一种超声电机零部件平面度调整装置和方法与流程

1.本发明属于工件平面度检测技术领域，具体涉及一种超声电机零部件平面度调整装置和方法。


背景技术：

2.超声电机作为一种新型的微电机，由于其具有结构简单、小型轻量、响应速度快，噪声低、低速大转矩、控制特点好、断电自锁、不受磁场干扰，运动准确等优点，被广泛的应用在轿车电器、办公自动化设备、精密仪器仪表、计算机、工业控制系统航空航天、智能机器人等领域。
3.在超声电机的生产和组装过程中，生产的零件在组装时往往会出现零件间的配合间隙过大、稳定性不好等问题，这主要是零件间的平面度相对较差，因而通过先将关键零件进行预组装。根据组装好的部件进行平面度测量，进而得知加入具体尺寸的垫片来提高零件配合的紧密性。但在对工件平面度进行测量时，往往会出现平面度参考平面的精度较低，没法有效的测量出工件的实际平面度，且平面度的测量误差较大，所以有必要提出一种能动态的提高工件平面度测量参考平面精度的技术方案。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种超声电机零部件平面度调整装置和方法，用于超声电机零部件平面度测量平面校正，能高效、高精度的对工件平面度测量参考平面进行调整和校正，从而为后续工件平面度测量提供一个高精度的参考平面。
5.为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
6.一种超声电机零部件平面度调整装置，包括箱体以及设于箱体内部的调整台、丝杠、连接座、调整板、支撑杆、电机、固定板、连接板、升降模块、压电陶瓷片和控制器；
7.所述箱体水平放置，且箱体的左右两侧内腔设有凹槽；
8.所述箱体内腔底部固定安装升降模块；
9.所述升降模块上端与连接板的下端连接；
10.所述连接板的上端滑动安放在箱体两侧内腔上的凹槽内；
11.且连接板的上端安装丝杠，丝杠由控制器控制；
12.所述丝杠的下端通过联轴器和连接板与电机相连；
13.且丝杠的上端与固定板相连；
14.所述固定板的两端滑动安放在箱体两侧内腔上的凹槽内；
15.固定板的下方设置连接座；
16.所述连接座通过螺纹和丝杠相连，连接座的上端与调整板相连；
17.所述调整板设于调整台的下端；
18.调整台上分布若干压电陶瓷片，调整台下端设有水平传感器；
19.所述调整台下端与支撑杆的上端相嵌连接；
20.所述支撑杆的下端固定在连接板上。
21.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
22.上述的丝杠的数量为4，4个丝杠以正方形安装在连接板的上端；
23.所述连接座的数量为4，4个连接座位于固定板的下方；
24.所述调整板的数量为4，4个调整板以正方形分布在调整台的下端；
25.所述压电陶瓷片的数量为4，4个压电陶瓷片均匀分布在调整台上。
26.上述的所述调整台下端设有十字形凹槽，支撑杆的上端设有与十字形凹槽相匹配的十字形凸起；
27.调整台的下端十字形凹槽与支撑杆的上端十字形凸起相嵌连接。
28.上述的调整台包括固定座、连接架和弹簧；
29.所述固定座的下端与支撑杆的上端可拆卸相连，固定座设有凹槽；
30.所述连接架的两端可滑动的设于固定座的凹槽中，连接架两端的上部分放置压电陶瓷片；
31.所述弹簧设于固定座内腔底部，弹簧的上端与连接架相连。
32.上述的弹簧的数量为2，2个弹簧均匀设于在固定座内腔底部，弹簧的上端与连接架相连。
33.上述的电机为伺服电机。
34.一种超声电机零部件平面度调整方法，所述方法包括：
35.步骤1：升降模块带动连接板向上移动，通过丝杠和连接板相连的连接座也随之向上运动；
36.步骤2：待连接座与调整台底部相接触时升降模块停止上升；
37.步骤3：调整台底部的水平传感器对调整台的水平度进行测量，水平传感器将相应的信号传给控制器；
