超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，一實(shí)施例提供一種超聲波換能器100與超聲波刀體200的裝配工藝方法。所述超聲波換能器100包括變幅桿110以及設(shè)于變幅桿110一端的壓電振子120。所述變幅桿110具有裝配法蘭112。所述超聲波刀體200上設(shè)有與所述超聲波換能器100對(duì)應(yīng)的安裝腔體210。包括以下步驟：

S1、將變幅桿110的裝配法蘭112過盈裝配在超聲波刀體200的安裝腔體210內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置，使得超聲波換能器100裝配在超聲波刀體200的安裝腔體210中；

S2、在所述裝配法蘭112與所述超聲波刀體200的裝配縫隙處進(jìn)行固定，使得所述裝配法蘭112與所述超聲波刀體200熔融為一體；

具體地，所述裝配法蘭112與所述超聲波刀體200的裝配縫隙處可采用焊接或其他方式固定。可選地，在所述S2步驟中，通過激光焊接機(jī)在所述裝配法蘭112與所述超聲波刀體200的裝配縫隙處進(jìn)行焊接固定。如此，采用激光焊接機(jī)進(jìn)行焊接固定，操作方便，焊接效果好。

S3、設(shè)置壓蓋300，將壓蓋300設(shè)置在所述裝配法蘭112遠(yuǎn)離所述壓電振子120的一側(cè)，所述壓蓋300與所述超聲波刀體200裝配連接，且所述壓蓋300將所述裝配法蘭112壓緊在所述超聲波刀體200上。

該實(shí)施例中，超聲波刀體200是超聲波刀柄成品產(chǎn)品的一個(gè)部件，主要用于連接機(jī)床主軸及安裝超聲波換能器100。

上述超聲波換能器100與超聲波刀體200的裝配工藝方法，超聲波換能器100通過變幅桿110的裝配法蘭112裝配在超聲波刀體200中，裝配法蘭112與超聲波刀體200過盈配合實(shí)現(xiàn)超聲波換能器100的固定，然后再通過在裝配法蘭112與超聲波刀體200的裝配縫隙處進(jìn)行焊接實(shí)現(xiàn)再次固定，最后通過壓蓋300給變幅桿110的裝配法蘭112壓力，使裝配法蘭112和超聲波刀體200組合更加緊密實(shí)現(xiàn)加固固定，保證超聲波換能器100與超聲波刀體200裝配可靠，加強(qiáng)了產(chǎn)品的使用強(qiáng)度，產(chǎn)品經(jīng)掉地或碰撞后變幅桿110不易歪斜，不易影響產(chǎn)品的圓跳動(dòng)和動(dòng)平衡，降低了撞擊帶來的產(chǎn)品精度失效風(fēng)險(xiǎn)，提高了產(chǎn)品的使用壽命。

進(jìn)一步地，在所述S2步驟之后，還包括步驟：S2a、在所述裝配法蘭112遠(yuǎn)離所述壓電振子120的側(cè)面上涂設(shè)防水膠，并保證在所述S3步驟之前，所述防水膠處于未凝固狀態(tài)。進(jìn)而，在防水膠未干時(shí)裝入壓蓋300，壓蓋300逐漸旋入將多余的防水膠擠開，使得壓蓋300所施加的縱向壓力直達(dá)裝配法蘭112，當(dāng)壓蓋300與超聲波刀體200裝配后，防水膠能夠?qū)荷w300、變幅桿110以及超聲波刀體200三者之間的間隙填滿，一方面，防水膠能夠進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)品的使用強(qiáng)度；另一方面，防水膠與焊接結(jié)構(gòu)能夠組成雙重防水保護(hù)，防止?jié)B水進(jìn)入刀體內(nèi)腔，破壞超聲波換能器100的壓電振子120的壓電效應(yīng)。

進(jìn)一步地，如圖2、圖3所示，所述S3步驟具體包括：

S31、設(shè)置壓蓋300，所述壓蓋300呈兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，所述壓蓋300的一側(cè)外壁上設(shè)有裝配螺紋312，所述壓蓋300上與所述裝配螺紋312相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為壓緊部310，所述壓蓋300的另一側(cè)為施力部320，所述壓蓋300本體在其壓緊部310與施力部320之間為裁剪部330。將壓蓋300套設(shè)在變幅桿110的外側(cè)，壓蓋300位于所述裝配法蘭112遠(yuǎn)離所述壓電振子120的一側(cè)，所述壓蓋300的壓緊部310靠近所述裝配法蘭112；

