超声波焊接设备及其焊接方法技术

本发明专利技术涉及汽车零部件制造领域，公开了一种超声波焊接设备，包括若干个并排排列的焊接装置，每个焊接装置设有设备上料位，每个焊接装置内设有若干个焊接工位，每个焊接工位上设有一个升降主气缸和固定在升降主气缸上的焊接单元，每个焊接装置外部均安装有控制升降主气缸的电控柜，焊接装置均连通形成焊接室，焊接室内安装有在每个焊接工位间切换的超声波发生器组，焊接室外安装有控制超声波发生器组的集成控制柜，每个设备上料位上设有胎膜，每个焊接装置的下方安装有驱动胎膜滑动的伺服电机，本发明专利技术还公开了超声波焊接设备的焊接方法。本发明专利技术把超声发波和设备机械运动的时间综合利用起来，大幅提高设备节拍，提高了设备利用率和生产效率。

Ultrasonic welding equipment and its welding method

The invention relates to the field of automobile parts manufacturing, and discloses an ultrasonic welding equipment, including several parallel arrangement of welding devices. Each welding device is provided with a material position on the equipment. Each welding device is provided with a number of welding positions, each welding position is provided with a lifting main cylinder and fixed in the lifting main cylinder. In the welding unit, each welding device is equipped with an electric control cabinet that controls the lifting main cylinder. All the welding devices are connected to form a welding room. The welding room has an ultrasonic generator set to switch between each welding station, and an integrated control cabinet which controls the ultrasonic generator group is installed in the welding room. Each equipment is on the material. A fetal membrane is provided on the position, and a servo motor that drives the membrane to slide is installed below each welding device. The invention also discloses a welding method for the ultrasonic welding equipment. The invention comprehensively utilizes the time of ultrasonic wave and mechanical movement of equipment, greatly improves the equipment rhythm, improves the utilization ratio and production efficiency of equipment.

