一种改进超声波焊枪制造技术

本实用新型专利技术涉及超声波焊枪的技术领域，特别涉及一种改进超声波焊枪，它包括外壳、焊接模具、前负载块、压电陶瓷、后负载块、进风接头以及导风筒，焊接模具、前负载块、压电陶瓷、后负载块由前往后依次固定连接，前负载块上设有连通外壳和导风筒的过风孔，出风口处滑动设置有导风套，焊接模具的外端伸出出风口和导风套，导风套的内侧壁与焊接模具的外侧壁之间存在出风间隙。该焊枪的冷风是先进入改进超声波焊枪的外壳内，然后再输送至导风筒内，最后利用导风套形成环状风冷气流排出，该焊枪的冷风能对前负载块、后负载块、压电陶瓷、焊接模具和塑料件起到风冷作用，相比仅冷却塑料件的超声波焊枪，该焊枪的风冷效果更好。该焊枪的风冷效果更好。该焊枪的风冷效果更好。

【技术实现步骤摘要】
一种改进超声波焊枪


[0001]本技术涉及超声波焊枪的
，特别涉及一种改进超声波焊枪。

技术介绍

[0002]在功率超声领域，声能产生方法多用压电效应法应用于塑料件焊接。其超声波是通过换能器将高频电能转换为机械振动。再通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料件导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料件的接触面迅速熔化，在加上一定压力后，使得两塑料件融合成一体。
[0003]当超声波停止作用后，让压力持续，有些许保压时间，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料本体强度。为了提高生产效率缩短焊接时间，在保压时同时添加风冷，能快速使焊接表面固化又美观。
[0004]其中实现将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去的系统称为超声波焊枪。其结构一般由换能器和焊接杆等再配上连接螺杆和引线、保护外罩等组成。而换能器包括前负载块、电极铜片、压电陶瓷、后负载块和变幅杆，前负载块、压电陶瓷、后负载块和变幅杆之间采用螺杆螺栓整体连接。
[0005]换能器、焊接杆作为超声波焊枪的重要部件，除受机械材料各方的原料与加工限制外，又要符合其相应的电力热偶学相关工艺要求，随着材料、工艺、与人工智能各方面的发展，对其结构也提出越来越高的要求。比如，以前多工位多点的专机焊接工艺，逐渐被由直线模组组成的多轴机械手或工业机器人来焊接，由于多轴机械手和工业机器人焊接相对柔性可控，并且在塑料件更新情况下能变更工装夹具可以重复利用。所以从长远来讲比传统的多工位多点焊接机更具性价比。
[0006]但是，由于换能器在压电效应产生出超高频的磁场感应下，迅速伸缩产生每秒几万次的高频弹性振动从而传递至前负载块和变幅杆，然后再通过焊接杆和上焊件（声载块）传送至焊区（其超声能以一定的波形式传递）。而前负载块、变幅杆、焊接杆、塑料件等都会产生相应的高频弹性振动和热量，特别塑料件在熔接变型时会产生更大的热量。
[0007]因此，如果想要塑料件快速成型，通常需要在塑料件保压过程添加风冷装置，从而获得更好更快的焊接效果。传统的多工位多点焊接中，每一个焊接点配相应的风冷系统去实现。但由于多轴机械手或工业机器人是采用夹取一个换能器和焊接杆，通过程序自动移位去焊接塑料件工件的多个位置，中途的角度旋向与深度控制比专机更为灵活，重复次数更多。所以对换能器和焊接杆的尺寸要求更小，风冷效果要求更好更有效。同时由于焊接塑料件对象或工装夹具的多样性问题，会对风冷系统产生一定程度的空间尺寸要求。因为焊接频率更高时，换能器的压电陶瓷、前负载块、后负载块、焊接杆等温度发生明显变化时，频率受温度（高温）影响就越明显，比较容易发生超频，轻则不能正常焊接，重则损坏换能器或发波器、焊接杆等。
[0008]现有的超声波焊枪的结构，如图1所示，现有的超声波焊枪的外壳1上设有风冷管
32，综上所述，现有的超声波焊枪存在以下不足之处：（一）现有的超声波焊枪的风冷管是直吹塑料件，因此风冷管只是冷却了塑料件，换能器和焊接杆31没有得到很好的冷却散热，塑料件产生的热量也会传递给换能器，导致换能器受热严重，使用寿命缩短。（二）而且，其风冷管32外露于超声波焊枪的外壳外，导致超声波焊枪的体积增大，容易发生干涉。因此，现有的超声波焊枪需要作进一步改进。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于提供一种能同时对塑料件、焊接模具、前负载块、后负载块、压电陶瓷散热的改进超声波焊枪。
[0010]本技术的目的是这样实现的：
