CN112828439A - 超声波焊接机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声波焊接机及其工作方法，该超声波焊接机包括用于检测发振筒组件行程的位置检测传感器组，位置检测传感器组与主控电路电连接，位置检测传感器组向主控电路发送位置检测信号；主控电路根据位置检测信号控制发振筒驱动组件的驱动速度。该方法包括:确认发振筒组件的当前移动方向；获取位置检测信号，根据位置检测信号确认发振筒组件的当前行程位置；根据当前行程位置对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件。应用本发明可便于控制发振筒组件运动速度。

Description

超声波焊接机及其工作方法

技术领域

本发明涉及超声波焊接机技术领域，具体的，涉及一种超声波焊接机，还涉及该超声波焊接机的工作方法。

背景技术

超声波焊接机在塑料焊接、金属焊接及其它加工领域中得到广泛的应用。超声波焊接机的发振筒组件安装有换能器和焊头的部件，在工作时，需要控制发振筒组件沿竖向反复运动进行焊接。而目前控制发振筒组件行程的过程中，仅通过设置上限位传感器和下限位传感器分别判断发振筒组件是否移动到限定位置，但在发振筒组件运动的过程中，没有对运动的速度进行处理，如果发生制动故障时，容易由于移动速度过而导致产品或设备损坏，因此需要进一步优化控制发振筒组件的运动速度。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种便于控制发振筒组件运动速度的超声波焊接机。

本发明的第二目的是提供一种便于控制发振筒组件运动速度的超声波焊接机的工作方法。

为了实现上述第一目的，本发明提供的超声波焊接机包括升降支架、发振筒驱动组件、发振筒组件和主控电路，发振筒驱动组件和发振筒组件均安装在升降支架上，发振筒驱动组件和发振筒组件均与主控电路电连接，发振筒驱动组件驱动发振筒组件沿竖向运动；超声波焊接机还包括用于检测发振筒组件行程的位置检测传感器组，位置检测传感器组与主控电路电连接，位置检测传感器组向主控电路发送位置检测信号；主控电路根据位置检测信号控制发振筒驱动组件的驱动速度。

由上述方案可见，本发明的超声波焊接机通过设置用于检测发振筒组件行程的位置检测传感器组，可监测发振筒组件的运动位置，主控电路根据可每一个位置检测传感器对应的位置检测信号控制发振筒驱动组件的驱动速度，从而便于控制发振筒组件处于不同位置时的运动速度。

进一步的方案中，位置检测传感器组包括上限位传感器、第一限速传感器、第二限速传感器和下限位传感器，上限位传感器、第一限速传感器、第二限速传感器和下限位传感器沿竖向由上至下依次安装在升降支架上。

由此可见，位置检测传感器组包括上限位传感器、第一限速传感器、第二限速传感器和下限位传感器，上限位传感器和下限位传感器可用于检测发振筒组件的行程上限和下限，第一限速传感器和第二限速传感器可用于检测发振筒组件的速度转变位置，可满足发振筒组件处于不同位置时的运动速度控制需求。

进一步的方案中，上限位传感器、第一限速传感器、第二限速传感器和下限位传感器均为槽型光电传感器。

由此可见，利用槽型光电传感器作为位置检测传感器组，可提高检测的响应速度，提高发振筒组件控制的灵敏度。

进一步的方案中，发振筒组件上设置有挡块，挡块与槽型光电传感器配合设置。

由此可见，传感器带有电路线路，若频繁运动，可能会顺坏线路，降低使用寿命，因此，将挡块设置在发振筒组件上，可保障系统的稳定性。

进一步的方案中，升降支架上安装有行程限位开关，发振筒组件上安装有限位挡块，限位挡块与行程限位开关配合设置。

由此可见，设置限位挡块与行程限位开关配合，可避免发振筒组件位移失控时，及时停止发振筒驱动组件工作，保障设备的安全。

进一步的方案中，限位挡块沿竖向可调节式安装在发振筒组件上。

由此可见，限位挡块沿竖向可调节式安装在发振筒组件上，可便于根据需要调节发振筒组件的制动位置。

为了实现上述第二目的，本发明提供的超声波焊接机的工作方法包括:确认发振筒组件的当前移动方向；获取位置检测信号，根据位置检测信号确认发振筒组件的当前行程位置；根据当前行程位置对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件。