S32、所述超聲波刀體200的安裝腔體210中用于與所述壓蓋300裝配的腔體內(nèi)壁為壓蓋裝配內(nèi)壁220，所述壓蓋裝配內(nèi)壁220上設(shè)有與所述裝配螺紋312相匹配的鎖緊螺紋。在壓蓋300的施力部320施力轉(zhuǎn)動(dòng)壓蓋300，所述壓蓋300的壓緊部310旋入所述超聲波刀體200中與所述超聲波刀體200連接，所述壓蓋300的壓緊部310將所述裝配法蘭112壓緊在所述超聲波刀體200上；

S33、在所述壓蓋300的裁剪部330處對(duì)壓蓋300進(jìn)行裁剪，裁剪掉裁剪部330與施力部320，保留壓緊部310在超聲波刀體200上。

如此，壓蓋300上的施力部320便于施加鎖緊力從而將壓緊部310鎖緊在超聲波刀體200上，裁剪部330便于將裁剪部330與施力部320裁減掉，使得僅有壓緊部310安裝在刀體上，通過采用上述方法，一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)壓蓋300的裝配，保證壓蓋300給變幅桿110的裝配法蘭112壓力使裝配法蘭112和超聲波刀體200組合更加緊密，且壓蓋300通過螺紋鎖緊操作方便；另一方面，壓蓋300安裝后僅有壓緊部310裝配在超聲波刀體200上，壓緊部310結(jié)構(gòu)完整，其上沒有額外設(shè)置的施力槽，壓蓋300安裝后不會(huì)影響超聲波刀柄產(chǎn)品的圓跳動(dòng)和動(dòng)平衡，保證產(chǎn)品的精度。

進(jìn)一步地，所述壓緊部310沿軸向方向的長度與所述壓蓋裝配內(nèi)壁220沿軸向方向的長度匹配。從而，當(dāng)所述壓緊部310裝配至超聲波刀體200的安裝腔體210中后，壓緊部310遠(yuǎn)離裝配法蘭112的外端與超聲波刀體200的端部平齊，裝配后得到的超聲波刀柄成品產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，掉地或碰撞不易損壞，且整體性好，結(jié)構(gòu)美觀，性能提升。

進(jìn)一步地，所述壓蓋300的外壁上在其壓緊部310與施力部320之間開設(shè)有退刀槽332，所述壓蓋300上與所述退刀槽332相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為所述裁剪部330，在所述S33步驟中，采用車床在壓蓋300的裁剪部330處對(duì)壓蓋300進(jìn)行裁剪。如此，通過設(shè)置退刀槽332作為壓蓋300的裁剪部330，進(jìn)行裁剪時(shí)，可采用車床在壓蓋300的退刀槽332處對(duì)壓蓋300進(jìn)行裁剪，操作方便。

進(jìn)一步地，所述壓蓋300的另一側(cè)的外壁上設(shè)有與扳手匹配的施力凸緣322，所述壓蓋300上與所述施力凸緣322相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為所述施力部320，在所述S32步驟中，采用扳手在壓蓋300的施力部320施力轉(zhuǎn)動(dòng)壓蓋300。如此，通過在壓蓋300的另一側(cè)設(shè)置與扳手匹配的施力凸緣322，對(duì)壓蓋300進(jìn)行鎖緊時(shí)，可采用扳手配合施力凸緣322進(jìn)行鎖緊，鎖緊可靠，操作方便。

具體地，在所述S1步驟中，裝配法蘭112與超聲波刀體200過盈裝配的具體方法可以為多種。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述S1步驟具體包括：加熱所述超聲波刀體200，使得所述超聲波刀體200的安裝腔體210內(nèi)孔變大，壓力機(jī)將所述變幅桿110壓合至所述超聲波刀體200上，將變幅桿110的裝配法蘭112過盈裝配在超聲波刀體200的安裝腔體210內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置。從而，裝配法蘭112與超聲波刀體200采用熱裝的方式實(shí)現(xiàn)過盈裝配，裝配所需的壓力較小，能夠保護(hù)變幅桿110與超聲波刀體200，且對(duì)該兩個(gè)工件的尺寸要求精度較低；此外，采用壓力機(jī)壓合實(shí)現(xiàn)裝配法蘭112與超聲波刀體200的裝配到位，操作穩(wěn)定，壓力大，能夠有效保證兩個(gè)工件裝配到位。可選地，所述壓力機(jī)為氣動(dòng)壓力機(jī)，壓合效果好。

