本發明公開了一種超聲波切割刀恒扭矩裝配裝置及方法。它包括驅動電機、聯軸器、滾珠絲杠、固定臺、立柱、滑塊、箱體、扭矩傳感器、內六角扳手、夾持鉗、夾持氣缸和超聲波聲學系統；超聲波聲學系統包括夾心式壓電換能器、變幅桿、法蘭盤、圓盤刀；變幅桿和圓盤刀通過第一螺栓相連，夾心式壓電換能器和變幅桿通過第二螺栓相連；超聲波聲學系統放入固定臺中，通過法蘭盤周向定位并觸發觸動開關，單片機發出指令使夾持氣缸伸開，夾持鉗夾住變幅桿頸部，內六角扳手降下，擰緊六角螺釘，并由測力矩傳感器測出力矩大小，達到給定力矩立刻停止電機。本發明操作簡單，能夠有效的代替人力進行圓盤刀的固定和擰緊，減少變幅桿的損傷，扭轉力矩值更準確。

1.一種超聲波切割刀恒扭矩裝配裝置，包括固定臺、第一伺服電
機、聯軸器、滾珠絲杠、立柱、滾動軸承、軸承端蓋、箱體、第二伺服電
機、扭矩傳感器、端蓋、內六角扳手、圓盤刀、第一螺栓、夾持鉗、夾持
氣缸、套筒、支撐臺、第三螺栓、六角螺母、變幅桿、法蘭盤、第二螺栓、
夾心式壓電換能器、支撐座、第四螺栓、滑動軸承和滑塊；
其特征在于：所述的固定臺為工字結構，其下端面的四個角由四個螺
栓固定；固定臺上臺面中心開有圓柱孔，固定臺上臺面的一側有立柱，立
柱通過4個對稱安裝的螺栓與固定臺固定連接；立柱內部設有滾珠絲杠，
滾珠絲杠的下端通過聯軸器與第一伺服電機的輸出軸連接；在滾珠絲杠上
端通過滾動軸承與立柱固定，并有軸承端蓋密封；
箱體與滑塊固接，滑塊設置在立柱上，滑塊通過滾珠螺母與滾珠絲杠
連接，并與立柱滑動連接；箱體上端設置有第二伺服電機，第二伺服電機
的輸出軸通過聯軸器與扭矩傳感器相連，用于檢測力矩大小；扭矩傳感器
通過聯軸器與內六角扳手連接，箱體由端蓋密封；
內六角扳手的正下方設有超聲波聲學系統，所述的超聲波聲學系統包
括夾心式壓電換能器、變幅桿、法蘭盤、圓盤刀、第一螺栓和第二螺栓；
夾心式壓電換能器通過支撐座固定在固定臺的圓柱孔內，夾心式壓電換能
器的輸出端通過第二螺栓與變幅桿的輸入端連接；變幅桿的輸出端通過第
一螺栓與圓盤刀的連接面連接，并通過法蘭盤與固定臺上臺面連接；
支撐臺通過第三螺栓和六角螺母緊固于固定臺上臺面，且位于以變幅
桿為中心，與立柱相對應的另一側；
第四螺栓穿過夾持鉗的中心孔以及用于支撐夾持鉗的套筒，將二者固
定在支撐臺上；套筒有階梯面，下端面直徑較大，夾持鉗的鉸接處有滑動
軸承；在夾持鉗尾端，裝有夾持氣缸，用于夾持鉗的張開和夾緊；夾持鉗
的夾持端位于變幅桿的外側。
2.一種超聲波切割刀恒扭矩裝配方法，該方法包括以下步驟：
步驟一：變幅桿和夾心式壓電換能器通過第二螺栓相連，形成整個超
聲波聲學裝置；
步驟二：將超聲波聲學裝置裝入固定臺中部深孔中；在固定臺中部深
孔邊緣有兩個對稱凸點，利用變幅桿節點法蘭盤上的周向凹口來定位超聲
波聲學裝置的圓周角度，而底部通過支撐座來輔助支撐和固定超聲波聲學
裝置；當感應器收到信號之后，通過PLC發出信號，使夾持氣缸收縮，夾
持鉗夾緊變幅桿的頸部，而夾持鉗通過螺栓和套筒固定于支撐臺上；
步驟三：第一伺服電機轉動，滾珠絲杠旋轉，降下內六角扳手，第二
伺服電機轉動，通過第一螺栓將圓盤刀與變幅桿擰緊；當擰緊之后，扭矩
隨之上升，扭矩傳感器檢測扭矩達到指定數值，發出信號，停止第二伺服
電機，第一伺服電機反轉，內六角扳手上升。