由上述方案可见，本发明超声波焊接机的工作方法通过确认发振筒组件的当前移动方向，并根据发振筒组件的当前行程位置，以对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件，从而便于控制发振筒组件处于不同位置时的运动速度。

进一步的方案中，根据当前行程位置对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件的步骤包括：确认当前移动方向为向下运动时，若发振筒组件位移到第一限速传感器处，以第一驱动速度驱动发振筒驱动组件；若发振筒组件位移到第二限速传感器处，以第二驱动速度驱动发振筒驱动组件，第二驱动速度小于第一驱动速度；若发振筒组件位移到下限位传感器处，控制发振筒驱动组件换向驱动。

由此可见，发振筒组件在向下运动时，根据下移的不同位置，以不同的驱动速度控制发振筒驱动组件，同时，若发振筒组件位移到第二限速传感器处，以小于第一驱动速度的第二驱动速度驱动发振筒驱动组件，避免振筒驱动组件下降的速度过快导致对产品损坏。

进一步的方案中，根据当前行程位置对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件的步骤还包括：确认当前移动方向为向上运动时，若发振筒组件位移到第二限速传感器处，以第三驱动速度驱动发振筒驱动组件；若发振筒组件位移到第一限速传感器处，以第四驱动速度驱动发振筒驱动组件，第四驱动速度小于第三驱动速度；若发振筒组件位移到上限位传感器处，控制发振筒驱动组件换向驱动。

由此可见，发振筒组件在向上运动时，若发振筒组件位移到第一限速传感器处，以小于第三驱动速度的第四驱动速度驱动发振筒驱动组件，避免振筒驱动组件上升的速度过快导致撞击升降支架，损坏设备。

进一步的方案中，方法还包括：判断是否获取到行程限位开关的限位指令，若是，停止驱动发振筒驱动组件。

由此可见，获取到行程限位开关的限位指令时，控制停止驱动发振筒驱动组件，可及时停止发振筒驱动组件工作，保障设备的安全。

附图说明

图1是本发明超声波焊接机实施例的结构图。

图2是本发明超声波焊接机实施例中的升降支架、发振筒组件和导轨组件的结构分解图。

图3是本发明超声波焊接机实施例中行程限位开关和限位挡块的安装结构图。

图4是本发明超声波焊接机的工作方法实施例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中，超声波焊接机包括基座1、立柱2、升降支架3、发振筒驱动组件4、发振筒组件5和主控电路(未示出)，立柱2沿竖向安装在基座1上，升降支架3沿竖向可移动地安装在立柱2上，发振筒驱动组件4和发振筒组件5均安装在升降支架3上，发振筒驱动组件4和发振筒组件5均与主控电路电连接，发振筒驱动组件4驱动发振筒组件5在升降支架3上沿竖向运动。发振筒驱动组件4设置有驱动轴41和发振筒驱动电机42，发振筒驱动电机42带动驱动轴41沿竖向运动。驱动轴41和发振筒驱动电机42可通过齿轮结构(未示出)进行传动，此为本领域技术人员所公知的技术，在此不再赘述。当然，发振筒驱动电机42也可采用气缸代替。

参见图2，发振筒组件5通过导轨组件6安装在升降支架3上。导轨组件6包括导轨61和导块62，导轨61安装在发振筒组件5上，导块62安装在升降支架3上，导轨61和导块62配合连接，导块62沿导轨61的导向运动。

超声波焊接机还包括用于检测发振筒组件5行程的位置检测传感器组7，位置检测传感器组7与主控电路电连接，位置检测传感器组7向主控电路发送位置检测信号，主控电路根据位置检测信号控制发振筒驱动组件4的驱动速度。

位置检测传感器组7的传感器数量可根据需要设置，本实施例中，位置检测传感器组7包括上限位传感器71、第一限速传感器72、第二限速传感器73和下限位传感器74，上限位传感器71、第一限速传感器72、第二限速传感器73和下限位传感器74沿竖向由上至下依次安装在升降支架3上。优选的，上限位传感器71、第一限速传感器72、第二限速传感器73和下限位传感器74均为槽型光电传感器。发振筒组件5上设置有挡块51，挡块51与槽型光电传感器配合设置。挡块51用于阻断槽型光电传感器的光信号，使得槽型光电传感器发送感应信号。