在其中另一個(gè)實(shí)施例中，所述S1步驟具體包括：通過壓力機(jī)將所述變幅桿110壓合至所述超聲波刀體200上，將變幅桿110的裝配法蘭112過盈裝配在超聲波刀體200的安裝腔體210內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置。從而，裝配法蘭112與超聲波刀體200采用冷裝的方式實(shí)現(xiàn)過盈裝配，裝配較為方便；此外，采用壓力機(jī)壓合實(shí)現(xiàn)裝配法蘭112與超聲波刀體200的裝配到位，操作穩(wěn)定，壓力大，能夠保證兩個(gè)工件裝配到位。可選地，所述壓力機(jī)為氣動(dòng)壓力機(jī)，壓合效果好。

1.《超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法》其特征在于，所述超聲波換能器包括變幅桿以及設(shè)于變幅桿一端的壓電振子，所述變幅桿具有裝配法蘭，所述超聲波刀體上設(shè)有與所述超聲波換能器對(duì)應(yīng)的安裝腔體，包括以下步驟：

S1、將變幅桿的裝配法蘭過盈裝配在超聲波刀體的安裝腔體內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置，使得超聲波換能器裝配在超聲波刀體的安裝腔體中；

S2、在所述裝配法蘭與所述超聲波刀體的裝配縫隙處進(jìn)行固定，使得所述裝配法蘭與所述超聲波刀體熔融為一體；

S3、設(shè)置壓蓋，將壓蓋設(shè)置在所述裝配法蘭遠(yuǎn)離所述壓電振子的一側(cè)，所述壓蓋與所述超聲波刀體裝配連接，且所述壓蓋將所述裝配法蘭壓緊在所述超聲波刀體上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，在所述S2步驟之后，還包括步驟：

S2a、在所述裝配法蘭遠(yuǎn)離所述壓電振子的側(cè)面上涂設(shè)防水膠，并保證在所述S3步驟之前，所述防水膠處于未凝固狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，所述S3步驟具體包括：

S31、設(shè)置壓蓋，所述壓蓋呈兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，所述壓蓋的一側(cè)外壁上設(shè)有裝配螺紋，所述壓蓋上與所述裝配螺紋相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為壓緊部，所述壓蓋的另一側(cè)為施力部，所述壓蓋本體在其壓緊部與施力部之間為裁剪部，將壓蓋套設(shè)在變幅桿的外側(cè)，壓蓋位于所述裝配法蘭遠(yuǎn)離所述壓電振子的一側(cè)，所述壓蓋的壓緊部靠近所述裝配法蘭；

S32、所述超聲波刀體的安裝腔體中用于與所述壓蓋裝配的腔體內(nèi)壁為壓蓋裝配內(nèi)壁，所述壓蓋裝配內(nèi)壁上設(shè)有與所述裝配螺紋相匹配的鎖緊螺紋，在壓蓋的施力部施力轉(zhuǎn)動(dòng)壓蓋，所述壓蓋的壓緊部旋入所述超聲波刀體中與所述超聲波刀體連接，所述壓蓋的壓緊部將所述裝配法蘭壓緊在所述超聲波刀體上；