【技术实现步骤摘要】
超声波焊接设备及其焊接方法
本专利技术涉及汽车零部件制造领域，具体涉及一种超声波焊接设备及其焊接方法。
技术介绍
当前对于汽车内饰工厂来说，设备节拍是影响生产工时至关重要的因素，甚至是瓶颈因素。设备节拍的延长会造成人员配置增加、整条生产线效率低下以及出现操作者等待设备的情况，会大幅度降低设备利用率，同时不排除客户增产以及爬产的计划，因此降低设备节拍、追求设备的最大利用率是汽车内饰工厂的重大期望。但是对超声波焊接设备来说，初期设备设计成型后，设备生产节拍大抵上已经确定和定型，传统的超声波焊接设备设计为直线型走向，主要分为上料位和焊接位，设备的机械动作和超声焊接时间不可以同步进行，两者都是先进行完机械动作，待机械动作到位后再启动超声焊接，待超声焊接完成后再进行机械动作，设备节拍是取决于机械运动时间和超声焊接时间之和，单工位设备节拍大致在40～60s左右，双工位设备节拍大致在70～100s，通过后续的工艺调整或者结构调整很难再进一步优化节拍，导致影响了整条生产线生产效率的提升。因此前期设计出一种合理的超声波焊接设备及其焊接方法，能够集成超声波超声发波和设备机械运动的时间，大幅度提高设备节拍是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种超声波焊接设备及其焊接方法，把超声波发生器组的超声发波和设备机械运动的时间综合利用起来，大幅提高设备节拍，提高设备利用率和生产效率。为实现上述目的，本专利技术所设计的超声波焊接设备，包括若干个并排排列的焊接装置，每个所述焊接装置的进口处设有设备上料位，每个所述焊接装置内沿出料方向设有若干个并排的焊接工位，每个所述焊接工位上设有一个升降主气缸和通过紧固螺钉固定在所述升降主气缸上的焊接单元，每个所述焊接装置外部均安装有控制所述升降主气缸的电控柜，所述焊接装置均连通形成焊接室，所述焊接室内安装有在每个焊接工位间切换的超声波发生器组，所述焊接室外安装有控制所述超声波发生器组的集成控制柜，每个所述设备上料位上设有胎膜，每个所述焊接装置的下方安装有驱动胎膜在在所述设备上料位和所述焊接工位之间滑动的伺服电机。优选地，所述超声波发生器组包括若干个超声波发生器单元。优选地，每个所述焊接装置之间留有维修通道，所述维修通道宽度大于500mm，便于对设备进行维护和检修。优选地，所述升降主气缸上均安装有锁紧止位机构，固定所述焊接单元。优选地，所述集成控制柜连有操作屏幕，便于操作。优选地，每个所述焊接装置的出口处设有换模小车，用于更换底模。优选地，每个所述焊接装置底部均安装有支撑地脚。优选地，所述电控柜内的控制电路包括扫描电路、与所述扫描电路相连的动作电路及保护所述动作电路的安全电路，所述扫描电路连有PLC扫描仪，所述动作电路与所述升降主气缸连接。一种超声波焊接设备的焊接方法，包括以下步骤：A)并排排列的焊接装置(1)依次为一号焊接装置、二号焊接装置、…n号焊接装置，每个所述焊接装置(1)内的焊接工位(3)为一号焊接工位、二号焊接工位、…n号焊接工位，首先在所述一号焊接装置的设备上料位(2)处上料产品，并启动所述一号焊接装置；B)将所述一号焊接装置的胎膜(7)在伺服电机的驱动下滑动至所述一号焊接装置的一号焊接工位，在所述二号焊接装置的设备上料位(2)处上料产品；C)将所述一号焊接装置一号焊接工位的升降主气缸(4)下降，启动所述二号焊接装置；D)将所述超声波发生器组切换至所述一号焊接装置一号焊接工位的焊接单元进行焊接，然后进行冷却，将所述二号焊接装置的胎膜(7)在伺服电机的驱动下滑动至所述二号焊接装置的一号焊接工位，在所述三号焊接装置的设备上料位(2)处上料产品；E)将所述一号焊接装置一号焊接工位的升降主气缸(4)上升，将所述二号焊接装置一号焊接工位的升降主气缸(4)下降，启动所述三号焊接装置；F)将所述一号焊接装置的胎膜(7)在伺服电机的驱动下滑动至所述一号焊接装置的二号焊接工位，将所述超声波发生器组切换至所述二号焊接装置一号焊接工位的焊接单元进行焊接，然后进行冷却，将所述三号焊接装置的胎膜(7)在伺服电机的驱动下滑动至所述三号焊接装置的一号焊接工位，在所述四号焊接装置的设备上料位(2)处上料产品；G)将所述一号焊接装置二号焊接工位的升降主气缸(4)下降，将所述二号焊接装置一号焊接工位的升降主气缸(4)上升，将所述三号焊接装置一号焊接工位的升降主气缸(4)下降，启动所述四号焊接装置；H)将所述超声波发生器组切换至所述一号焊接装置二号焊接工位的焊接单元进行焊接，然后冷却，将所述二号焊接装置的胎膜(7)在伺服电机的驱动下滑动至所述二号焊接装置的二号焊接工位，将所述超声波发生器组切换至所述三号焊接装置一号焊接工位的焊接单元进行焊接，然后进行冷却，将所述四号焊接装置的胎膜(7)在伺服电机的驱动下滑动至所述四号焊接装置的一号焊接工位；I)以此类推，每个焊接装置(1)的产品在胎膜(7)上由伺服电机驱动从一号焊接工位依次滑动至n号焊接工位，所述超声波发生器组焊接工位(3)之间切换进行焊接，当每个产品焊接完成后，产品区间，胎膜(7)在伺服电机的驱动下滑动至设备上料位(2)处开始下一轮焊接。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、通过将超声波发生器组在焊接工位间切换，把超声发波和设备机械运动的时间综合起来，实现在一个焊接装置内进行超声焊接的同时，另一个焊接装置内进行机械移动，交替焊接、移动，提高了设备节拍，提高了设备利用率和生产效率；2、与传统超声波焊接设备相比，所述超声波发生器组包括更多的超声波发生器单元，大幅度缩短了焊接时间；3、本设备采用一端上料、一端下料的取放件设计，提高了焊接节拍；4、本设备采用了安全电路对动作电路进行保护，当存在影响安全的动作和行为发生时，安全电路会及时截停动作电路，保证设备的安全性。附图说明图1为本专利技术超声波焊接设备中焊接装置的结构示意图；图2为本专利技术超声波焊接设备的主视结构示意图；图3为本专利技术超声波焊接设备的侧视结构示意图；图4为本专利技术超声波焊接设备的俯视结构示意图；图5为一种传统超声波焊接设备的主视结构示意图；图6为一种传统超声波焊接设备的侧视结构示意图；图7为一种传统超声波焊接设备的俯视结构示意图；图8本专利技术超声波焊接设备的工作流程图。图中各部件标号如下：焊接装置1、设备上料位2、焊接工位3、升降主气缸4、电控柜5、集成控制柜6、胎膜7、锁紧止位机构8、操作屏幕9、换模小车10、支撑地脚11、第一焊接装置12、第二焊接装置13、第一设备上料位14、第二设备上料位15、第一焊接工位16、第二焊接工位17、第三焊接工位18、第四焊接工位19、第一胎膜20、第二胎膜21。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1、图2、图3及图4所示，本专利技术超声波焊接设备，包括两个并排排列的焊接装置1，为第一焊接装置12和第二焊接装置13，第一焊接装置12和第二焊接装置13的进口处各设有第一设备上料位14和第二设备上料位15，第一设备上料位14上设有第一胎膜20，第二设备上料位15上设有第二胎膜21，第一焊接装置12的下方安装有驱动第一胎膜20滑动的伺服电机，第二焊接装置13的下方安装有驱动第二胎膜21滑动的伺服电机，第一焊接装置12内沿出料方向设有两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波焊接设备，包括若干个并排排列的焊接装置(1)，其特征在于：每个所述焊接装置(1)的进口处设有设备上料位(2)，每个所述焊接装置(1)内沿出料方向设有若干个并排的焊接工位(3)，每个所述焊接工位(3)上设有一个升降主气缸(4)和通过紧固螺钉固定在所述升降主气缸(4)上的焊接单元，每个所述焊接装置(1)外部均安装有控制所述升降主气缸(4)的电控柜(5)，所述焊接装置(1)均连通形成焊接室，所述焊接室内安装有在每个焊接工位(3)间切换的超声波发生器组，所述焊接室外安装有控制所述超声波发生器组的集成控制柜(6)，每个所述设备上料位(2)上设有胎膜(7)，每个所述焊接装置(1)的下方安装有驱动胎膜(7)在所述设备上料位(2)和所述焊接工位(3)之间滑动的伺服电机。

