本实用新型专利技术一种自平衡治具及其使用的超声波设备，公开了一种自平衡治具，包括治具，所述治具上设有自平衡机构，用于治具受压时的自平衡调节；一种超声波设备，包括机架、机头和工作台，所述机头和工作台均与机架连接，且工作台位于机头的下方，还包括用于控制机头上下滑动的控制系统；所述工作台上设有用于调节治具平衡的自平衡机构和治具，或工作台上设有上述任一所述的治具；与现有技术相比，由于设置了自平衡机构，则在机头带动焊头下压，治具可实现自平衡调节，故具有调节较简单快捷、精度控制较简便及调平周期较短的特点。制较简便及调平周期较短的特点。制较简便及调平周期较短的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种自平衡治具及其使用的超声波设备
[0001]本技术属于超声波设备
，尤其是涉及一种用于切断注塑产品成型时残留的水口和塑料产品焊接的治具及其使用的超声波设备。
技术介绍
[0002]塑料在注塑时,注塑模会有流道和浇口，浇口连接流道和零件，脱模后，流道、浇口和零件一起构成了一个整体(此时浇口也称为水口)，而最终我们要把零件脱离下来，脱离方式一般有剪刀剪断、激光切割、超声波振落。对于要求不高的日用品等，以上三种都可使用，但是对于一些高精密的零件，如手机镜头的镜筒等，对浇口的切割的平整面有非常高的要求，不能有凸起，毛刺残留、接皮等现象。激光虽然能保达到平整的要求，但是会产生烟尘，同样应用受限，目前超声波还是一种可行的方案，但是目前的超声波的技术，切割的效果还不是十分理想，平整度达到要求的良品率比较低，造成了很大的浪费。
[0003]超声波水口(浇口)切割的原理：超声波作用于水口附近的流道骨干上，引起骨干和零件的高频振动，因为浇口的截面积非常细小，跟流道的比例一般在0.03
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0.09左右，所以会产生两个作用，一个是疲劳断裂，另一个是水口处的声阻高，产生高温融断。不管是断裂还是融断，产生的面的平整度，取决于超声波的强度，而强度跟超声波振幅和压力有跟密切关系。
[0004]塑料焊接：塑料零件是通过专用的机器(注塑机)结合对应模具注塑料成型出来的，形状可以是任意，但是不能形成一个封闭空间，比如球形，因为如果产品形成了一个封闭空间，最后无法脱模。这样就产生了下道的焊接工艺，焊接方式有很多种，但是对于中小号的塑料件，超声波是最优的选择，目前在日用品的焊接上面，得到了大规模的应用，比如手机充电器、耳机等。
[0005]超声波塑料焊接的原理：通过治具和成型超声波焊头把两半塑料件压合到一起，工作时，超声波形成的高频振动使结合区产生高热，融化塑料，融合到一起。
[0006]超声波焊接和超声波水口切割，在工作时，为了便于操作，都是把超声波换能器固定在能上下运动的架子上面，焊接(水口切割)时，焊头下降，压在零件上面，传递超声波振动，达到最终效果。传递超声波时，超声波焊头的面和零件的接合面必须要紧贴，才能到优良的效果，当零件的焊接面较大时，对两个面的平行度就会有非常高的要求，因为超声波的半周振幅就在30微米左右，这就意味着，偏差达到10微米，对焊接效果就会产生非常明显的影响。超声波水口切割时，很多时候需要多个焊头同时压在塑料零件上面传递超声波，焊头之间的距离可长达10厘米，此时整个机架的平行和垂直度的误差就会使焊头之间产生高度差，对振落效果产生严重的影响。
[0007]换能器放置的机架，一般由一个底座、一根立柱、一个托架、一个升降台、一个运动器件(气缸)组成。带有超声波焊头的换能器垂直固定在升降台上面，通过气缸等运动器件来上下升降，塑料零件放置在治具上面，而治具放置在底座上面。理论上，立柱要跟底座垂直，升降台固定在托架上，也要立柱垂直，从而达到跟底座平行，这样治具的面就能跟升降
台的面和超声波焊头的在保持平行。而实际中，底座和立柱都是较为大笨粗的结构，很难保持平行和垂直，因此在换能器节点和升降台的固定处就设置了一个调节结构，通过调节四个螺丝来的此紧彼松来改变换能器的垂直度，从面达到焊头的面和下面的塑料零件的面吻合度，目前市场上面的这种结构，有以下几个缺点：1、调节精度差，无法让两面完全吻合；2、调节难度大，需要专业的调试人员，且没有数据化，只能靠目视和经验；3、没有适应性，在工作过程中，无法进行自动调整，塑料零件自身误差造成的不平行，无法消除。
[0008]焊接和浇口切割举例：焊接一个长10厘米宽度6厘米的长方形塑料盒子，盒子按长度方向分为上下两半，治具上面有一个对应尺寸的槽，恰好放下盒子的一半部份，上面的焊头也是一个同样尺寸的槽，嵌入盒子的一半部份，焊接时，升降台下降，使盒子的两半合在一起，然而由于加工精度和安装误差，会导致重合的缝隙的大小左右前后不一致，这里有两个槽，就是用精雕设备加工，也至少有20微米的误差，这个误差对于超声波振幅30微米来讲，就是致命的，因此，此时必须要用调整结构调节。同样在超声波浇口切割时，如果两个焊头的间距长一些，如10厘米，那么因为换能器没有垂直于治具的误差，足以产生数百微米的高差，也需要调节，目前市场上的超声波的机器的调节方法，都是通摆动换能器的垂直度，来减少误差。
[0009]治具在工业时代前就已被广泛使用，包括机械治具、木工治具、焊接治具、珠宝治具、以及其他领域。某些类型的治具也称为“模具”或“辅具”，其主要目的是为重复性和准确的重复某部分的重制。一个明显的例子是当复制钥匙时，原始的钥匙通常被固定于治具上，如此机器就能借由原始钥匙外观的导引复制出新的钥匙。
