氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具。底座安裝下壓板，底座上部安裝氣缸，上壓板與氣缸連接，上壓板下端面中間縱向設(shè)有滑槽，二塊固定V型塊固定在滑槽內(nèi)，上端放有壓電片的真空吸盤安裝在上壓板孔中，并對真空吸盤和壓電片的定位與夾緊；下壓板上端面設(shè)有與上壓板滑槽對稱布置的滑槽，固定V型塊固定在滑槽內(nèi)，上端放有匹配層的真空吸盤安裝在下壓板孔中，活動(dòng)V型塊推動(dòng)在滑槽內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對真空吸盤和匹配層的定位與夾緊；二個(gè)真空吸盤開有中心孔，分別經(jīng)上、下壓板上的氣孔、氣管與各自真空發(fā)生器連接。本發(fā)明采用負(fù)壓吸附裝卸壓電片和匹配層方便；使用V型塊定位和夾緊實(shí)現(xiàn)壓電片和匹配層對中，同軸度較高。
【專利說明】
氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及氣體超聲波換能器的制備，具體涉及一種氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體超聲波換能器一般用作氣體超聲波流量計(jì)的傳感單元，是一種通過低電壓激發(fā)獲得氣體流量信息的聲學(xué)匹配型換能器。氣體超聲波換能器主要傳感元件是壓電片與匹配層構(gòu)成的壓電核心。壓電片和匹配層之間通過膠水粘結(jié)并壓制固化形成壓電核心。為了使壓電片在電場激勵(lì)下振動(dòng)能最大效率地傳遞到匹配層，壓電片和匹配配合同軸度要求較高;作為傳感元件，壓電核心制作工藝的一致性和互換性要求較高，因此壓制過程中，需要控制壓緊力穩(wěn)定，且需要避免壓緊力過大造成壓電片和匹配層的碎裂;因此，需要一種工裝夾具保證壓電核心制作工藝穩(wěn)定、操作便捷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具，具有操作方便、結(jié)構(gòu)簡單，且能實(shí)現(xiàn)對換能器壓電核心制作工藝的控制，使壓電片和匹配層的粘接更加可靠，并有效提高換能器核心的制作效率和質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
本發(fā)明包括底座，氣缸，上壓板，下壓板，三塊固定V型塊，活動(dòng)V型塊，二個(gè)真空吸盤，手柄和二個(gè)真空發(fā)生器；
底座下端面垂直安裝下壓板，底座前端面上部安裝輸出推力可調(diào)的氣缸，上壓板上面的凸臺(tái)與氣缸連接，上壓板下端面中間縱向設(shè)有滑槽，第一固定V型塊和第二固定V型塊固定在滑槽內(nèi)，上端放有壓電片的第一真空吸盤安裝在上壓板孔中，并位于第一固定V型塊和第二固定V型塊之間，第一固定V型塊和第二固定V型塊對中后，實(shí)現(xiàn)對第一真空吸盤和壓電片的定位與夾緊；
下壓板上端面中間設(shè)有與上壓板滑槽對稱布置的滑槽，第三固定V型塊固定在滑槽內(nèi)，上端放有匹配層的第二真空吸盤安裝在下壓板孔中，并位于第三固定V型塊和活動(dòng)V型塊之間，活動(dòng)V型塊通過手柄推動(dòng)在滑槽內(nèi)移動(dòng)，第三固定V型塊和活動(dòng)V型塊對中后，實(shí)現(xiàn)對第二真空吸盤和匹配層的定位與夾緊；
第一真空吸盤和第二真空吸盤開有中心孔，分別經(jīng)上、下壓板上的氣孔、氣管與各自真空發(fā)生器連接。
[0005]所述下壓板上裝有避免氣缸超出行程造成壓電片、匹配層損壞的行程開關(guān)。
[0006]所述第一真空吸盤與壓電片間設(shè)置有第一氟膠O型圈。所述第二真空吸盤與匹配層間設(shè)置有第二氟膠O型圈。
[0007]本發(fā)明具有的有益效果是: 1)負(fù)壓吸附壓電片和匹配層，方便裝卸壓電片和匹配層；
2)通過使用V型塊定位和夾緊實(shí)現(xiàn)壓電片和匹配層對中，同軸度較高；
3)推桿氣缸輸出推力由氣源壓力控制調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)壓電片和匹配層的壓制力。