S33、在所述壓蓋的裁剪部處對(duì)壓蓋進(jìn)行裁剪，裁剪掉裁剪部與施力部，保留壓緊部在超聲波刀體上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，所述壓緊部沿軸向方向的長度與所述壓蓋裝配內(nèi)壁沿軸向方向的長度匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，所述壓蓋的外壁上在其壓緊部與施力部之間開設(shè)有退刀槽，所述壓蓋上與所述退刀槽相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為所述裁剪部，在所述S33步驟中，采用車床在壓蓋的裁剪部處對(duì)壓蓋進(jìn)行裁剪。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，所述壓蓋的另一側(cè)的外壁上設(shè)有與扳手匹配的施力凸緣，所述壓蓋上與所述施力凸緣相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為所述施力部，在所述S32步驟中，采用扳手在壓蓋的施力部施力轉(zhuǎn)動(dòng)壓蓋。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，所述S1步驟具體包括：加熱所述超聲波刀體，使得所述超聲波刀體的安裝腔體內(nèi)孔變大，壓力機(jī)將所述變幅桿壓合至所述超聲波刀體上，將變幅桿的裝配法蘭過盈裝配在超聲波刀體的安裝腔體內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，所述S1步驟具體包括：通過壓力機(jī)將所述變幅桿壓合至所述超聲波刀體上，將變幅桿的裝配法蘭過盈裝配在超聲波刀體的安裝腔體內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，所述壓力機(jī)為氣動(dòng)壓力機(jī)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，其特征在于，在所述S2步驟中，通過激光焊接機(jī)在所述裝配法蘭與所述超聲波刀體的裝配縫隙處進(jìn)行焊接固定。

圖1為該發(fā)明一實(shí)施例所述的超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法的流程示意圖；

圖2為該發(fā)明一實(shí)施例所述的超聲波換能器與超聲波刀體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為該發(fā)明一實(shí)施例所述的壓蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：100、超聲波換能器，110、變幅桿，112、裝配法蘭，120、壓電振子，200、超聲波刀體，210、安裝腔體，220、壓蓋裝配內(nèi)壁，300、壓蓋，310、壓緊部，312、裝配螺紋，320、施力部，322、施力凸緣，330、裁剪部，332、退刀槽。

超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法專利目的

基于此，有必要提供一種超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，能夠加強(qiáng)產(chǎn)品的使用強(qiáng)度，降低撞擊帶來的產(chǎn)品精度失效風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品的使用壽命。

超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法技術(shù)方案

《超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法》所述超聲波換能器包括變幅桿以及設(shè)于變幅桿一端的壓電振子，所述變幅桿具有裝配法蘭，所述超聲波刀體上設(shè)有與所述超聲波換能器對(duì)應(yīng)的安裝腔體，包括以下步驟：

S1、將變幅桿的裝配法蘭過盈裝配在超聲波刀體的安裝腔體內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置，使得超聲波換能器裝配在超聲波刀體的安裝腔體中；

S2、在所述裝配法蘭與所述超聲波刀體的裝配縫隙處進(jìn)行固定，使得所述裝配法蘭與所述超聲波刀體熔融為一體；

S3、設(shè)置壓蓋，將壓蓋設(shè)置在所述裝配法蘭遠(yuǎn)離所述壓電振子的一側(cè)，所述壓蓋與所述超聲波刀體裝配連接，且所述壓蓋將所述裝配法蘭壓緊在所述超聲波刀體上。

上述超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法，超聲波換能器通過變幅桿的裝配法蘭裝配在超聲波刀體中，裝配法蘭與超聲波刀體過盈配合實(shí)現(xiàn)超聲波換能器的固定，然后再通過在裝配法蘭與超聲波刀體的裝配縫隙處進(jìn)行焊接實(shí)現(xiàn)再次固定，最后通過壓蓋給變幅桿的裝配法蘭壓力，壓蓋使裝配法蘭和超聲波刀體組合更加緊密實(shí)現(xiàn)加固固定，保證超聲波換能器與超聲波刀體裝配可靠，加強(qiáng)了產(chǎn)品的使用強(qiáng)度，產(chǎn)品經(jīng)掉地或碰撞后變幅桿不易歪斜，不易影響產(chǎn)品的圓跳動(dòng)和動(dòng)平衡，降低了撞擊帶來的產(chǎn)品精度失效風(fēng)險(xiǎn)，提高了產(chǎn)品的使用壽命。

進(jìn)一步地，在所述S2步驟之后，還包括步驟：

S2a、在所述裝配法蘭遠(yuǎn)離所述壓電振子的側(cè)面上涂設(shè)防水膠，并保證在所述S3步驟之前，所述防水膠處于未凝固狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述S3步驟具體包括：

