一种超声波焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超声波焊接装置，主要包括基座、行程调节系统、超声振动装置、底模部件和动力驱动系统。超声振动装置包括换能器、变幅杆和固定夹具；行程调节系统包括调节旋钮、丝杠和限位挡块；动力驱动系统包括驱动电机、导轨和限位块；底模部件包括底模底座、焊接头和刚性辅助支撑。本实用新型专利技术中工作方向与超声震动方向垂直，刚性辅助支撑能够提高系统刚性，通过底模和焊接头的快速替换可实现不同焊接方式，能够实现塑料件的超声焊接。

Ultrasonic welding device

The utility model discloses an ultrasonic welding device, which mainly comprises a base, a stroke adjusting system, an ultrasonic vibration device, a bottom mould component and a power driving system. Ultrasonic vibration device includes a transducer, horn and fixture; stroke control system includes an adjusting knob, a screw and a limit block; power drive system includes a drive motor, rail and limit block; bottom die component comprises a bottom die base, welding head and rigid support. The utility model in the direction perpendicular to the direction of ultrasonic vibration and rigid, auxiliary support can improve the rigidity of the system, the bottom die and the welding head can achieve rapid replacement of different welding methods, ultrasonic plastic welding can be realized.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超声波焊接领域，尤其涉及一种超声波焊接装置，通过超声波振动摩擦，使工件接口迅速熔化，从而完成工件的焊接。
技术介绍
超声焊接装置是基于通过超声将电能转换为机械能的原理设计的，将电能转化为机械能的装置为超声波发生器和换能器。所述超声波发生器通电后能够发出高频电振动。所述换能器是由压电陶瓷通过紧密排列制造的，利用压电陶瓷的逆压电性，当换能器被通上高频电振动时，换能器以同样的频率进行高频振动。从而实现了超声电信号转化为超声机械振动。在进行超声焊接时，是通过焊接刀具与工件接口摩擦，使工件接口融化，完成焊接的。因此需要将换能器的超声振动传递到刀具上。超声焊接刀具和换能器通过变幅杆连接，通过改变变幅杆的变幅比能够改变振动幅度，但总能量不变。为了使刀具能够产生最大振幅，设计刀具时，刀具的固有频率应与超声发生器发出的频率和振动方向一致。目前大部分超声焊接装置振动方向与工作方向是同一方向，采用该方法容易造成脆弱的工件损坏。而振动方向与工作方向垂直会降低刀具刚性，使焊接点出现缺陷。此外，超声焊接时通常一种产品对应一种底模和一定的工作行程，目前的超声焊接装置的行程是先移动到需要的位置再固定，无法精确的设定距离，且底模更换麻烦，占用空间较大。
技术实现思路