[0011]一种改进超声波焊枪，包括外壳、前负载块、压电陶瓷、后负载块以及焊接模具，所述外壳上设有进风口，所述焊接模具、前负载块、压电陶瓷、后负载块由前往后依次固定连接，所述前负载块与外壳的内侧壁连接，所述压电陶瓷和后负载块位于外壳内，所述改进超声波焊枪还包括导风筒，所述导风筒的后端与外壳连接，所述前负载块上设有连通外壳和导风筒的过风孔，所述焊接模具位于导风筒内，所述导风筒的前端设有出风口，所述出风口处滑动设置有导风套，所述焊接模具的外端伸出出风口和导风套，所述导风套的内侧壁与焊接模具的外侧壁之间存在出风间隙。本技术的冷风是先进入改进超声波焊枪的外壳内，然后再输送至导风筒内，最后利用导风套形成环状风冷气流排出，本技术的冷风能对前负载块、后负载块、压电陶瓷、焊接模具和塑料件起到风冷作用，相比仅冷却塑料件的超声波焊枪，本技术的风冷效果更好。
[0012]本技术还可以作以下进一步改进。
[0013]本技术还包括连接筒，所述连接筒连接前负载块和导风筒，所述前负载块设于连接筒内，并穿过连接筒，所述连接筒连通过风孔和导风筒。
[0014]所述前负载块上环形间隔设有多个所述过风孔，多个过风孔有效过风的同时有效减少横向振动，使得换能器寿命更长。
[0015]所述连接筒的中心设有通风孔，所述通风孔连通过风孔和导风筒，所述前负载块位于通风孔内。
[0016]所述连接筒的外侧壁设有外螺纹，所述外壳的内侧壁和导风筒的内侧壁设有内螺纹，所述连接筒的外侧壁与外壳的内侧壁、导风筒的内侧壁螺纹连接。
[0017]所述导风筒的前端内侧壁设有限位台阶，所述导风套的外侧壁上设有与限位台阶限位配合的限位凸台，从而有效防止导风套从导风筒上脱落。
[0018]所述外壳上设有进风接头，所述进风接头上设有所述进风口。
[0019]所述导风套的外径等于导风筒的前端的内径，从而使得导风套贴着导风筒的内壁伸缩滑动，导风套在焊接模具的外端滑动稳定，本技术的导风套形成环状风冷气流，对焊接模具、塑料件焊点形成高效冷却效果。
[0020]所述导风套的前端位于焊接模具的外端的后方。
[0021]所述导风筒的形状、大小与焊接模具的形状、大小适配，从而使得冷风是贴着焊接模具的外侧壁流动，冷风能更好地带走焊接模具和塑料件的热量。
[0022]所述导风筒包括依次连接的粗径段、变径段和细径段，所述导风套滑动设于细径
段上，从而使得冷风是贴着焊接模具的外侧壁流动，冷风能更好地带走焊接模具和塑料件的热量。
[0023]本技术的有益效果如下：
[0024]1、本技术的冷风是先进入改进超声波焊枪的外壳内，然后再输送至导风筒内，最后利用导风套形成环状风冷气流排出，本技术的冷风能对前负载块、后负载块、压电陶瓷、焊接模具和塑料件起到风冷作用，相比仅冷却塑料件的超声波焊枪，本技术的风冷效果更好。本技术的环状风冷气流，对焊接模具、塑料件焊点形成高效冷却效果。
[0025]2、本技术对压电陶瓷、前后负载块与焊接模具的有效冷却，保证它们的温度不上升，更适合高频环境下使用。
[0026]3、本技术的结构简单实用，整体刚性有保证，利于生产制造，安装调试方便并且性能稳定。
[0027]4、本技术的前负载块上设有多个过气孔，有效过风同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进超声波焊枪，包括外壳、焊接模具、前负载块、压电陶瓷以及后负载块，所述外壳上设有进风口，所述焊接模具、前负载块、压电陶瓷、后负载块由前往后依次固定连接，所述前负载块与外壳的内侧壁连接，所述压电陶瓷和后负载块位于外壳内，其特征是，还包括导风筒，所述导风筒的后端与外壳连接，所述前负载块上设有连通外壳和导风筒的过风孔，所述焊接模具位于导风筒内，所述导风筒的前端设有出风口，所述出风口处滑动设置有导风套，所述焊接模具的外端伸出出风口和导风套，所述导风套的内侧壁与焊接模具的外侧壁之间存在出风间隙。2.根据权利要求1所述改进超声波焊枪，其特征是，还包括连接筒，所述连接筒连接前负载块和导风筒，所述前负载块位于连接筒内，并穿过连接筒，所述连接筒连通过风孔和导风筒。3.根据权利要求1所述改进超声波焊枪，其特征是，所述前负载块上环形间隔设有多个所述过风孔。4.根据权利要求2所述改进超声波焊枪，其特征是，所述连接筒的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈能标，
申请(专利权)人：佛山市顺德区金长兴电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：