴承上，开口套筒底端活动安装有治具上；便于更换治具上，锁付电机的电机轴与开口套筒传动连接；固定座起到对转轴及开口套筒的的稳固作用，使得电机输出功率对螺丝加压过程中，整个加压系统非常稳定力度不偏移，同时固定座上还有电压探头的安装固定位的作用。

作为本发明的再进一步方案：所述加压工位包括加压工作台，加压工作台通过其底部四角位置设置的滑柱固定连接在支撑台底板上，加压工作台上预留有供加压机头工作的加压预留槽，所述压力检测机构为电压检测机构，电压检测机构检测加压过程中换能器产生的逆向电荷，便于后续通过逆向电荷计算压力，评估螺丝的加压精度；

作为本发明的再进一步方案：所述电压检测机构包括检测组件，检测组件安装在加压工作台对应位置设置的检测安装位上，检测组件底端连接有电压检测器，电压检测器随加压机头抵接换能器检测换能器电压。

作为本发明的再进一步方案：所述换能器治具机构包括治具板，所述治具板上固定连接有滑套，治具板通过滑套与滑柱固定连接；治具板中部设有治具下，治具下顶部与定位治具底部滑动抵接配合。

作为本发明的再进一步方案：还包括控制系统，所述送料电缸、锁付电机、电压检测器和顶紧电缸、和与控制系统连接，全程控制着锁付电机的恒扭力参数的设置、加工模式的选择、电荷采集与采集后电荷与压力的转换、通过压力值评估螺丝加压的质量与精度，控制电机的恒扭力加压，控制着双工位的移动与切换，控制着顶紧电缸上下移动带着换能器、的定位治具等的上下与顶紧工作的配合。

作为本发明的再进一步方案：所述机柜顶部设置有升降平台，机架固定在升降平台上，机柜顶部侧边固定设有控制屏，方便人工操作控制。

需要说明的是本发明中控制系统仅为实现其基本功能的现有控制技术手段，本发明在此不作具体阐述。

与现有技术相比，本发明具有以下几个方面的有益效果：

1.本发明提供一种换能器加压设备，结构设置巧妙且布置合理，通过设置好的恒扭力值，进行螺丝加压；同时还可以通过采集检测下面电缸往上顶住产品产生的逆向电荷转换为压力数据而评估螺丝的加压精度；对产品精度要求不是太高的，可只单独选用恒扭力模式，或单独选用压力评测模式，而对于产品要求精度高的、或者用于实验检测用时，可同时使用两种模式，既通过恒扭力来控制螺丝加压精度，又进一步通过采集产品产生的逆向电荷转换的压力数据来评估螺丝的加压精度；本发明工作时，滑台的换能器固定位上安装换能器，换能器随滑台进入加压工位，顶紧电缸驱动升降平台下降，使得加压机头向下，同时换能器治具机构从底部顶紧加压工位上的换能器，上下抵紧，最终使得换能器与加压机头抵紧，随后自动定位治具锁紧换能器，加压机头对换能器进行加压，加工过程中压力检测机构对换能器进行压力检测，评估是否精准加压到位。

2.本发明进一步在所述机架对应锁付电机下方设置有固定座，固定座上套装有开口套筒，开口套筒安装在固定座对应位置设置的轴承上，锁付电机的电机轴与开口套筒传动连接，开口套筒底端活动安装有治具上；便于根据需要更换治具上。

3.本发明进一步所述滑台上左右两端对称设置有换能器固定位，所述滑台位于滑动导轨最左端时抵接滑动导轨对应设置的左定位柱，滑台右端的换能器固定位进入加压工位上，所述滑台位于滑动导轨最右端时抵接滑动导轨对应设置的右定位柱，滑台左端的换能器固定位进入加压工位上，配合送料电缸实现循环加压，方便上下料，提高加压效率；

4.本发明进一步设计换能器治具机构，包括治具板，所述治具板上固定连接有滑套，治具板通过滑套与滑柱固定连接；治具板中部设有治具下，治具下顶部与定位治具底部滑动抵接配合，顶紧电缸与治具下底端抵接配合，治具下底端对应顶紧电缸设置有抵接端口；利用顶紧电缸实现换能器的顶紧，方便操作。