S31、設(shè)置壓蓋，所述壓蓋呈兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，所述壓蓋的一側(cè)外壁上設(shè)有裝配螺紋，所述壓蓋上與所述裝配螺紋相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為壓緊部，所述壓蓋的另一側(cè)為施力部，所述壓蓋本體在其壓緊部與施力部之間為裁剪部，將壓蓋套設(shè)在變幅桿的外側(cè)，壓蓋位于所述裝配法蘭遠(yuǎn)離所述壓電振子的一側(cè)，所述壓蓋的壓緊部靠近所述裝配法蘭；

S32、所述超聲波刀體的安裝腔體中用于與所述壓蓋裝配的腔體內(nèi)壁為壓蓋裝配內(nèi)壁，所述壓蓋裝配內(nèi)壁上設(shè)有與所述裝配螺紋相匹配的鎖緊螺紋，在壓蓋的施力部施力轉(zhuǎn)動(dòng)壓蓋，所述壓蓋的壓緊部旋入所述超聲波刀體中與所述超聲波刀體連接，所述壓蓋的壓緊部將所述裝配法蘭壓緊在所述超聲波刀體上；

S33、在所述壓蓋的裁剪部處對(duì)壓蓋進(jìn)行裁剪，裁剪掉裁剪部與施力部，保留壓緊部在超聲波刀體上。

進(jìn)一步地，所述壓緊部沿軸向方向的長度與所述壓蓋裝配內(nèi)壁沿軸向方向的長度匹配。進(jìn)一步地，所述壓蓋的外壁上在其壓緊部與施力部之間開設(shè)有退刀槽，所述壓蓋上與所述退刀槽相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為所述裁剪部，在所述S33步驟中，采用車床在壓蓋的裁剪部處對(duì)壓蓋進(jìn)行裁剪。進(jìn)一步地，所述壓蓋的另一側(cè)的外壁上設(shè)有與扳手匹配的施力凸緣，所述壓蓋上與所述施力凸緣相對(duì)應(yīng)的蓋體部分為所述施力部，在所述S32步驟中，采用扳手在壓蓋的施力部施力轉(zhuǎn)動(dòng)壓蓋。

進(jìn)一步地，所述S1步驟具體包括：加熱所述超聲波刀體，使得所述超聲波刀體的安裝腔體內(nèi)孔變大，壓力機(jī)將所述變幅桿壓合至所述超聲波刀體上，將變幅桿的裝配法蘭過盈裝配在超聲波刀體的安裝腔體內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置。進(jìn)一步地，所述S1步驟具體包括：通過壓力機(jī)將所述變幅桿壓合至所述超聲波刀體上，將變幅桿的裝配法蘭過盈裝配在超聲波刀體的安裝腔體內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置。進(jìn)一步地，所述壓力機(jī)為氣動(dòng)壓力機(jī)。進(jìn)一步地，在所述S2步驟中，通過激光焊接機(jī)在所述裝配法蘭與所述超聲波刀體的裝配縫隙處進(jìn)行焊接固定。

對(duì)于超硬、超脆等特殊材料的加工，普通的加工工藝加工效果差，效率低，無法滿足這類材料的加工精度要求。旋轉(zhuǎn)超聲加工技術(shù)，即將超聲加工與工具旋轉(zhuǎn)組合起來的加工模式，其可用于對(duì)這類特殊材料的加工，加工精度高，效率高，逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。在旋轉(zhuǎn)超聲加工技術(shù)中，超聲波換能器是超聲加工中提供超聲能量的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的超聲波換能器與超聲波刀體裝配后，產(chǎn)品的使用強(qiáng)度較差，產(chǎn)品經(jīng)掉地或碰撞后變幅桿容易歪斜，從而影響產(chǎn)品的圓跳動(dòng)和動(dòng)平衡，容易發(fā)生產(chǎn)品精度失效，產(chǎn)品的使用壽命較短。

2021年11月，《超聲波換能器與超聲波刀體的裝配工藝方法》獲得第八屆廣東專利獎(jiǎng)銀獎(jiǎng)。

超聲波換能器的應(yīng)用十分廣泛,它按應(yīng)用的行業(yè)分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、生活、醫(yī)療及軍事等。按實(shí)現(xiàn)的功能分為超聲波加工、超聲波清洗、超聲波探測(cè)、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、遙測(cè)、遙控等；按工作環(huán)境分為液體、氣體、生物體等;按性質(zhì)分為功率超聲波、檢測(cè)超聲波、超聲波成像等。

