射频焊接设备制造技术

本发明专利技术公开了用于射频（ＲＦ）焊接的设备和方法。传送给所述设备的焊接平台的射频功率被利用电容方式分成不同大小的第一和第二射频功率分量。射频功率分量被同时传送给相应的第一和第二模具构件以进行射频焊接操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及焊接设备，更特别地，涉及射频(RF)焊接。
技术介绍
通过射频能量进行焊接是制造某些产品的有效、快速方式。例如，可以使用射频 能量焊接如聚氯乙烯(PVC)和聚氨基甲酸酯的某些聚合材料，以制造用于保持流体的柔性 袋。例如，用于接收压缩空气的袋或囊(bladder)被包括于用于防止肺栓塞和深静脉血栓 形成(DVT)的血管压迫装置中。典型血管压迫装置的囊包括聚合管端口和一对对置的聚合片材，所述片材围绕其 周边焊接，所述聚合管端口焊接在所述片材之间，与所述囊流体连通。用于形成囊的示例性 方法使用将囊焊接在一起的囊模具和将聚合片材焊接到管上的圆柱形心轴。在第一焊接 工位，将圆柱形心轴插入管中，将心轴和管放置在对置的片材之间。使管模具下降，以在所 述片材之间压缩管和心轴。射频电流供应给心轴以在心轴和模具之间产生射频电场。电场 加热聚合片材和管，从而将片材焊接到管上。在片材焊接到管上之后，将心轴从管中取出并 且将子组件移动到用于形成囊的周边的第二焊接工位。在两个对置模具构件之间压缩子组 件，将射频电流导向模具构件以形成周边焊缝。出于多种原因，上述方法低效且耗时，所述原因包括需要两个各别的焊接操作形成囊。因此，需要更为有效的射频焊接方法来制造包括但不限于上述类型的袋或囊的产PΡΠ O
技术实现思路
总体上，本专利技术涉及射频焊接设备。该设备包括第一焊接平台(welding platen) 和第二焊接平台。该设备还包括给第一焊接平台提供射频功率的单一源。第一模具构件安 装在第一焊接平台上，第二模具构件与第一模具构件相邻地安装在第一焊接平台上，所述 第一和第二模具构件电隔离。该设备还包括射频功率分配装置，其用于将提供给所述焊接 平台的射频功率利用电容方式分成不同大小的第一和第二射频功率分量和相应地将射频 功率分量同时传送给相应的第一和第二模具构件。本专利技术进一步涉及射频焊接方法。该方法包括由单一射频源给焊接平台提供射频 功率，所述焊接平台承载彼此电隔离的第一和第二模具构件。该方法还包括将提供给焊接 平台的射频功率利用电容方式分成不同大小的第一和第二射频功率分量。该方法进一步包 括同时将第一射频功率分量传送给第一模具构件和将第二射频功率分量传送给第二模具 构件，并且使用第一和第二模具构件给多个工件同时施加第一和第二射频功率分量以将这 些工件同时焊接在一起。其它目的和特征在下文部分地可显而易见并且部分地指出。附图说明图1是本专利技术的一种射频焊接设备的示意图，包括对置的第一和第二焊接平台；图2是图1所示设备的构成部件的部件分解图；图3是利用图1所示设备制造的囊组件的透视图；图4是位于图1所示设备的第一焊接平台上的第一和第二模具构件的透视图；图5是位于第一焊接平台上的第一和第二模具构件以及射频功率分配装置的各 种元件的部分的示意图；图6是沿图5所示平面6-6截取的放大剖视图；图7是显示了将第一模具构件固定到第一焊接平台上的一种方法的示意图；图8是沿图7所示平面8-8截取的放大剖视图；图9是沿图7所示平面9-9截取的放大剖视图；图10是显示了用于在设备部件之间形成电连接的电接触构件的透视图；图11是沿图10所示平面11-11截取的剖视图；图12是显示了图1所示焊接设备的第二焊接平台的示意图；和图13是沿图12所示平面13-13截取的放大剖视图。在附图中，相应的参考标记表示相应的部件。具体实施例方式参考图1，本专利技术的射频焊接设备总体上由参考数字10表示。通常，设备10包括 分别由12和14表示的对置的第一和第二焊接平台，以及单一源，所述单一源包括用于给第 一焊接平台12提供射频功率的射频发生器16。分别由20和22表示的第一和第二模具构 件安装在第一焊接平台12上。如图所示，第一焊接平台12是上部焊接平台，第二焊接平台 14是下部焊接平台，但是这种布置方式可以颠倒。