38.步骤4：控制器对其数值进行计算：
39.若发现调整台的某个区域偏高，则相应区域的电机通电，转动的电机通过丝杠带动连接座向下移动，固定在连接座上的调整板也随之向下移动，则调整板与调整台接触面的位置也随之下降，进而实现调整台的水平度调整；
40.若发现调整台的某个区域偏底，则相应区域的电机通电，转动的电机通过丝杠带动连接座向上移动，固定在连接座上的调整板也随之向上移动，则调整板与调整台接触面的位置也随之上升，进而实现调整台的水平度调整；
41.步骤5：重复步骤4操作直到调整台的水平度达到要求，水平传感器断电，从而实现对调整台的水平度的校正；
42.步骤6：将工件放在调整台上，调整台的上端的压电陶瓷片与工件表面相接触，工件对压电陶瓷片产生挤压作用，随之压电陶瓷片会产生一定机械变形；
43.步骤7：若干压电陶瓷片的机械变形信号传送给控制器，控制器对接收到的信号进行处理并计算平均数值：
44.若工件区域数值低于平均值，相应区域的电机通电，转动的电机通过丝杠带动连接座向上移动，固定在连接座上的调整板也随之向上移动，则调整板与调整台接触面的位
置也随之上升，使调整台与工件更加贴合；
45.若工件区域数值高于平均值，则相应区域的电机通电，转动的电机通过丝杠带动连接座向下移动，固定在连接座上的调整板也随之向下移动，则调整板与调整台接触面的位置也随之下降，使调整台与工件更加贴合；
46.步骤8：重复步骤7操作，直到若干压电陶瓷片的信号进行处理得出的平均数值在设定范围内后，电机断电，完成调整台与工件之间的贴合。
47.本发明具有以下有益效果：
48.1.本发明通过对调整台进行水平度预调整和校正，再通过压电陶瓷片的压电效应来使调整台与工件更加紧密贴合，降低调整台和工件之间的相对平面度值，从而为后续工件平面度测量提高较高精度的参考平面。
49.2.本发明的调整台包括固定座、连接架和弹簧；弹簧进行预先设定，当弹簧所受压力到一定时，弹簧将失去弹性，弹簧上端所连接的压电陶瓷片将通过连接架回到固定座内腔，设有弹簧的调整台能防止工件的重量过大而压坏压电陶瓷片。
50.3.本发明结构简单，便于在皮带线上安装，操作简单，对平面度校准精度高，工作效率高。
附图说明
51.图1是本发明装置的主视图；
52.图2是本发明装置中调整台的结构示意图；
53.图中：箱体-1、调整台-2、丝杠-3、连接座-4、调整板-5、支撑杆-6、电机-7、固定板-8、连接板-9、升降模块-10、压电陶瓷片-11、固定座-21、连接架-22、弹簧-23。
具体实施方式
54.以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
55.如图1-2所示，本发明一种超声电机零部件平面度调整装置，包括箱体1、调整台2、丝杠3、连接座4、调整板5、支撑杆6、电机7、固定板8、连接板9、升降模块10、压电陶瓷片11和控制器；
56.所述箱体1水平放置，且箱体1的左右两侧内腔设有凹槽；
57.所述连接板9的下端与升降模块10相连，升降模块10固定在箱体1内腔底部，且连接板9的上端可滑动的安放在箱体1两侧内腔上的凹槽内；
58.所述丝杠3的数量为4，4个丝杠3以正方形安装在连接板9的上端，丝杠3的下端通过联轴器和连接板9与电机7相连，丝杠3的上端与固定板8相连；
59.所述固定板8的两端可滑动的安放在箱体1两侧内腔上的凹槽内；
60.所述连接座4的数量为4，4个连接座4位于固定板8的下方，且连接座4通过螺纹和丝杠3相连，连接座4的上端与调整板5相连；
61.所述调整板5的数量为4个，4个调整板5以正方形分布在调整台2的下端；
62.所述调整台2下端设有十字形凹槽，调整台2的下端与设有十字形凸起的支撑杆6的上端相嵌，支撑杆6的下端固定在连接板9上；
63.所述压电陶瓷片11的数量为4个，均匀分布在调整台2上；
64.4个丝杠上的所述控制器用于控制装置的工作；
65.所述电机7为伺服电机；