升降支架3上安装有行程限位开关8，行程限位开关8与主控电路电连接，行程限位开关8可拆卸安装在升降支架3的顶部。参见图3，发振筒组件5上安装有限位挡块52，限位挡块52与行程限位开关8配合设置。限位挡块52沿竖向可调节式安装在发振筒组件5上，本实施例中，限位挡块52设置挡块调节通孔521和挡块调节螺栓522，挡块调节螺栓522穿过挡块调节通孔521与发振筒组件5连接，限位挡块52可沿竖向调节位置。当发振筒组件5向上运动时，若限位挡块52触发行程限位开关8，则行程限位开关8向主控电路发送限位指令。

为了更好的对本发明进行说明，下面对本发明超声波焊接机的工作方法进行描述，该方法是应用在主控电路中的软件程序。

参见图4，本实施的超声波焊接机在驱动发振筒组件5时，首先，执行步骤S1，确认发振筒组件5的当前移动方向。发振筒组件5不同的移动方向，控制发振筒组件5移动的速度不同，因此，需要确认发振筒组件5的当前移动方向。发振筒组件5的移动方向包括向上运动和向下运动。发振筒组件5移动方向的确认为本领域技术人员所公知的技术，在此不再赘述。

确认发振筒组件5的当前移动方向后，执行步骤S2，获取位置检测信号，根据位置检测信号确认发振筒组件的当前行程位置。发振筒组件5处于不同位置时，需要控制的运动速度不同，因此，需要确认发振筒组件5的当前行程位置。通过获取位置检测信号从而确认发振筒组件5的当前行程位置，本实施例中，通过上限位传感器71、第一限速传感器72、第二限速传感器73和下限位传感器74的感应信号确定发振筒组件5的当前行程位置。

确认发振筒组件的当前行程位置后，执行步骤S3，根据当前行程位置对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件4。发振筒组件5处于不同位置时，对应设置有不同的驱动速度，驱动速度可根据实际需要进行设置。通过获取当前行程位置对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件4，从而控制发振筒组件5的运动速度。

本实施例中，根据当前行程位置对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件4的步骤包括：确认当前移动方向为向下运动时，若发振筒组件5位移到第一限速传感器72处，以第一驱动速度驱动发振筒驱动组件4；若发振筒组件5位移到第二限速传感器73处，以第二驱动速度驱动发振筒驱动组件4，第二驱动速度小于第一驱动速度；若发振筒组件5位移到下限位传感器74处，控制发振筒驱动组件4换向驱动。发振筒组件5向下运动至第一限速传感器72处时，以第一驱动速度驱动发振筒驱动组件4，当发振筒组件5运动至第二限速传感器73时，为了防止焊头与产品接触时由于速度过快导致产品损坏，以小于第一驱动速度的第二驱动速度驱动发振筒驱动组件4，减小焊头与产品的碰撞力度。当发振筒组件5移动至下限位传感器74时，则认为到达发振筒组件5的行程下限值，此时需控制发振筒驱动组件4换向驱动。当然，为了完成焊接操作，可设置延迟换向操作的时间，延迟换向操作的时间可根据实际需要进行设置。

本实施例中，根据当前行程位置对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件4的步骤还包括：确认当前移动方向为向上运动时，若发振筒组件5位移到第二限速传感器73处，以第三驱动速度驱动发振筒驱动组件4；若发振筒组件5位移到第一限速传感器72处，以第四驱动速度驱动发振筒驱动组件4，第四驱动速度小于第三驱动速度；若发振筒组件5位移到上限位传感器71处，控制发振筒驱动组件4换向驱动。发振筒组件5向上运动至第二限速传感器73处时，以第三驱动速度驱动发振筒驱动组件4，第三驱动速度可以与第一驱动速度相同，也可以不同，可根据需要设置。当发振筒组件5运动至第一限速传感器72时，为了防止发振筒组件5由于速度过快而无法及时制动导致发振筒组件5与升降支架3发生碰撞，以小于第三驱动速度的第四驱动速度驱动发振筒驱动组件4，从而降低发振筒组件5的移动速度。当发振筒组件5移动至上限位传感器71时，则认为到达发振筒组件5的行程上限值，此时需控制发振筒驱动组件4换向驱动。

本实施例中，超声波焊接机的工作方法还包括：判断是否获取到行程限位开关8的限位指令，若是，停止驱动发振筒驱动组件4。获取到行程限位开关8的限位指令时，控制停止驱动发振筒驱动组件4，可及时停止发振筒驱动组件4工作，避免发振筒组件5与升降支架3发生碰撞，保障设备的安全。