有鉴于现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是设计一种结构紧凑、刚性足且易于操作的超声焊接装置，能够实现塑料件的超声焊接。为实现上述目的，本技术提供了一种超声波焊接装置，具体地，本技术提供的技术方案如下：一种超声波焊接装置，包括基座、行程调节系统、超声振动装置、底模部件和动力驱动系统，行程调节系统、底模部件和动力驱动系统安装在基座上，超声振动装置安装在行程调节系统上；动力驱动系统用于带动超声振动装置移动，行程调节系统用于限制超声振动装置的移动范围；基座包括侧面板、前面板、后面板、底板和上面板，组成超声波焊接装置的外壳，并安装在地脚上；超声振动装置包括换能器、变幅杆、刀具、刀具夹具和刚性辅助支承，底模部件包括底模底座，卡扣和底模；换能器后方与外接超声波发生器连接，前端通过螺纹连接变幅杆的后端，变幅杆另一端连接刀具的后端，变幅杆中段由刀具夹具夹持，刚性辅助支承通过悬臂梁安装在刀具夹具顶部，刚性辅助支承用于防止刀具的前端抬起，刀具夹具的下部安装在动力驱动系统上，用于带动整个超声振动装置上下移动；底模底座安装在前面板上，位于刀具的前端工作部位正下方，卡扣通过螺纹连接在底模底座外侧，卡住底模；刀具用于在工件表面摩擦进行焊接。优选地，动力驱动系统包括驱动电机、导轨、滑块和限位块，驱动电机安装在底板上，上端通过伸缩杆连接在超声振动装置上，可以通过驱动电机旋转带动超声振动装置移动，超声振动装置侧面与滑块连接，滑块在导轨上滑动，保持超声振动装置稳定运动，限位块安装在滑块上，用于与行程调节系统限制超声振动装置的移动范围。优选地，行程调节系统包括上限调节旋钮、上限丝杠、上限位挡块、下限调节旋钮、下限丝杠、下限位挡块，上限调节旋钮安装在上面板上侧，下端连接上限丝杠，当转动上限调节旋钮时，安装在上限丝杠上的上限位挡块随着上下移动；下限调节旋钮安装在上面板上侧，与上限调节旋钮平行，下方连接下限丝杠，当转动下限调节旋钮时，安装在下限丝杠上的下限位挡块随着上下移动。进一步地，上限调节旋钮用于调节上限位挡块的位置，下限调节旋钮用于调节下限位挡块的位置。进一步地，上限调节旋钮和下限调节旋钮上设有刻度，可以读出上限位挡块和下限位挡块的位置。优选地，超声振动装置的振动频率为20Khz，且振动方向与超声波焊接装置的工作方向垂直。优选地，刚性辅助支承的尖端为自由转动的滚珠，抵住刀具的前端的上表面。优选地，焊接部件采用快拆结构，通过松开卡扣，能够快速更换底模。优选地，底模具有45°斜面卡口。优选地，导轨有两个，且每个导轨上有两个滑块。本技术提供的超声波焊接装置结构紧凑、刚性足且易于操作，能够实现塑料件的超声焊接。此外，本技术的超声波焊接装置工作方向与超声震动方向垂直，刚性辅助支撑能够提高系统刚性，通过底模和焊接头的快速替换可实现不同焊接方式。以下将结合附图对本技术的方法及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本技术的较佳实施例的结构图图2是本技术的较佳实施例的超声振动装置图3是本技术的较佳实施例的内部结构图具体实施方式本技术的超声焊接装置结构紧凑、刚性足且易于操作，能够实现塑料件的超声焊接，具体结构如下：图1为本技术超声焊接装置的结构图，超声焊接装置包括基座10、行程调节系统20、超声振动装置30、底模部件40和动力驱动系统50。基座10包括地脚11、侧面板12、前面板13、后面板14、底板15和上面板16。行程调节系统20(见图3)包括上限调节旋钮211、下限调节旋钮212、上限丝杠221、下限丝杠222、上限位挡块231和下限位挡块232；超声振动装置30(见图2)包括换能器31、变幅杆32、刀具33、刀具夹具34和刚性辅助支承35；底模部件40包括底模底座41，卡扣42和底模43；动力驱动系统50(见图3)包括驱动电机51、导轨52、滑块53和限位块54。在基座10中，侧面板12、前面板13、后面板14、底板15和上面板16组成超声波焊接装置的外壳，并安装在地脚11上。在行程调节系统20中，上限调节旋钮211安装在上面板16上侧，下端连接上限丝杠221，当转动上限调节旋钮211时，安装在上限丝杠221上的上限位挡块231随着上下移动。下限调节旋钮212安装在上面板16上侧，与上限调节旋钮211平行，下方连接下限丝杠222，当转动下限调节旋钮212时，安装在下限丝杠222上的下限位挡块232随着上下移动。超声振动装置30结构如图2。换能器31后方与外接20KHz超声波发生器连接，前端通过螺纹连接变幅杆32的后端，变幅杆32另一端连接刀具33的后端，变幅杆32中段由刀具夹具34夹持。