RU2786523C2 - Device for assembly of piezo-converters - Google Patents
Device for assembly of piezo-converters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786523C2 RU2786523C2 RU2021116542A RU2021116542A RU2786523C2 RU 2786523 C2 RU2786523 C2 RU 2786523C2 RU 2021116542 A RU2021116542 A RU 2021116542A RU 2021116542 A RU2021116542 A RU 2021116542A RU 2786523 C2 RU2786523 C2 RU 2786523C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezo
- carriage
- motor
- contacts
- assembly
- Prior art date
Links
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 claims description 10
- 230000001808 coupling Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для сборки пьезопреобразователей различных конструкций, в частности для сжатия между собой пьезокерамических элементов с проложенными между ними электродами (пьезопакета).The invention relates to the field of machine tools and can be used to assemble piezoelectric transducers of various designs, in particular for compressing piezoceramic elements with electrodes laid between them (piezopacket).
Известен способ сборки пьезоактюаторов прямого действия [1], заключающийся в последовательной установке в специализированную технологическую оснастку пьезокерамических элементов и электродов и последующей их стяжке ручным воздействием при помощи штока и силового наконечника.There is a known method of assembling direct-acting piezoactuators [1], which consists in sequential installation of piezoceramic elements and electrodes in specialized technological equipment and their subsequent manual screed using a rod and a power tip.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- длительное время производства работ, обусловленное необходимостью применения ручного инструмента;- a long time for the production of work, due to the need to use a hand tool;
- возможность разрушения элементов пьезоактюатора при чрезмерном силовом воздействии (перетяжке);- the possibility of destruction of the elements of the piezoactuator with excessive force (constriction);
- отсутствие контроля величины крутящего момента затяжки.- lack of control of the tightening torque.
Наиболее близким по конструкции к заявленному изобретению является сверлильный станок [2], содержащий станину с закреплённой на ней вертикальной стойкой, на которой установлен узел шпиндельной головки с электродвигателем, для ограничения перемещения которых на стойке установлено зажимное кольцо с втулкой.The closest in design to the claimed invention is a drilling machine [2], containing a frame with a vertical stand fixed on it, on which a spindle head assembly with an electric motor is installed, to limit the movement of which a clamping ring with a sleeve is installed on the stand.
Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:
- ограниченные функциональные возможности, обусловленные конструкцией, предусматривающей организацию сверления, шлифования и фрезерования.- limited functionality due to the design, which provides for the organization of drilling, grinding and milling.
Задачей изобретения является оптимизация процесса сборки преобразователей различных конструкций.The objective of the invention is to optimize the process of assembling converters of various designs.
Технический результат - создание эффективной в работе и удобной в эксплуатации конструкции устройства, используемого для сжатия пьезопакета.The technical result is the creation of an efficient and easy-to-use design of the device used to compress the piezoelectric package.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается устройством, состоящим из корпуса с закреплёнными на нём тисках с оснасткой и вертикальным опорным валом, на котором установлена каретка с мотором-редуктором, согласно изобретения, содержащим блок управления и контроля, выполняющий функцию автоматического отключения мотора редуктора, на валу которого установлен динамометрический адаптер для визуального контроля силы сжатия пьезопакета.The problem is solved, and the technical result is achieved by a device consisting of a body with a vice fixed on it with equipment and a vertical support shaft, on which a carriage with a gear motor is installed, according to the invention, containing a control and monitoring unit that performs the function of automatically turning off the gear motor, on the shaft of which a dynamometric adapter is installed for visual control of the compression force of the piezo pack.
Заявленное устройство для сборки пьезопреобразователей поясняется с помощью:The claimed device for assembling piezoelectric transducers is explained using:
фиг. 1 - общий вид устройства;fig. 1 - general view of the device;
фиг. 2 - схема электрическая принципиальная устройства;fig. 2 - electrical circuit diagram of the device;
фиг. 3 - фотография устройства.fig. 3 - photo of the device.