5.本发明进一步设计所述压力检测机构为电压检测机构，电压检测机构检测加压过程中换能器产生的逆向电荷，便于后续通过逆向电荷计算压力，评估螺丝的加压精度。

附图说明

图1为一种换能器加压设备的结构示意图。

图2为一种换能器加压设备的正视图。

图3为一种换能器加压设备的俯视图。

图4为一种换能器加压设备的剖视图。

图5为一种换能器加压设备的侧视图。

图中：1、台柜；2、操作台；3、滑动导轨；30、送料气缸；31、滑台；310、左定位柱；311、右定位柱；4、自动定位治具；5、换能器；51、待加工的换能器；52、加压中的换能器；6、压力检测机构；7、加压工作台；71、滑柱；70、加压工位；8、治具上；9、固定座；10、开口套筒；11、锁付电机；12、机架；13、机柜；131、升降平台；14、控制屏；15、顶紧电缸；151、底板；16、换能器治具机构；161、治具板；162、滑套；163、治具下。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-5，一种换能器加压设备，包括台柜1和机柜13，机柜13设置在台柜1侧边且高出台柜1，台柜1顶部设有操作台2，所述操作台2上设置有滑动导轨3，滑动导轨3上安装有滑台31，所述操作台2上对应滑台31设有送料电缸30；滑台31上设置有换能器固定位，换能器固定位上设置有用于夹紧换能器5的自动定位治具4，滑动导轨3中部设有加压工位70，所述加压工位70包括加压工作台7，加压工作台7通过其底部四角位置设置的滑柱71固定连接在支撑台底板151上，加压工作台7上预留有供加压机头工作的加压预留槽；机柜13对应加压工位70设置有恒扭力的加压机头；台柜1内对应加压工位70设有换能器治具机构16，换能器治具机构16顶升加压工位70上的换能器5使得换能器5抵接配合加压机头，所述加压机头包括机架12，所述机架12固定设置在机柜13顶部侧边，所述机柜13顶部设置有升降平台131，机架12固定在升降平台131上，升降平台131通过顶紧电缸固定在机柜上，机架12侧边安装有锁付电机11，锁付电机11安装在机架12的升降调节燕尾槽上，其中升降调节燕尾槽可用于对电机上下位置的安装调整，可针对不同长短的产品进行加工，扩大了本设备加工产品的范围；锁付电机11为恒扭力电机，锁付电机11底端连接有治具上8，所述自动定位治具4为电动卡盘；本实施例中所述机架12对应锁付电机11下方设置有固定座9，固定座9上套装有开口套筒10，开口套筒10安装在固定座9对应位置设置的轴承上，开口套筒10底端活动安装有治具上8；便于更换治具上8，锁付电机11的电机轴与开口套筒传动连接。

所述滑台31上左右两端对称设置有换能器固定位，所述滑台31位于滑动导轨3最左端时抵接滑动导轨3对应设置的左定位柱310，滑台31右端的换能器固定位进入加压工位70上，所述滑台31位于滑动导轨3最右端时抵接滑动导轨3对应设置的右定位柱311，滑台31左端的换能器固定位进入加压工位70上，实现循环加压，方便上下料，提高加压效率。

所述换能器治具机构16包括治具板161，所述治具板161与滑柱71滑动配合，所述治具板161上固定连接有滑套162，滑套162与滑柱71滑动配合；治具板161中部设有治具下163，治具下163顶部与定位治具底部滑动抵接配合，所述台柜1内对应治具板161设有顶紧电缸15，顶紧电缸15顶部固定连接在底板151上，顶紧电缸15与治具下163底端抵接配合，治具下163底端对应顶紧电缸15设置有抵接端口。

所述加压工位70上设有与加压机头配合的压力检测机构6；所述压力检测机构6为电压检测机构，电压检测机构检测加压过程中换能器5产生的逆向电荷，便于后续通过逆向电荷计算压力，评估螺丝的加压精度；电压检测机构包括检测组件，检测组件安装在加压工作台7对应位置设置的检测安装位上，检测组件底端连接有电压检测器，电压检测器随加压机头抵接换能器5检测换能器5电压。

还包括控制系统，所述机柜13顶部侧边固定设有控制屏14；所述控制屏14、送料电缸30、锁付电机11、电压检测器和顶紧电缸15与控制系统连接，全程控制着锁付电机11的恒扭力参数的设置、加工模式的选择、电荷采集与采集后电荷与压力的转换、通过压力值评估螺丝加压的质量与精度，控制电机的恒扭力加压，控制着双工位的移动与切换，控制着顶紧电缸15上下移动带着换能器5、的定位治具等的上下与顶紧工作的配合。

