CN105397269A - 超声波换能器固定机构 - Google Patents

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程振峰
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Suzhou Recen Precision Machinery Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/26—Auxiliary equipment

Abstract

本发明提供了一种超声波换能器固定机构，包括超声波发生器和换能器，所述超声波发生器与所述换能器连接，其还包括一固定座，所述固定座内设有一通孔，所述换能器位于所述通孔内，所述固定座内设有一夹持环，所述夹持环夹在所述换能器振动时振幅为零的节点位置。该超声波换能器固定机构在固定座内设置夹持环，并且夹持环的位置夹持在换能器振动时振幅为零的节点位置，这样当换能器振动时，夹持环夹持的位置几乎不会产生任何振动，这样就可有效降低换能器的能量损失，提高焊接机的工作效率。

Description

超声波换能器固定机构
技术领域
本发明涉及超声波金属焊接领域，特别涉及一种用于超声波金属焊接机的换能器固定机构。
背景技术
超声波焊接是一种利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合方法。超声波焊接机在工作时通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过换能器上的变幅杆装置传递到焊头上。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将要焊接的工件表面熔化，进而可使两个工件焊接在一起。
一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器，换能器、焊头三部分，超声波发生器，换能器、焊头依次连接，波发生器，换能器、焊头通过机架进行固定。为了能够将波发生器，换能器、焊头固定在机架上，在现有技术中通常会在换能器的前、后两端分别设置一卡环，通过卡环将换能器固定在机架上。换能器是用于将电能转换为做直线运动的机械运动，在换能器带动焊头做机械振动的同时，不可避免会带动其两端的卡环一起振动，虽然卡环具有弹性，但仍会吸收能量造成能量损失，这样就会使整个焊接系统的效率降低。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够有效降低换能器能量损失的超声波换能器固定机构。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种超声波换能器固定机构，包括超声波发生器和换能器，所述超声波发生器与所述换能器连接，其还包括一固定座，所述固定座内设有一通孔，所述换能器位于所述通孔内，所述固定座内设有一夹持环，所述夹持环夹在所述换能器振动时振幅为零的节点位置。
优选地，所述固定座分为上半固定座和下半固定座两部分，所述上半固定座与所述下半固定座通过螺丝连接。
优选地，所述上半固定座、下半固定座的内周面上均设有一弧形凸筋，所述所述上半固定座、下半固定座连接后，所述上半固定座、下半固定座上的弧形凸筋组合形成所述夹持环。
优选地，所述固定座的内周面上设有凹槽，所述夹持环卡在所述凹槽内。
优选地，所述夹持环与所述换能器之间设有隔振橡胶。
如上所述，本发明的超声波换能器固定机构具有以下有益效果：该超声波换能器固定机构在固定座内设置夹持环，并且夹持环的位置夹持在换能器振动时振幅为零的节点位置，这样当换能器振动时，夹持环夹持的位置几乎不会产生任何振动，这样就可有效降低换能器的能量损失，提高焊接机的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
元件标号说明
1、超声波发生器2、换能器3、固定座4、夹持环。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种超声波换能器固定机构，该机架结构包括超声波发生器1和换能器2，超声波发生器1与换能器2连接，超声波发生器1用于将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能，换能器2可以将电能转换成为同等频率的机械运动。换能器2主要是利用某些单晶体材料的压电效应和某些多晶体材料的电致伸缩效应来实现电能到机械能的转换。换能器2位于一固定座3内，固定座3上设有一通孔，换能器2位于该通孔内。在通孔内还设有一夹持环4，夹持环4用于夹住换能器2，夹持环4夹持的位置位于换能器振动时振幅为零的节点位置。将夹持环夹持在换能器振幅为零的节点位置，这样换能器在振动过程中就不会带动夹持环一同振动，这样就可有效降低焊接机的能量损失。
作为一种优选方式，可将固定座3分为上半固定座和下半固定座两部分，上半固定座与下半固定座通过螺丝连接，这样可方便夹持环与换能器的安装，特别是便于夹持环在换能器上的位置调节。
作为一种具体实施方式，可在固定座3的内周面上设有凹槽，将夹持环4卡在凹槽内对夹持环进行定位。作为本专利的另一种实施例，可以在上半固定座和下半固定座的内周面上分别设置一弧形凸筋，上半固定座和下半固定座上的弧形凸筋位置相对应，当上半固定座和下半固定座连接在一起时，两个弧形凸筋可形成一环形结构，该环形结构也可作为夹持环4，采用这种结构夹持的力度更大，这样在一定程度上能减低换能器上节点位置受到的应力。由于弧形凸筋会存在一定的厚度，因此夹持环夹持的换能器仍有可能会出现一些振动，这样焊接机在工作过程中就会发出噪音，因此可在夹持环与所述换能器之间设有隔振橡胶，这样可降低焊接机工作时的噪音。
该超声波换能器固定机构在固定座内设置夹持环，并且夹持环的位置夹持在换能器振动时振幅为零的节点位置，这样当换能器振动时，夹持环夹持的位置几乎不会产生任何振动，这样就可有效降低换能器的能量损失，提高焊接机的工作效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种超声波换能器固定机构，包括超声波发生器和换能器，所述超声波发生器与所述换能器连接，其特征在于：其还包括一固定座，所述固定座内设有一通孔，所述换能器位于所述通孔内，所述固定座内设有一夹持环，所述夹持环夹在所述换能器振动时振幅为零的节点位置。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器固定机构，其特征在于：所述固定座分为上半固定座和下半固定座两部分，所述上半固定座与所述下半固定座通过螺丝连接。
3.根据权利要求2所述的超声波换能器固定机构，其特征在于：所述上半固定座、下半固定座的内周面上均设有一弧形凸筋，所述所述上半固定座、下半固定座连接后，所述上半固定座、下半固定座上的弧形凸筋组合形成所述夹持环。
4.根据权利要求1所述的超声波换能器固定机构，其特征在于：所述固定座的内周面上设有凹槽，所述夹持环卡在所述凹槽内。
5.根据权利要求1所述的超声波换能器固定机构，其特征在于：所述夹持环与所述换能器之间设有隔振橡胶。
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