【技术特征摘要】
1.一种超声波焊接设备，包括若干个并排排列的焊接装置(1)，其特征在于：每个所述焊接装置(1)的进口处设有设备上料位(2)，每个所述焊接装置(1)内沿出料方向设有若干个并排的焊接工位(3)，每个所述焊接工位(3)上设有一个升降主气缸(4)和通过紧固螺钉固定在所述升降主气缸(4)上的焊接单元，每个所述焊接装置(1)外部均安装有控制所述升降主气缸(4)的电控柜(5)，所述焊接装置(1)均连通形成焊接室，所述焊接室内安装有在每个焊接工位(3)间切换的超声波发生器组，所述焊接室外安装有控制所述超声波发生器组的集成控制柜(6)，每个所述设备上料位(2)上设有胎膜(7)，每个所述焊接装置(1)的下方安装有驱动胎膜(7)在所述设备上料位(2)和所述焊接工位(3)之间滑动的伺服电机。2.根据权利要求1所述超声波焊接设备，其特征在于：所述超声波发生器组包括若干个超声波发生器单元。3.根据权利要求1所述超声波焊接设备，其特征在于：每个所述焊接装置(1)之间留有维修通道，所述维修通道宽度大于500mm。4.根据权利要求1所述超声波焊接设备，其特征在于：所述升降主气缸(4)上均安装有锁紧止位机构(8)。5.根据权利要求1所述超声波焊接设备，其特征在于：所述集成控制柜(6)连有操作屏幕(9)。6.根据权利要求1所述超声波焊接设备，其特征在于：每个所述焊接装置(1)的出口处设有换模小车(10)。7.根据权利要求1所述超声波焊接设备，其特征在于：每个所述焊接装置(1)底部均安装有支撑地脚(11)。8.根据权利要求1所述超声波焊接设备，其特征在于：所述电控柜(5)内的控制电路包括扫描电路、与所述扫描电路相连的动作电路及保护所述动作电路的安全电路，所述扫描电路连有PLC扫描仪，所述动作电路与所述升降主气缸(4)连接。9.一种权利要求1～8中任一项所述超声波焊接设备的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：A)并排排列的焊接装置(1)依次为一号焊接装置、二号焊接装置、…n号焊接装置，每个所述焊接装置(1)内的焊接工位(3)为一号焊接工位、二号焊接工位、…n号焊接工位...

【专利技术属性】
技术研发人员：许千，朱少泽，任顺生，丁俊奇，孟继超，
申请(专利权)人：东风佛吉亚汽车内饰有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42