CN107650389B - 超声波焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够保证被焊变形件的焊接尺寸的超声波焊接机，包括机台座、垂直固定设置于机台座上的立柱、沿着垂直方向滑动设置于立柱上的机头、驱动机头滑动的升降机构、设置于机头上的换能器滑座，设置于换能器滑座内的换能器、固定设置于换能器滑座下部的超声波焊接头、固定设置于机台座上用于固定工具的工件底模，换能器滑座上固定设置有第一光纤传感器以及第二光纤传感器，第二光纤传感器用于接收第一光纤传感器发射的光束，第一光纤传感器以及第二光纤传感器分别位于超声波焊接头的两侧，且第一光纤传感器以及第二光纤传感器的垂直高度低于超声波焊接头的下端部。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声波焊接机。
背景技术
在超声波焊接塑料件时，因被焊件外形结构、注塑温度、注塑压力、冷却时间及注塑放置等原因，导致被焊件在成形过程中外观和尺寸发生变异，即变形；这种变形不可控且无规律；此种变形的被焊件放置在焊接底模上时，焊接基准面高低不一，传统的焊接方式焊接后尺寸深度深浅不一，造成批量性的报废。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种超声波焊接机，能够保证被焊变形件的焊接尺寸。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种超声波焊接机，包括机台座、垂直固定设置于所述机台座上的立柱、沿着垂直方向滑动设置于所述立柱上的机头、驱动所述机头滑动的升降机构、设置于所述机头上的换能器滑座，设置于所述换能器滑座内的换能器、固定设置于所述换能器滑座下部的超声波焊接头、固定设置于所述机台座上用于固定工具的工件底模，所述换能器滑座上固定设置有第一光纤传感器以及第二光纤传感器，所述第二光纤传感器用于接收所述第一光纤传感器发射的光束，所述第一光纤传感器以及所述第二光纤传感器分别位于所述超声波焊接头的两侧，且所述第一光纤传感器以及所述第二光纤传感器的垂直高度低于所述超声波焊接头的下端部，所述第二光纤传感器与所述升降机构的控制器相连接，设焊接的两个工件之间的焊接尺寸为D，所述第一光纤传感器以及所述第二光纤传感器与所述超声波焊接头的垂直高度为D，所述第二光纤传感器接收到所述第一光纤传感器的光束形成闭路状态，升降机构带动所述机头向下运动；所述第二光纤传感器未接收到所述第一光纤传感器的光束形成开路状态，升降机构带动所述机头向上运动。
进一步改进的是：所述第一光纤传感器以及所述第二光纤传感器分别通过支撑臂组件与所述换能器滑座相连接。
进一步改进的是：每组所述支撑臂组件均包括上端部与所述换能器滑座相固定连接的上支撑臂、与所述上支撑臂的下端部相连接的下支撑臂，所述第一光纤传感器或者所述第二光纤传感器设置于所述下支撑臂的下端部，所述上支撑臂的上端部开设有长槽，所述下支撑臂的上端部通过锁紧于所述长槽内的螺丝固定。
进一步改进的是：所述升降机构为气缸驱动、液压缸驱动或者升降丝杠驱动。
进一步改进的是：所述换能器滑座沿着水平方向与所述机头相滑动设置。
本发明的优点和有益效果在于：将传统的换能器滑座机械式控制焊接深度，改由电路闭开式控制，通过换能器滑座下滑，主动探测易变形的焊件的位置，当两个光纤传感器未探测到焊件时，焊接继续进行；当第一光纤传感器发射的光束被焊件遮挡时，停止焊接，由此控制光纤传感器与超声波焊接头的距离即可实现对焊接件焊接尺寸的精准控制，而且整个过程自动控制完成。
附图说明
图1为本发明立体图；
图2为本发明的分解图；
图3为本发明的侧视图；
图4为图3的C处放大图。
其中：1、机台座；2、立柱；3、机头；4、换能器滑座；5、超声波焊接头；6、上支撑臂；7、下支撑臂；8、第一光纤传感器；9、第二光纤传感器；10、工件底模。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1图4所示，一种超声波焊接机，包括机台座1、垂直固定设置于所述机台座1上的立柱2、沿着垂直方向滑动设置于所述立柱2上的机头3、驱动所述机头3滑动的升降机构、设置于所述机头3上的换能器滑座4，设置于所述换能器滑座4内的换能器、固定设置于所述换能器滑座4下部的超声波焊接头5、固定设置于所述机台座1上用于固定工具的工件底模10，所述换能器滑座4上固定设置有第一光纤传感器8以及第二光纤传感器9，所述第二光纤传感器9用于接收所述第一光纤传感器8发射的光束，所述第一光纤传感器8以及所述第二光纤传感器9分别位于所述超声波焊接头5的两侧，且所述第一光纤传感器8以及所述第二光纤传感器9的垂直高度低于所述超声波焊接头5的下端部，所述第二光纤传感器9与所述升降机构的控制器相连接，设焊接的两个工件之间的焊接尺寸为D，所述第一光纤传感器8以及所述第二光纤传感器9与所述超声波焊接头5的垂直高度为D，所述第二光纤传感器9接收到所述第一光纤传感器8的光束形成闭路状态，升降机构带动所述机头3向下运动；所述第二光纤传感器9未接收到所述第一光纤传感器8的光束形成开路状态，升降机构带动所述机头3向上运动。