66.所述调整台2下端设有水平传感器。
67.所述调整台2包括固定座21、连接架22和弹簧23；
68.所述固定座21的下端与支撑杆6的上端可拆卸相连，固定座21设有凹槽；
69.所述弹簧23的数量为2，两个弹簧23均匀的安放在固定座21内腔底部，弹簧23的上端与连接架22相连，连接架22的两端可滑动的安放在固定座21的凹槽中，连接架22两端的上部分放置压电陶瓷片11。
70.工作时，两个弹簧23都进行设置并有一定的预紧力，当所受压力到一定时，弹簧23将失去弹性，弹簧23上端所连接的压电陶瓷片11将通过连接架22回到固定座21内腔，这样也是防止工件的重量过大而压坏压电陶瓷片11。
71.工作时，实现超声电机零部件平面度调整，包括：
72.步骤1：升降模块10带动连接板9向上移动，由于连接座4通过丝杠3和连接板9相连，连接座4也随之向上运动；
73.步骤2：待4个连接座4与调整台2底部相接触时升降模块10停止上升；
74.步骤3：由于调节台2底部设有水平传感器，水平传感器将对调整台2的水平度进行测量，水平传感器将相应的信号传给控制器，控制器对其数值进行计算：
75.若发现调整台2的那个区域偏高，则相应区域的电机7通电，转动的电机7通过丝杠3带动连接座4向下移动，固定在连接座4上的调整板5也随之向下移动，这样调整板5与调整台2接触面的位置也随之下降，进而调整了调整台2的水平度；
76.同样若发现调整台2的那个区域偏底，则相应区域的电机7通电，转动的电机7通过丝杠3带动连接座4向上移动，固定在连接座4上的调整板5也随之向上移动，这样调整板5与调整台2接触面的位置也随之上升，进而调整了调整台2的水平度；
77.步骤5：重复上述操作直到调整台的水平度达到一定范围后，水平传感器将断电，从而对调整台2的水平度进行了校正；
78.步骤6：将工件放在调整台2上，由于调整台2的上端放有4个压电陶瓷片11，则压电陶瓷片11与工件表面相接触，这样工件会对压电陶瓷片11产生挤压作用，随之压电陶瓷片11会产生一定机械变形；
79.步骤7：由于工件表面对4个压电陶瓷片11接触的状况并不一致，这样导致4个压电陶瓷片11所产生的机械变形也不一样，压电陶瓷片11将相应的信号传送给控制器，控制器将4个压电陶瓷片11所传来的信号进行处理并算出平均数值：
80.若工件的那个区域数值低于平均值，相应区域的电机7通电，转动的电机7通过丝杠3带动连接座4向上移动，固定在连接座4上的调整板5也随之向上移动，这样调整板5与调整台2接触面的位置也随之上升，这样使调整台与工件更加贴合；
81.同样若工件的那个区域数值高于平均值，则相应区域的电机7通电，转动的电机7通过丝杠3带动连接座4向下移动，固定在连接座4上的调整板5也随之向下移动，这样调整板5与调整台2接触面的位置也随之下降，这样使调整台2与工件更加贴合；
82.步骤8：重复上述操作，直到4个压电陶瓷片11所传来的信号进行处理所算出的平均数值在一定范围内后，电机7断电，从而完成了调整台2与工件之间的贴合，使它们之间相
对平面度数值降低，为后续工件检测测量平面度提供了精确的参考平面，实现高效、高精度的对工件平面测量进行校准。
83.1.本发明通过对调整台进行水平度预调整和校正，再通过压电陶瓷片的压电效应来使调整台与工件更加紧密贴合，降低调整台和工件之间的相对平面度值，从而为后续工件平面度测量提高较高精度的参考平面。
84.2.本发明的调整台包括固定座、连接架和弹簧；弹簧进行预先设定，当弹簧所受压力到一定时，弹簧将失去弹性，弹簧上端所连接的压电陶瓷片将通过连接架回到固定座内腔，设有弹簧的调整台能防止工件的重量过大而压坏压电陶瓷片。
85.3.本发明结构简单，便于在皮带线上安装，操作简单，对平面度校准精度高，工作效率高。
86.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。