本文關(guān)鍵詞：三立柱夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，超聲設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。超聲換能器作為超聲設(shè)備的核心部件之一，具有高效、大功率等特點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)的夾心式壓電換能器裝配方法中存在扭矩不穩(wěn)定、壓力波動(dòng)范圍大等問(wèn)題，這些缺點(diǎn)導(dǎo)致夾心式壓電換能器電聲轉(zhuǎn)換效率低、易發(fā)熱、陶瓷片易碎、換能器易松開等問(wèn)題。因此，夾心式壓電換能器的裝配質(zhì)量對(duì)其性能有著重要的影響。根據(jù)傳統(tǒng)裝配存在的這些問(wèn)題，本文提出了夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)，并設(shè)計(jì)和分析了夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，同時(shí)給出了該自動(dòng)裝配機(jī)的控制程序。 本文的主要內(nèi)容如下： 第一章，介紹了超聲技術(shù)和超聲換能器的基本概念以及應(yīng)用范圍，然后介紹了超聲技術(shù)、超聲換能器、PLC以及壓電換能器裝配技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究狀況，最后提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。 第二章，研究了換能器的各種性能參數(shù)以及裝配質(zhì)量的判斷方法。分析了夾心式壓電換能器上的應(yīng)力分布情況。針對(duì)夾心式壓電換能器的特點(diǎn)，計(jì)算了其在換能器上施加預(yù)應(yīng)力的大小和換能器中壓電陶瓷片受力時(shí)產(chǎn)生的電荷量之間的關(guān)系。 第三章，介紹了夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)的整體結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)裝配機(jī)的不足，設(shè)計(jì)了夾心式壓電換能器電極與檢測(cè)夾頭對(duì)準(zhǔn)和夾緊裝置以及夾心式壓電換能器螺母與套筒扳手對(duì)準(zhǔn)裝置。 第四章，建立了夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)的三維模型，并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化。將其導(dǎo)入Ansys Workbench中，使用Ansys Workbench對(duì)裝配機(jī)進(jìn)行了靜、動(dòng)態(tài)分析，論證其理論可行性。 第五章，介紹了PLC控制系統(tǒng)的組成和優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)，夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)的特點(diǎn)和工作流程，進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)和軟件的編程。采用WinCC Flexible組態(tài)軟件建立適合夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)的人機(jī)界面。 第六章，利用自動(dòng)裝配機(jī)對(duì)夾心式壓電換能器進(jìn)行裝配實(shí)驗(yàn)，得出裝配后夾心式壓電換能器的參數(shù)。證明了裝配機(jī)的可行性。 第七章，對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)今后夾心式壓電換能器裝配機(jī)的發(fā)展提出設(shè)想。
【關(guān)鍵詞】：壓電換能器 自動(dòng)裝配機(jī) 機(jī)械結(jié)構(gòu) 控制系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB552
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 超聲技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用11
• 1.2 壓電換能器的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 PLC 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀13-14
• 1.4 壓電換能器裝配技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.5 課題研究背景和內(nèi)容15-16
• 1.5.1 課題研究背景15
• 1.5.2 課題研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.6 本章小結(jié)16-17
• 第2章 夾心式壓電換能器性能與裝配質(zhì)量判別方法17-30
• 2.1 晶體的壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)17
• 2.2 夾心式壓電換能器材料選擇與設(shè)計(jì)17-20
• 2.2.1 夾心式壓電換能器結(jié)構(gòu)組成17-18
• 2.2.2 夾心式壓電換能器材料要求18-19
• 2.2.3 夾心式壓電換能器設(shè)計(jì)19-20
• 2.3 夾心式壓電換能器性能分析20-25
• 2.3.1 夾心式壓電換能器等效電路20-24
• 2.3.2 夾心式壓電材料的重要參數(shù)24-25
• 2.4 夾心式壓電換能器應(yīng)力分布情況25-26
• 2.4.1 夾心式壓電換能器有限元模型的建立25
• 2.4.2 夾心式壓電換能器應(yīng)力分布情況25-26
• 2.5 夾心式壓電換能器質(zhì)量判別方法26-29
• 2.5.1 夾心式壓電換能器性能優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)26-27