工作过程：首先将焊接件B安装于工件底模10上，而后将焊接件A置于焊接件B的顶部，而后启动升降机构，升降机构带动机头3向下滑动，同时超声波焊接机开始工作进行超声波焊接，第一光纤传感器8与第二光纤传感器9之间未被焊接件B遮挡时，第二光纤传感器9能够接收到第一光纤传感器8的光束，此时形成闭路信号，升降机构接收闭路信号时继续带动机头3向下运动，直至第二光纤传感器9与第一光纤传感器8之间被焊接件B遮挡，此时第二光纤传感器9无法接收到第一光纤传感器8发射的光束，形成开路信号，升降机构接收到开路信号时，带动机头3向上运动进行复位，保证第一光纤传感器8以及第二光纤传感器9与超声波焊接头5之间的距离即可保证焊接尺寸，而且整个过程自动控制，相比于传统的机械式控制精度更高，产品质量更优。
为了方便第一光纤传感器8以及第二光纤传感器9进行安装固定，本实施例中优选的实施方式为，所述第一光纤传感器8以及所述第二光纤传感器9分别通过支撑臂组件与所述换能器滑座4相连接。
为了方便调节第一光纤传感器8以及第二光纤传感器9与超声波焊接头5之间的间距，即方便为了对不同焊接尺寸要求的工件进行焊接，每组所述支撑臂组件均包括上端部与所述换能器滑座4相固定连接的上支撑臂6、与所述上支撑臂6的下端部相连接的下支撑臂7，所述第一光纤传感器8或者所述第二光纤传感器9设置于所述下支撑臂7的下端部，所述上支撑臂6的上端部开设有长槽，所述下支撑臂7的上端部通过锁紧于所述长槽内的螺丝固定，因此调节第一光纤传感器8以及第二光纤传感器9的位置时，只需将螺丝固定在长槽的不同位置即可，操作方便。
本实施例中优选的实施方式为，所述升降机构为气缸驱动、液压缸驱动或者升降丝杠驱动，即升降机构可以采用气动式、液压驱动式的方式，此外还可以采用机械式驱动，其具体结构为包括转动设置的升降丝杠、驱动升降丝杠转动的步进电机，机头3上设置有与升降丝杠相配合的螺套，因此步进电机带动升降丝杠转动，继而螺套带动机头3进行上下移动，而第二光纤传感器9向步进电机发射的开路信号或者闭路信号，步进电机只需正转或者反转即可。
为了能够进行左右调节，所述换能器滑座4沿着水平方向与所述机头3相滑动设置。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种超声波焊接机，包括机台座、垂直固定设置于所述机台座上的立柱、沿着垂直方向滑动设置于所述立柱上的机头、驱动所述机头滑动的升降机构、设置于所述机头上的换能器滑座，设置于所述换能器滑座内的换能器、固定设置于所述换能器滑座下部的超声波焊接头、固定设置于所述机台座上用于固定工具的工件底模，其特征在于：所述换能器滑座上固定设置有第一光纤传感器以及第二光纤传感器，所述第二光纤传感器用于接收所述第一光纤传感器发射的光束，所述第一光纤传感器以及所述第二光纤传感器分别位于所述超声波焊接头的两侧，且所述第一光纤传感器以及所述第二光纤传感器的垂直高度低于所述超声波焊接头的下端部，所述第二光纤传感器与所述升降机构的控制器相连接，设焊接的两个工件之间的焊接尺寸为D，所述第一光纤传感器以及所述第二光纤传感器与所述超声波焊接头的垂直高度为D，所述第二光纤传感器接收到所述第一光纤传感器的光束形成闭路状态，升降机构带动所述机头向下运动；所述第二光纤传感器未接收到所述第一光纤传感器的光束形成开路状态，升降机构带动所述机头向上运动,所述第一光纤传感器以及所述第二光纤传感器分别通过支撑臂组件与所述换能器滑座相连接，每组所述支撑臂组件均包括上端部与所述换能器滑座相固定连接的上支撑臂、与所述上支撑臂的下端部相连接的下支撑臂。
2.如权利要求1所述的超声波焊接机，其特征在于：所述升降机构为气缸驱动、液压缸驱动或者升降丝杠驱动。
3.如权利要求1所述的超声波焊接机，其特征在于：所述换能器滑座沿着水平方向与所述机头相滑动设置。
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