超聲波換能器壓電陶瓷變壓器

壓電陶瓷變壓器是利用極化后壓電體的壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)電壓輸出的。其輸入部分用正弦電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng), 通過逆壓電效應(yīng)使其產(chǎn)生振動(dòng), 振動(dòng)波通過輸入和輸出部分的機(jī)械耦合到輸出部分, 輸出部分再通過正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷,實(shí)現(xiàn)壓電體的電能-機(jī)械能-電能的兩次變換,在壓電變壓器的諧振頻率下獲得最高輸出電壓。與電磁變壓器相比, 這具有體積小, 質(zhì)量輕,功率密度高, 效率高, 耐擊穿, 耐高溫, 不怕燃燒, 無電磁干擾和電磁噪聲, 且結(jié)構(gòu)簡單、便于制作、易批量生產(chǎn), 在某些領(lǐng)域成為電磁變壓器的理想替代元件等優(yōu)點(diǎn)。此類變壓器用于開關(guān)轉(zhuǎn)換器、筆記本電腦、氖燈驅(qū)動(dòng)器等。

超聲波換能器超聲波馬達(dá)

超聲波馬達(dá)是把定子作為換能器, 利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)讓馬達(dá)定子處于超聲波頻率的振動(dòng), 然后靠定子和轉(zhuǎn)子間的摩擦力來傳遞能量, 帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。超聲波馬達(dá)體積小, 力矩大, 分辨率高, 結(jié)構(gòu)簡單, 直接驅(qū)動(dòng), 無制動(dòng)機(jī)構(gòu), 無軸承機(jī)構(gòu), 這些優(yōu)點(diǎn)有益于裝置的小型化。超聲波馬達(dá)廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、激光、半導(dǎo)體微電子工藝、精密機(jī)械與儀器、機(jī)器人、醫(yī)學(xué)與生物工程領(lǐng)域。

超聲波換能器超聲波清洗

超聲波清洗的機(jī)理是利用超聲波在清洗液中傳播時(shí)的空化、輻射壓、聲流等物理效應(yīng), 對(duì)清洗件上的污物產(chǎn)生的機(jī)械起剝落作用, 同時(shí)能促進(jìn)清洗液與污物發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 達(dá)到清洗物件的目的。超聲波清洗機(jī)所用的頻率根據(jù)清洗物的大小和目的可選用10～500 kHz, 一般多為20～50 kHz。隨著超聲波換能器頻率的增加,可采用郎之萬振子、縱向振子、厚度振子等。在小型化方面, 也有采用圓片振子的徑向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的。超聲波清洗在各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家用設(shè)備、電子、汽車、橡膠、印刷、飛機(jī)、食品、醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究等行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

超聲波換能器超聲波焊接

超聲波焊接有超聲波金屬焊接和超聲波塑料焊接兩大類。其中超聲波塑料焊接技術(shù)已獲得較為普遍的應(yīng)用。它是利用換能器產(chǎn)生的超聲振動(dòng), 通過上焊件把超聲振動(dòng)能量傳送到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩焊件交界處聲阻大, 所以會(huì)產(chǎn)生局部高溫使塑料熔化, 在接觸壓力的作用下完成焊接工作。超聲塑料焊接可方便焊接其他焊接法無法焊接的部位。另外, 還節(jié)約了塑料制品昂貴的模具費(fèi), 縮短了加工時(shí)間, 提高了生產(chǎn)效率, 有經(jīng)濟(jì)、快速和可靠等特點(diǎn)。

超聲波換能器超聲波加工

把微細(xì)磨料隨超聲波加工工具一起以一定靜壓力加在工件上, 就能加工出與工具相同的形狀。加工時(shí)換能器需在 15～ 40 kHz的頻率下, 產(chǎn)生 15～ 40 微米的振幅。超聲波工具使工件表面的磨料以相當(dāng)大的沖擊力連續(xù)沖擊, 破壞超聲輻射部位, 使材料破碎而達(dá)到去除材料的目的。超聲波加工主要應(yīng)用于寶石、玉器、大理石、瑪瑙、硬質(zhì)合金等脆硬材料的加工以及異型孔和細(xì)深孔的加工。此外, 在普通切削工具上加超聲波換能器振動(dòng)時(shí), 也可起到提高精度和效率的作用。