[0008]4)通過設(shè)置氟膠O型圈和限位開關(guān)，避免壓制過程中壓電片和匹配層受力碎裂。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的軸測圖。
[0010]圖2是真空吸盤的軸測圖。
[0011 ]圖3是下壓板V型塊夾持結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0012]圖4是上壓板V型塊夾持結(jié)構(gòu)仰視圖。
[0013]圖5是下壓板V型塊夾持結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0014]圖中:1、底座，2、氣缸，3、上壓板，4、下壓板，5、行程開關(guān)，6、18、19、固定V型塊，7、16、氟膠O型圈，8、17、真空吸盤，9、活動(dòng)V型塊，10、手柄支座，11、手柄，12、15、氣管，13、14、
真空發(fā)生器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明包括底座I，氣缸2，上壓板3，下壓板4，三塊固定V型塊6、18、19，活動(dòng)V型塊9，二個(gè)真空吸盤8、17，手柄11和二個(gè)真空發(fā)生器13、14。
[0017]底座I下端面垂直安裝下壓板4，底座I前端面上部安裝輸出推力可調(diào)的氣缸2，上壓板3上面的凸臺(tái)與氣缸2連接，上壓板3下端面中間縱向設(shè)有滑槽，第一固定V型塊18和第二固定V型塊19通過螺釘固定在滑槽內(nèi)，上端放有壓電片的第一真空吸盤17安裝在上壓板3孔中，并位于第一固定V型塊18和第二固定V型塊19之間，第一固定V型塊18和第二固定V型塊19對中后，實(shí)現(xiàn)對第一真空吸盤17和壓電片的定位與夾緊(圖4中壓電片未畫出)。
[0018]下壓板4上端面中間設(shè)有與上壓板3滑槽對稱布置的滑槽，第三固定V型塊6通過螺釘固定在滑槽內(nèi)，上端放有匹配層的第二真空吸盤8安裝在下壓板4孔中，并位于第三固定V型塊18和活動(dòng)V型塊9之間，活動(dòng)V型塊9通過手柄11推動(dòng)在滑槽內(nèi)移動(dòng)，第三固定V型塊6和活動(dòng)V型塊9對中后，實(shí)現(xiàn)對第二真空吸盤8和匹配層的定位與夾緊。手柄11通過手柄支座10與下壓板4連接，通過旋轉(zhuǎn)控制活動(dòng)V型塊9的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾緊和松卸。如圖5所示，第三固定V型塊6和活動(dòng)V型塊9均設(shè)置有兩級(jí)，下面一級(jí)與第二真空吸盤8相切，上面一級(jí)與匹配層相切(匹配層圖中未畫出)。
[0019]如圖1、圖2、圖5所示，第一真空吸盤17和第二真空吸盤8開有中心孔，分別經(jīng)上壓板3、下壓板4上的氣孔、第一氣管12和第二氣管15與各自第一真空發(fā)生器13、第二真空發(fā)生器14連接。所述二個(gè)真空發(fā)生器一端通過接頭與上壓板、下壓板的氣孔連接，另一端連接空壓機(jī)，在上壓板、下壓板氣孔內(nèi)形成負(fù)壓，與真空吸盤配合實(shí)現(xiàn)壓電片、匹配層的負(fù)壓吸附。
[0020]所述下壓板4上裝有避免氣缸2超出行程造成壓電片、匹配層損壞的行程開關(guān)5。
[0021]所述第一真空吸盤17與壓電片間設(shè)置有第一氟膠O型圈16。所述第二真空吸盤8與匹配層間設(shè)置有第二氟膠O型圈7。二個(gè)真空吸盤上均設(shè)置有氟膠O型圈，以保證在負(fù)壓時(shí)真空吸盤與壓電片、匹配層之間形成真空，且可以緩沖氣缸沖擊壓電片和匹配層的力，避免損壞。
[0022]所述氣缸2連接有氣源壓力可調(diào)的空壓機(jī)，調(diào)節(jié)氣源壓力穩(wěn)定即確定氣缸輸出推力，實(shí)現(xiàn)對壓電片和匹配層壓制力一致性的控制，保證壓電核心制作工藝的一致性。
[0023]本發(fā)明的工作原理:
壓制壓電片和匹配層前，先將上壓板3和下壓板4取下，在上壓板3上固定第一真空吸盤17和第一氟膠O型圈16，將壓電片置于第一氟膠O型圈16上部，將第一固定V型塊18和第二固定V型塊19放入上壓板3的滑槽并對中定位和夾緊壓電片，并用螺釘固定;在下壓板4上固定第二真空吸盤8和第二氟膠O型圈7，將匹配層置于第二氟膠O型圈上7部，將第三固定V型塊6和活動(dòng)V型塊9放入下壓板4的滑槽，調(diào)節(jié)手柄11的位置，使第三固定V型塊6和活動(dòng)V型塊9對中定位和夾緊匹配層;將上壓板3安裝到氣缸2上，下壓板4安裝到底座I上，啟動(dòng)空壓機(jī)讓第一真空發(fā)生器13、第二真空發(fā)生器14工作，形成負(fù)壓并吸附壓電片和匹配層;在匹配層上表面均勻涂膠后，調(diào)節(jié)氣源輸出壓力，啟動(dòng)氣缸，以一定的輸出推力推動(dòng)上壓板3帶動(dòng)壓電片向下運(yùn)動(dòng)與下壓板4上的匹配層接觸，進(jìn)行壓制。在氣缸2行程超出范圍時(shí)，觸發(fā)行程開關(guān)5，停止氣缸，防止壓碎壓電片和匹配層。壓緊后，將上壓板3和下壓板4用螺栓連接夾緊，取下上壓板3和下壓板4，并送入下一道高溫固化工序。至此，完成氣體超聲波換能器壓電片和匹配層的壓制工藝。
[0024]上述【具體實(shí)施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具，其特征在于:包括底座(I)，氣缸(2)，上壓板(3)，下壓板(4)，三塊固定V型塊(6、18、19)，活動(dòng)V型塊(9)，二個(gè)真空吸盤(8、17)，手柄(11)和二個(gè)真空發(fā)生器(13、14); 底座(I)下端面垂直安裝下壓板(4)，底座(I)前端面上部安裝輸出推力可調(diào)的氣缸(2)，上壓板(3)上面的凸臺(tái)與氣缸(2)連接，上壓板(3)下端面中間縱向設(shè)有滑槽，第一固定V型塊(18)和第二固定V型塊(19)固定在滑槽內(nèi)，上端放有壓電片的第一真空吸盤(17)安裝在上壓板(3)孔中，并位于第一固定V型塊(18)和第二固定V型塊(19)之間，第一固定V型塊(18)和第二固定V型塊(19)對中后，實(shí)現(xiàn)對第一真空吸盤(17)和壓電片的定位與夾緊； 下壓板(4)上端面中間設(shè)有與上壓板(3)滑槽對稱布置的滑槽，第三固定V型塊(6)固定在滑槽內(nèi)，上端放有匹配層的第二真空吸盤(8)安裝在下壓板(4)孔中，并位于第三固定V型塊(18)和活動(dòng)V型塊(9)之間，活動(dòng)V型塊(9)通過手柄(11)推動(dòng)在滑槽內(nèi)移動(dòng)，第三固定V型塊(6)和活動(dòng)V型塊(9)對中后，實(shí)現(xiàn)對第二真空吸盤(8)和匹配層的定位與夾緊； 第一真空吸盤(17)和第二真空吸盤(8)開有中心孔，分別經(jīng)上壓板、下壓板上的氣孔、氣管與各自真空發(fā)生器(13、14)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具，其特征在于:所述下壓板(4)上裝有避免氣缸(2)超出行程造成壓電片、匹配層損壞的行程開關(guān)(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具，其特征在于:所述第一真空吸盤(17)與壓電片間設(shè)置有第一氟膠O型圈(16)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體超聲波換能器壓電片與匹配層的壓制夾具，其特征在于:所述第二真空吸盤(8)與匹配層間設(shè)置有第二氟膠O型圈(7)。
【文檔編號(hào)】B32B37/10GK106079830SQ201610631542
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月4日 公開號(hào)201610631542.8, CN 106079830 A, CN 106079830A, CN 201610631542, CN-A-106079830, CN106079830 A, CN106079830A, CN201610631542, CN201610631542.8
【發(fā)明人】傅新, 彭祥祥, 徐嬋娜
【申請人】浙江大學(xué)