[0010]治具之所以产生是因为商业的需要，因为有许多类型的治具是客制化的，某些是为了提高生产力、重复特定动作、或使工作更加精确。
[0011]而目前的超声波设备的治具在使用过程中，由于是至少一个超声波焊头压在治具上的坯料上，如果超声波焊头之间的水平未调节好，则会导致超声波焊头之间对坯料的压力是不同的，从而导致水口切不断或切口不平整等问题，这就需要工人来对超声波焊头进行调平处理，而调平纯靠人工手动进行，且需要进行相关技术培训的工人才能操作，故也就存在调节较麻烦，调节时间较长，精度较难控制，对精密件进行切割需要经常调平的问题。
技术实现思路
[0012]本技术所要解决的技术问题是提供一种调节较简单快捷、精度控制较简便及调平周期较短的自平衡治具。
[0013]本技术的目的是提供：一种自平衡治具，包括治具，所述治具上设有自平衡机构，用于治具受压时的自平衡调节。
[0014]作为改进，所述治具包括连接板、支架和模板，所述支架下端与连接板连接，支架上端与模板连接；所述自平衡机构位于连接板、支架和模板三个部件中的至少一个部件上；则这样设置后，可根据实际压力情况选择自平衡机构的位置，提高自平衡机构的工作效率，减少次品率，从而降低生产成本。
[0015]作为改进，所述支架上端设有托架，所述托架上端与模板连接，所述自平衡机构位于托架与模板之间；则这样设置后，在更换坯料类型时，只需要更换模板即可，治具的零部件的通用性更强，在降低使用成本的同时，也提高了模板的更换效率，从而提高生产效率。
[0016]作为改进，所述自平衡机构为球体或柱体，所述托架上端设有与球体或柱体配合的第一内凹，所述模板下端设有与球体或柱体配合的第二内凹；所述球体或柱体部分位于第一内凹内，球体或柱体部分位于第二内凹内；托架上端面与模板下端面之间留有间隙；则这种结构的自平衡机构零部件较少，球体、柱体和内凹的加工较简便，或可直接市场上购买球体和柱体，也易于装配和维护，从而可以降低制备成本和生产及维护成本。
[0017]作为改进，所述第一内凹位于托架上端面的中间位置处，所述第二内凹位于模板下端面的中间位置处；则对于压力相对较小的坯料只需要一个球体或一个柱体即可实现，从而可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自平衡治具，包括治具（6），其特征在于：所述治具（6）上设有自平衡机构，用于治具（6）受压的自平衡调节；所述治具（6）包括连接板（61）、支架（62）和模板（63），所述支架（62）下端与连接板（61）连接，支架（62）上端与模板（63）连接；所述自平衡机构为球体或柱体（19），所述自平衡机构位于连接板（61）、支架（62）和模板（63）三个部件中的至少一个部件上。2.根据权利要求1所述的自平衡治具，其特征在于：所述支架（62）上端设有托架（64），所述托架（64）上端与模板（63）连接，所述自平衡机构位于托架（64）与模板（63）之间。3.根据权利要求2所述的自平衡治具，其特征在于：所述托架（64）上端设有与球体或柱体（19）配合的第一内凹（7），所述模板（63）下端设有与球体或柱体（19）配合的第二内凹（8）；所述球体或柱体（19）部分位于第一内凹（7）内，球体或柱体（19）部分位于第二内凹（8）内；托架（64）上端面与模板（63）下端面之间留有间隙。4.根据权利要求3所述的自平衡治具，其特征在于：所述第一内凹（7）位于托架（64）上端面的中间位置处，所述第二内凹（8）位于模板（63）下端面的中间位置处。5.根据权利要求4所述的自平衡治具，其特征在于：所述第一内凹（7）位于托架（64）上端面两端宽度方向的中间位置处，所述第二内凹（8）位于模板（63）下端面两端宽度方向的中间位置处。6.根据权利要求2所述的自平衡治具，其特征在于：所述自平衡机构位于连接板（61）与支架（62）下端之间，所述自平衡机构为球体或柱体（19），所述连接板（61）上端设有与球体或柱体（19）配合的第五内凹（11），所述支架（62）下端设有与球体或柱体（19）配合的第六内凹（12）；所述球体或柱体（19）部分位于第五内凹（11）内，球体或柱体（19）部分位于第六内凹（12）内；连接板（61）上端面与支架（62）下端面之间留有间隙。7.根据权利要求2所述的自平衡治具，其特征在于：所述自平衡机构位于支架（62）上，所述支架（62）分为上下两段式结构，所述自平衡机构位于两段支架（62）之间的位置处；所述自平衡机构为球体或柱体（19），下段支架（62）的上端设有与球体或柱体（19）配合的第七内凹（13），上段支架（62）的下端设有与球体或柱体（19）配合的第八内凹（14）；所述球体或柱体（19）部分位于第七内凹（13）内，球体或柱体（19）部分位于第八内凹（14）内；下段支架（62）与上段支架（62）之间留有间隙。8.根据权利要求1所述的自平衡治具，其特征在于：所述连接板（61）的下端...
【专利技术属性】
技术研发人员：林阿令，
申请(专利权)人：宁波市先倡电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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