需要说明的是本发明中控制系统仅为实现其基本功能的现有控制技术手段，本发明在此不作具体阐述。

本发明的工作原理是：工作时，滑台31的换能器固定位上安装换能器5，换能器5随滑台31进入加压工位70，换能器治具机构16顶升加压工位70上的换能器5，同时使得同时顶紧电缸驱动升降平台下降，使得加压机头向下，最终使得换能器与加压机头抵紧，随后自动定位治具4锁紧换能器5，加压机头对换能器5进行加压，加工过程中压力检测机构6对换能器5进行压力检测，评估是否精准加压到位；根据产品精度需要，先选好加工模式（单独恒扭力模式、或者恒扭力与压力检测同时进行的二合一模式、或者单独压力检测模式），控制系统系统事先设置好电机锁付加压过程中的恒扭力值，同时系统事先设置好电荷与电压的转换计算参数，开启设备，顶紧电缸带着升降平台及治具上从操作台下面往上升到最高位，给工位上料，将换能器放置在滑台31的换能器固定位上，然后工位移动至加工处，然后顶紧电缸控制升降平台往下压，升降平台上的治具上与固定换能器的顶升，共同作用，把换能器牢牢顶紧，然后锁付电机带着转轴及开口套筒往下，锁住换能器，按照预先设置好的恒扭力值对换能器进行螺丝拧紧锁付，在恒扭力加压过程中，利用顶紧电缸往上给到压力与电机往下给的恒扭力使得螺丝产生逆向电荷，电压检测系统通过电压探头进行电荷的采集，并将采集的电荷转换为压力数据，进一步对螺丝加压精度进行评估，进一步控制螺丝加压的精度与质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种换能器加压设备，包括台柜（1）和机柜（13），其特征在于，所述机柜（13）设置在台柜（1）侧边且高出台柜（1），台柜（1）顶部设有操作台（2），所述操作台（2）上设置有滑动导轨（3），滑动导轨（3）上安装有滑台（31），所述操作台（2）上对应滑台（31）设有送料电缸（30）；滑台（31）上设置有换能器固定位，换能器固定位上设置有用于夹紧换能器（5）的自动定位治具（4），滑动导轨（3）中部设有加压工位（70），机柜（13）对应加压工位（70）设置有恒扭力的加压机头；恒扭力的加压机头安装在升降平台（131）上，升降平台（131）通过顶紧电缸（15）固定在机柜上；

所述台柜（1）内对应加压工位（70）设有换能器治具机构（16），换能器治具机构（16）从底部抵接换能器（5），使得换能器（5）顶部抵接配合加压机头；所述加压工位（70）上设有与加压机头配合的压力检测机构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种换能器加压设备，其特征在于，所述加压机头包括机架（12），所述机架（12）固定设置在机柜顶部侧边，机架（12）顶部设有升降调节燕尾槽，机架（12）顶部的升降调节燕尾槽安装有锁付电机（11），锁付电机（11）为恒扭力电机，锁付电机（11）底端连接有治具上（8），所述自动定位治具（4）为电动卡盘。

3.根据权利要求1所述的一种换能器加压设备，其特征在于，所述机架（12）固定在升降平台（131）上，所述滑台（31）上左右两端对称设置有换能器固定位，所述滑台（31）位于滑动导轨（3）最左端时抵接滑动导轨（3）对应设置的左定位柱（310），滑台（31）右端的换能器固定位进入加压工位（70）上，所述滑台（31）位于滑动导轨（3）最右端时抵接滑动导轨（3）对应设置的右定位柱（311），滑台（31）左端的换能器固定位进入加压工位（70）上。

4.根据权利要求2所述的一种换能器加压设备，其特征在于，所述机架（12）对应锁付电机（11）下方设置有固定座（9），固定座（9）上套装有开口套筒（10），开口套筒（10）安装在固定座（9）对应位置设置的轴承上，开口套筒（10）底端活动安装有治具上（8）；锁付电机（11）的电机轴与开口套筒（10）传动连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种换能器加压设备，其特征在于，所述加压工位（70）包括加压工作台（7），加压工作台（7）通过其底部四角位置设置的滑柱（71）固定连接在支撑台底板（151）上，加压工作台（7）上预留有供加压机头工作的加压预留槽，所述压力检测机构（6）为电压检测机构，电压检测机构检测加压过程中换能器（5）产生的逆向电荷。

6.根据权利要求5所述的一种换能器加压设备，其特征在于，所述电压检测机构包括检测组件，检测组件安装在加压工作台（7）对应位置设置的检测安装位上，检测组件底端连接有电压检测器，电压检测器随加压机头抵接换能器（5）检测换能器（5）电压。

7.根据权利要求5所述的一种换能器加压设备，其特征在于，所述换能器治具机构（16）包括治具板（161），所述治具板（161）与滑柱（71）滑动配合，所述治具板（161）上固定连接有滑套（162），滑套（162）与滑柱（71）滑动配合；治具板（161）中部设有治具下（163），治具下（163）顶部与定位治具底部滑动抵接配合顶紧换能器（5）底部。

8.根据权利要求7所述的一种换能器加压设备，其特征在于，所述机柜（13）顶部侧边固定设有控制屏（14）。

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