超聲波換能器超聲波減肥

利用超聲波換能器的空化效應(yīng)和微機(jī)械振動(dòng), 將人體表皮下多余的脂肪細(xì)胞破碎、乳化后排出體外, 達(dá)到減肥、塑形的目的。這是國際上90 年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。意大利的Zocch i首次將超聲去脂用于床, 并獲得成功, 為整形、美容開創(chuàng)了先河。超聲去脂技術(shù)在國內(nèi)外得以迅速發(fā)展。

超聲波換能器超聲波育種

對(duì)植物種子進(jìn)行適當(dāng)頻率和強(qiáng)度的超聲波照射, 可提高種子的發(fā)芽率, 降低霉?fàn)€率, 促進(jìn)種子的生長, 提高植物生長速度。據(jù)資料介紹, 超聲波可使某些植物種子生長速度提高2～3 倍。

超聲波換能器電子血壓計(jì)

利用超聲波換能器接收血管的壓力, 當(dāng)氣囊加壓緊壓血管時(shí), 因外加壓力高于血管舒張壓力, 超聲波換能器感受不到血管的壓力; 而當(dāng)氣囊逐漸泄氣, 超聲波換能器對(duì)血管的壓力隨之減小到某一數(shù)值時(shí), 二者的壓力達(dá)到平衡, 此時(shí)超聲波換能器就能感受到血管的壓力, 該壓力即為心臟的收縮壓, 通過放大器發(fā)出指示信號(hào), 給出血壓值。電子血壓計(jì)由于取消了聽診器, 可減輕醫(yī)務(wù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

超聲波換能器遙測(cè)遙控

在有毒、放射性等惡劣環(huán)境中, 人們不能接近工作, 需要遠(yuǎn)地控制; 電視機(jī), 電風(fēng)扇以及電燈等電器開關(guān)需要遙控, 都可裝上超聲波換能器, 通過遠(yuǎn)地發(fā)射超聲波由裝在需要控制系統(tǒng)上的接收換能器所接收,把聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)使開關(guān)動(dòng)作。

超聲波換能器交通監(jiān)測(cè)

現(xiàn)代交通, 自動(dòng)監(jiān)測(cè)車輛的通行和計(jì)數(shù)以便掌握車輛的運(yùn)行情況是非常必要的。如交通監(jiān)理站安裝一個(gè)收發(fā)兼用的超聲波換能器及其附屬設(shè)備, 當(dāng)車輛通過時(shí)就有一個(gè)聲脈沖返回, 通過計(jì)數(shù)累計(jì)可得到日行車輛的數(shù)量。給汽車尾部裝一個(gè)收發(fā)兩用的換能器, 可防止倒車相撞事故發(fā)生。在公路上安裝接收型壓電超聲波換能器還可以監(jiān)測(cè)噪聲指數(shù)。

超聲波換能器測(cè)距

超聲波測(cè)距裝置又叫聲尺。它是通過收發(fā)兩用的換能器, 測(cè)量脈沖時(shí)間間隔。聲尺可測(cè)10m 以內(nèi)的距離, 精度可達(dá)千分之幾。

超聲波換能器檢漏及氣體檢測(cè)

對(duì)于壓力系統(tǒng), 在泄漏處, 由于壓力容器的內(nèi)外壓差造成射流噪聲。這種噪聲頻譜極寬。對(duì)于非壓力系統(tǒng), 可在密閉系統(tǒng)內(nèi)安放一個(gè)超聲波源, 然后從密閉系統(tǒng)外部接收。一般未泄漏時(shí)測(cè)到的信號(hào)幅度極小或沒有, 在泄漏處信號(hào)幅度有突然增大的趨勢(shì)。氣體流量檢測(cè)也是化工中的重要手段之一。流量檢測(cè)目前有多種放大，如浮子流量計(jì)等。但利用超聲波換能器主要優(yōu)點(diǎn)是不妨礙流體的流動(dòng)。

超聲波換能器信息采集

智能機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)在空間自由行走、辨認(rèn)物體等功能, 不僅要用超聲波換能器測(cè)距導(dǎo)盲, 而且要成像辨識(shí)。所以, 需要小型的超聲波換能器陣, 以實(shí)現(xiàn)多種功能, 這方面將成為一項(xiàng)重要的研究課題, 吸引著眾多的科學(xué)家為之奮斗。