Устройство состоит из корпуса 1, на котором закреплены тиски 2 с оснасткой 3 и вертикальный опорный вал 4. На опорном валу 4 установлена с возможностью перемещения по нему каретка 5 с закреплённым на ней мотором-редуктором 6 с валом редуктора 7. Под кареткой 5 на валу 4 установлена стопорная муфта 8 для ограничения перемещения каретки 5. На валу редуктора 7 установлен динамометрический адаптер 9 (например, WRG4-340), к которому прикреплён шестигранный ключ 10 для воздействия на стяжной болт 11 пьезопреобразователя 12. Управление мотором-редуктором 6, в том числе выбор направления его вращения, осуществляется при помощи электрически соединённого с ним блока управления и контроля 13.The device consists of a
На передней панели электронного блока управления и контроля 13 выведены контакты 14 для подключения цифрового вольтметра (на фиг. не показан), контакты 15 для подключения электродов пьезопреобразователя 12 и переключатель режимов «Измерение - установка напряжения» 16. Переключатель 16 производит выбор канала измерения вольтметра, при нижнем его положении измеряется фактическое напряжение пьезопреобразователя с клеммника 15, при верхнем положении измеряется напряжение уставки, задаваемое при помощи подстроечного резистора 17, который также выведен на переднюю панель блока управления и контроля 13. Когда напряжение на клеммнике 15 превышает напряжение уставки, заданной при помощи подстроечного резистора 17, включается реле 18, размыкающее контакты 19 и 20 мотора-редуктора 6 и останавливающее сжатие пьезопреобразователя 12. Также на переднюю панель блока управления и контроля 13 выведены кнопки «ПУСК» и «СТОП» для ручного запуска и (или) остановки процесса вращения мотора-редуктора 6. Для устранения «дребезга» при первоначальном включении реле 18 включается также реле 21, жёстко блокирующее повторное включение реле 18. Для его разблокировки установлен переключатель 22.On the front panel of the electronic control and
Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is carried out as follows.
Предварительно собранный пьезопреобразователь 12 устанавливают в оснастку 3 в тиски 2 так, чтобы стяжной болт 11 был соосен валу редуктора 7. Путем прокрутки стопорной муфты 8 опускают мотор-редуктор 6 так, чтобы шестигранный ключ 10 вошел в головку стяжного болта 11 до упора, после чего фиксируют стопорную муфту 8 и проверяют фиксацию тисков 2 к корпусу 1 и крепление оснастки 3 с пьезопреобразователем 12 в тисках 2.The pre-assembled piezoelectric transducer 12 is installed in the
Подключают цифровой вольтметр с высоким внутренним сопротивлением (предел измерений 1000 В) к контактам 14, после чего подключают пьезопреобразователь к контактам 15, соблюдая при этом полярность. Далее устанавливают переключатель 16 в верхнее положение, включают вольтметр и выставляют на нем предел измерений 1000 Вольт. Подают питающее напряжение на устройство для сборки пьезопреобразователей, проверяют по вольтметру регулировку напряжения, поступающего от блока контроля и управления 13 путем вращения ручки подстроечного резистора 17 и задают напряжение уставки отключения мотора-редуктора 6, после чего переключатель 16 устанавливают в нижнее положение. Нажимают кнопку «Пуск», во время вращения мотора-редуктора 6 контролируют величину напряжения по вольтметру и величину силы сжатия по динамометрическому адаптеру 9. При достижении напряжения уставки, установленной в режиме установки напряжения, питание на мотор- редуктор 6 прерывается и привод устройства сборки пьезопреобразователей останавливается.Connect a digital voltmeter with high internal resistance (measuring range 1000 V) to contacts 14, after which the piezoelectric transducer is connected to
Отключают подачу питающего напряжения с устройства для сборки пьезопреобразователей. Рукояткой стопорной муфты 8 поднимают мотор-редуктор 6 на необходимую высоту. Разжимают тиски 2 и вынимают пьезопреобразователь 12.The supply voltage is turned off from the device for assembling piezoelectric transducers. With the handle of the
Существенными отличительными признаками заявленного для устройства являются:The essential distinguishing features of the device claimed are:
- устройство позволяет производить сборку пьезопреобразователей различных конструкций;- the device allows the assembly of piezoelectric transducers of various designs;
- устройство позволяет производить сжатие пьезопакета до определённой величины заданной уставки напряжения;- the device allows to compress the piezoelectric package to a certain value of the specified voltage setting;
- устройство позволяет визуально осуществлять контроль величины крутящего момента затяжки при сжатии пьезопакета;- the device allows you to visually control the amount of tightening torque when the piezo pack is compressed;
- использование устройства позволяет отказаться от использования ручного инструмента в процессе сжатия пьезопакета пьезопреобразователей. - the use of the device makes it possible to refuse the use of a hand tool in the process of compressing the piezoelectric package of piezoelectric transducers.
Заявленные существенные отличительные признаки являются нам неизвестными из патентной и научно-технической информации и в соответствии с этим являются «Новыми».The claimed essential distinguishing features are unknown to us from patent and scientific and technical information and, in accordance with this, are "New".
На заявленное устройство выполнены рабочие чертежи, прочностные расчеты и изготовлен опытный образец, который успешно прошел испытания при сборке пьезопреобразователей на базе ООО «ЗВЭК “Прогресс”». В связи с этим заявленное нами устройство соответствует критерию «Промышленная применимость».On the claimed device, working drawings, strength calculations were made and a prototype was made, which was successfully tested during the assembly of piezoelectric transducers on the basis of ZVEK Progress LLC. In this regard, the device declared by us meets the criterion of "Industrial applicability".