• 2.5.2 夾心式壓電換能器質(zhì)量判別方法27
• 2.5.3 電荷量和扭矩的關(guān)系27-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)總體設(shè)計(jì)30-42
• 3.1 夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)設(shè)計(jì)方案30
• 3.2 夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)整體結(jié)構(gòu)30-37
• 3.2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)30-35
• 3.2.2 電壓采集35-36
• 3.2.3 控制系統(tǒng)36-37
• 3.3 夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)37-41
• 3.3.1 夾心式壓電換能器電極與檢測(cè)夾頭對(duì)準(zhǔn)和夾緊裝置37-39
• 3.3.2 夾心式壓電換能器螺母與套筒扳手對(duì)準(zhǔn)裝置39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)有限元模型建立與分析42-53
• 4.1 有限元法42-43
• 4.2 夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)有限元模型建立43-44
• 4.2.1 定義材料屬性43
• 4.2.2 選擇接觸類型43
• 4.2.3 網(wǎng)格劃分43-44
• 4.3 夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)機(jī)架的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析44-50
• 4.3.1 ANSYS Workbench 中靜態(tài)分析理論44-45
• 4.3.2 正常工作時(shí)，裝配機(jī)裝配夾心式壓電換能器時(shí)結(jié)構(gòu)的受力情況45-48
• 4.3.3 非正常工作時(shí)，，裝配機(jī)裝配夾心式壓電換能器時(shí)結(jié)構(gòu)的受力情況48-50
• 4.4 模態(tài)分析50-52
• 4.4.1 模態(tài)分析基礎(chǔ)理論51
• 4.4.2 結(jié)果分析51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-65
• 5.1 PLC 控制系統(tǒng)介紹53-54
• 5.1.1 PLC 的結(jié)構(gòu)組成53-54
• 5.1.2 PLC 的優(yōu)點(diǎn)54
• 5.2 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟54-55
• 5.2.1 PLC 控制系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本原則54
• 5.2.2 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟54-55
• 5.3 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)55-59
• 5.3.1 PLC 的選型55-56
• 5.3.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選用56-57
• 5.3.3 I/O 地址分配和元件設(shè)置57-58
• 5.3.4 安裝接線需要注意的問(wèn)題58-59
• 5.4 PLC 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)59-61
• 5.4.1 PLC 程序設(shè)計(jì)方法59
• 5.4.2 PLC 程序的設(shè)計(jì)思路59-61
• 5.4.3 PLC 控制程序的實(shí)現(xiàn)61
• 5.5 組態(tài)軟件 WinCC Flexible61
• 5.6 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)方法61-62
• 5.7 操作畫面及功能說(shuō)明62-64
• 5.7.1 使用說(shuō)明頁(yè)面62
• 5.7.2 控制頁(yè)面62-63
• 5.7.3 參數(shù)設(shè)置頁(yè)面63-64
• 5.8 本章小結(jié)64-65
• 第6章 夾心式壓電換能器裝配實(shí)驗(yàn)65-71
• 6.1 實(shí)驗(yàn)材料65-66
• 6.2 實(shí)驗(yàn)步驟66-68
• 6.2.1 預(yù)裝配66-67
• 6.2.2 裝配過(guò)程67-68
• 6.3 諧振頻率、阻抗和電容的測(cè)量68-70
• 6.4 二次裝配過(guò)與一次裝配的夾心式壓電換能器比較70
• 6.5 本章小結(jié)70-71
• 第7章 總結(jié)與展望71-73
• 7.1 回顧與總結(jié)71-72
• 7.2 今后的工作展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 附錄177-78
• 附錄278-83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

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3 唐勇軍;郭鐘寧;張永俊;陳猛;;數(shù)控旋轉(zhuǎn)超聲加工機(jī)床研制及其工藝實(shí)驗(yàn)[J];電加工與模具;2013年04期

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孫曉鋒;雙振子壓電泵設(shè)計(jì)理論與結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 高艷霞;功率超聲諧振系統(tǒng)及其CAE技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：三立柱夾心式壓電換能器自動(dòng)裝配機(jī)研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：343568