刚性辅助支承35通过悬臂梁安装在刀具夹具34顶部，尖端为自由转动的滚珠，抵住刀具33的前端的上表面，防止刀具33前端抬起。刀具夹具34下部安装在动力驱动系统50中的滑块53上，能够带动整个超声振动装置30上下移动。底模部件40中，底模底座41安装在前面板13上，位于刀具33前端工作部位正下方，卡扣42通过螺纹连接在底模底座41外侧，卡住含有45°卡扣的底模43。动力驱动系统50的结构如图3所示。驱动电机51安装在底板15上，上端通过伸缩杆连接在超声振动装置30上，可以通过电机旋转带动超声振动装置30移动。超声振动装置30侧面与滑块53连接，滑块53在导轨52上滑动，保持超声振动装置30稳定运动。滑块53上方安装有限位块54，当碰到上限位挡块231时触发行程上限，碰到下限位挡块232时触发行程下限。本技术可以实现塑料件的超声焊接的功能，具体实现方式如下：选择适合塑料件的底模43，使用卡扣42固定在底模底座41上。将塑料件放置在底模43上，调节上限调节旋钮211、下限调节旋钮212，依据调节旋钮上的刻度确定工作行程，下限为刀具33触碰到工件时。驱动电机51驱动超声振动装置30随着滑块53在导轨52上向上滑动，当限位块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波焊接装置，其特征在于，包括基座、行程调节系统、超声振动装置、底模部件和动力驱动系统，所述行程调节系统、所述底模部件和所述动力驱动系统安装在所述基座上，所述超声振动装置安装在所述行程调节系统上；所述动力驱动系统用于带动所述超声振动装置移动，所述行程调节系统用于限制所述超声振动装置的移动范围；所述基座包括侧面板、前面板、后面板、底板和上面板，组成所述超声波焊接装置的外壳，并安装在地脚上；所述超声振动装置包括换能器、变幅杆、刀具、刀具夹具和刚性辅助支承，所述底模部件包括底模底座，卡扣和底模；所述换能器后方与外接超声波发生器连接，前端通过螺纹连接所述变幅杆的后端，所述变幅杆另一端连接所述刀具的后端，所述变幅杆中段由所述刀具夹具夹持，所述刚性辅助支承通过悬臂梁安装在所述刀具夹具顶部，所述刚性辅助支承用于防止所述刀具的前端抬起，所述刀具夹具的下部安装在所述动力驱动系统上，用于带动整个超声振动装置上下移动；所述底模底座安装在所述前面板上，位于所述刀具的前端工作部位正下方，所述卡扣通过螺纹连接在所述底模底座外侧，卡住所述底模；所述刀具用于在工件表面摩擦进行焊接。

【技术特征摘要】
1.一种超声波焊接装置，其特征在于，包括基座、行程调节系统、超声振动装置、底模部件和动力驱动系统，所述行程调节系统、所述底模部件和所述动力驱动系统安装在所述基座上，所述超声振动装置安装在所述行程调节系统上；所述动力驱动系统用于带动所述超声振动装置移动，所述行程调节系统用于限制所述超声振动装置的移动范围；所述基座包括侧面板、前面板、后面板、底板和上面板，组成所述超声波焊接装置的外壳，并安装在地脚上；所述超声振动装置包括换能器、变幅杆、刀具、刀具夹具和刚性辅助支承，所述底模部件包括底模底座，卡扣和底模；所述换能器后方与外接超声波发生器连接，前端通过螺纹连接所述变幅杆的后端，所述变幅杆另一端连接所述刀具的后端，所述变幅杆中段由所述刀具夹具夹持，所述刚性辅助支承通过悬臂梁安装在所述刀具夹具顶部，所述刚性辅助支承用于防止所述刀具的前端抬起，所述刀具夹具的下部安装在所述动力驱动系统上，用于带动整个超声振动装置上下移动；所述底模底座安装在所述前面板上，位于所述刀具的前端工作部位正下方，所述卡扣通过螺纹连接在所述底模底座外侧，卡住所述底模；所述刀具用于在工件表面摩擦进行焊接。2.如权利要求1所述的超声波焊接装置，其中所述动力驱动系统包括驱动电机、导轨、滑块和限位块，所述驱动电机安装在所述底板上，上端通过伸缩杆连接在所述超声振动装置上，可以通过所述驱动电机旋转带动所述超声振动装置移动，所述超声振动装置侧面与所述滑块连接，所述滑块在所述导轨上滑动，保持所述超声振动装置稳定运动，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子雄，陈晓哲，吴开生，周宏建，段忠福，
申请(专利权)人：上海骄成机电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31