Список источников:List of sources:
1. Патент RU 2680310 С1 (МПК H01L 41/277, дата публикации 20.02.2019).1. Patent RU 2680310 C1 (IPC H01L 41/277, publication date 20.02.2019).
2. Патент RU 59462 U1 (МПК B23B 39/00, дата публикации 27.12.2006).2. Patent RU 59462 U1 (IPC B23B 39/00, publication date 12/27/2006).
Claims (1)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021116542A RU2021116542A (en) | 2022-12-07 |
RU2786523C2 true RU2786523C2 (en) | 2022-12-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2036075C1 (en) * | 1991-06-28 | 1995-05-27 | Московская государственная академия автомобильного и тракторного машиностроения | Power nut-driver for assembly of threaded joints with automatic control of tightening torque |
RU2439514C1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ГОУ ВПО Московский государственный горный университет (МГГУ) | Method to manufacture piezoelectric pressure gauge |
US9306150B2 (en) * | 2013-07-12 | 2016-04-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric material, piezoelectric element, and electronic device |
RU2680310C1 (en) * | 2018-06-06 | 2019-02-20 | Евгений Михайлович Фёдоров | Method for assembly of a direct action piezoactuator |
US20190081232A1 (en) * | 2015-06-20 | 2019-03-14 | Magnecomp Corporation | Method of Manufacturing a Multi-Layer PZT Microactuator Using Wafer-Level Processing |
CN111682102A (en) * | 2020-05-29 | 2020-09-18 | 深圳振华富电子有限公司 | Preparation method of piezoelectric driver stack |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2036075C1 (en) * | 1991-06-28 | 1995-05-27 | Московская государственная академия автомобильного и тракторного машиностроения | Power nut-driver for assembly of threaded joints with automatic control of tightening torque |
RU2439514C1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ГОУ ВПО Московский государственный горный университет (МГГУ) | Method to manufacture piezoelectric pressure gauge |
US9306150B2 (en) * | 2013-07-12 | 2016-04-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric material, piezoelectric element, and electronic device |
US20190081232A1 (en) * | 2015-06-20 | 2019-03-14 | Magnecomp Corporation | Method of Manufacturing a Multi-Layer PZT Microactuator Using Wafer-Level Processing |
RU2680310C1 (en) * | 2018-06-06 | 2019-02-20 | Евгений Михайлович Фёдоров | Method for assembly of a direct action piezoactuator |
CN111682102A (en) * | 2020-05-29 | 2020-09-18 | 深圳振华富电子有限公司 | Preparation method of piezoelectric driver stack |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5754019A (en) | Method and circuit arrangement for operating an electric motor | |
EP0680808B1 (en) | Impact tool having speed control circuit | |
US4273198A (en) | Motor-driven clamping method and device | |
KR100376990B1 (en) | Torque control type impact wrench | |
EP2067576A2 (en) | Screw tool and method of controlling the tightening angle on screw connections | |
DE202013100915U1 (en) | Impact wrench with adjustable torque | |
RU2786523C2 (en) | Device for assembly of piezo-converters | |
DE102008040096A1 (en) | Hand-guided electric machine tool i.e. battery-driven screw driver, operating method, involves operating electric motor by applying motor voltage, and limiting motor current to current value that depends on information about maximum torque | |
DE102005015900B4 (en) | Power tools, in particular impact wrenches | |
US20080131228A1 (en) | Fastener tightening system utilizing ultrasonic technology | |
DE112019005776T5 (en) | Drilling tool | |
CN112476352B (en) | Electric hammer auxiliary device capable of adjusting drilling angle | |
WO2022207170A1 (en) | Method for diagnosing a working tool, and system for carrying out said method | |
US20210283753A1 (en) | Electric pulse tool | |
DE102011007648A1 (en) | Hand tool machine has transmission that is provided for driving drive shaft and is driven by engine, where transmission is switched between two gears over semi-automatic transmission switching device in operation of hand tool machine | |
EP0187353A2 (en) | Power-driven screwing device with torque limitation | |
CN205685278U (en) | Power tool | |
DE112019005777T5 (en) | Turning tool | |
DE4243069C2 (en) | Pulse tool, especially pulse screwdriver | |
DE102010043741A1 (en) | Power screwdriver for use as drilling machine for drilling operations in workpiece, has evaluation unit that evaluates characteristic for number of rotations of screw jack and/or characteristic for screw-in depth | |
CN210755345U (en) | Portable manual multi-purpose drilling equipment | |
DE202005011077U1 (en) | Digital control system for regulating output torque applied to chuck of electrically-driven hand tool has additional switch on top of housing, connected to control interface circuit with microcontroller | |
WO2019145156A1 (en) | Method for controlling an impact driver | |
DE102022211593A1 (en) | Method for indicating target achievement of a hand-held power tool | |
CN220603202U (en) | Portable automatic penetrating mortar strength detector |