焊接平台12、14可通过加压装置26朝 向彼此或远离彼此运动，从而以如下所述方式进行射频焊接操作。该设备10还包括总体由 30表示的射频功率分配装置，其用于将提供给第一焊接平台12的射频功率利用电容方式 分成不同大小的第一和第二射频功率分量以及用于在焊接操作期间将这些射频功率分量 同时传送给相应的第一和第二模具构件20、22。焊接设备10还包括用于统一控制加压装置 26和射频发生器16的微控制器32。为示例说明起见，射频焊接设备10在这里描述为焊接图3中总体以40表示的囊 组件(广义地说，“袋组件”)的部件。囊组件40构造为用于血管压迫装置。组件40包括 在总体以48表示的管端口处与囊46的内部流体连通的管42。对置的片材50沿着周边焊 缝52焊接到一起以限定囊46，且沿着管焊缝54焊接以限定管端口 48。应当理解，囊组件 40可以具有其它构造(例如，多个囊和/或每个囊具有多个管)。在本专利技术的范围内，设备 10可用于形成其它类型的产品。在图1-3所示实施例中，上部焊接平台12包括可通过加压装置26上下移动的 金属板(同样以参考数字12表示)，下部焊接平台14包括与所述第一金属板对置的固定 金属板(同样以参考数字14表示)。上部平台12电连接到射频发生器16，下部平台14 电接地，以在平台之间形成射频场。该布置方案使得在焊接操作期间，通过射频感应振荡 (RF-induced oscillations)加热片材50以形成周边焊缝52，且加热片材和管42以形成管焊缝54。当在这里使用时，在片材50和管42焊接之前，术语“囊子组件”广义上是指片材 50和布置在片材50之间的管42。在本专利技术范围内，子组件可以包括其它部件，一些部件可 以已经连接到一起。举例来说，囊子组件可以包括插入聚合管50中的管状插入件56。管状 插入件56可以由非铁金属，例如黄铜、铜、铝或不锈钢形成，或者可以由其它材料制成。插 入件56的大小和形状设置成紧贴配合在要焊接到片材50上的管42的轴向部分内。对于 插入件的补充细节，可以参考提交于2006年12月20日、公开号为US 2008/0149609，名称 为“用于制造袋组件的设备和方法”的共同受让的审查未定的美国申请No. 11/613，694，以 及提交于2009年6月17日、名称为“用于制造袋组件的设备及其方法”的共同受让的审查 未定的美国申请No. 12/486，467，这两个申请都在此引入作为参考。参考图4-6，上部焊接平台12上的第一模具构件20包括形式为带状电极的周边焊 接电极58，同样以参考数字58表示。带状电极58朝向下部焊接平台14向下伸出(参见 图1)，并且具有要形成的周边焊缝52的形状。上部焊接平台12上的第二模具构件22包 括管焊接电极62，管焊接电极62形式为位于带状电极58的相邻对置端部之间的管焊接块 (tube-welding block)(同样以参考数字62表示)。管焊接电极62构置为在射频焊接操 作期间形成囊组件40的管焊缝54。特别地，管焊接电极62具有凹入的弓形表面64和对置 的平坦侧表面66，所述弓形表面用于形成管焊缝54的周向部，所述侧表面用于形成位于所 述周向部64的相对两侧上的管焊缝54的侧向部。在所示实施例中，电介质元件68附接到 平坦侧表面66上。这些元件68可用于“调整”管焊接电极62，本文档来自技高网...

【技术保护点】
射频焊接设备，包括：第一焊接平台；第二焊接平台；给第一焊接平台提供射频功率的单一源；安装在所述第一焊接平台上的第一模具构件；与第一模具构件相邻地安装在所述第一焊接平台上的第二模具构件，所述第一和第二模具构件电隔离；和射频功率分配装置，其用于将提供给所述焊接平台的射频功率利用电容方式分成不同大小的第一和第二射频功率分量和将所述第一和第二射频功率分量同时分别传送给所述第一和第二模具构件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MA维斯，
申请(专利权)人：泰科保健集团有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]