由上述可知，本发明的超声波焊接机通过设置用于检测发振筒组件行程的位置检测传感器组，可监测发振筒组件的运动位置，主控电路根据可每一个位置检测传感器对应的位置检测信号控制发振筒驱动组件的驱动速度，从而便于控制发振筒组件处于不同位置时的运动速度。本发明超声波焊接机的工作方法通过确认发振筒组件的当前移动方向，并根据发振筒组件的当前行程位置，以对应的驱动速度驱动发振筒驱动组件，从而便于控制发振筒组件处于不同位置时的运动速度。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波焊接机，包括升降支架、发振筒驱动组件、发振筒组件和主控电路，所述发振筒驱动组件和所述发振筒组件均安装在所述升降支架上，所述发振筒驱动组件和所述发振筒组件均与所述主控电路电连接，所述发振筒驱动组件驱动所述发振筒组件在所述升降支架上沿竖向运动；其特征在于：

所述超声波焊接机还包括用于检测所述发振筒组件行程的位置检测传感器组，所述位置检测传感器组与所述主控电路电连接，所述位置检测传感器组向所述主控电路发送位置检测信号；

所述主控电路根据所述位置检测信号控制所述发振筒驱动组件的驱动速度。

2.根据权利要求1所述的超声波焊接机，其特征在于：

所述位置检测传感器组包括上限位传感器、第一限速传感器、第二限速传感器和下限位传感器，所述上限位传感器、所述第一限速传感器、所述第二限速传感器和所述下限位传感器沿竖向由上至下依次安装在所述升降支架上。

3.根据权利要求2所述的超声波焊接机，其特征在于：

所述上限位传感器、所述第一限速传感器、所述第二限速传感器和所述下限位传感器均为槽型光电传感器。

4.根据权利要求3所述的超声波焊接机，其特征在于：

所述发振筒组件上设置有挡块，所述挡块与所述槽型光电传感器配合设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的超声波焊接机，其特征在于：

所述升降支架上安装有行程限位开关，所述发振筒组件上安装有限位挡块，所述限位挡块与所述行程限位开关配合设置。

6.根据权利要求5所述的超声波焊接机，其特征在于：

所述限位挡块沿竖向可调节式安装在所述发振筒组件上。

7.一种超声波焊接机的工作方法，应用于权利要求1所述的超声波焊接机，其特征在于：所述方法包括：

确认所述发振筒组件的当前移动方向；

获取所述位置检测信号，根据所述位置检测信号确认所述发振筒组件的当前行程位置；

根据所述当前行程位置对应的驱动速度驱动所述发振筒驱动组件。

8.根据权利要求7所述的超声波焊接机的工作方法，其特征在于：所述位置检测传感器组包括上限位传感器、第一限速传感器、第二限速传感器和下限位传感器；

所述根据所述当前行程位置对应的驱动速度驱动所述发振筒驱动组件的步骤包括：

确认所述当前移动方向为向下运动时，若所述发振筒组件位移到所述第一限速传感器处，以第一驱动速度驱动所述发振筒驱动组件；

若所述发振筒组件位移到所述第二限速传感器处，以第二驱动速度驱动所述发振筒驱动组件，所述第二驱动速度小于所述第一驱动速度；

若所述发振筒组件位移到所述下限位传感器处，控制所述发振筒驱动组件换向驱动。

9.根据权利要求8所述的超声波焊接机的工作方法，其特征在于：

所述根据所述当前行程位置对应的驱动速度驱动所述发振筒驱动组件的步骤还包括：

确认所述当前移动方向为向上运动时，若所述发振筒组件位移到所述第二限速传感器处，以第三驱动速度驱动所述发振筒驱动组件；

若所述发振筒组件位移到所述第一限速传感器处，以第四驱动速度驱动所述发振筒驱动组件，所述第四驱动速度小于所述第三驱动速度；

若所述发振筒组件位移到所述上限位传感器处，控制所述发振筒驱动组件换向驱动。

10.根据权利要求7至9任一项所述的超声波焊接机的工作方法，其特征在于：所述升降支架上安装有行程限位开关；

所述方法还包括：

判断是否获取到所述行程限位开关的限位指令，若是，停止驱动所述发振筒驱动组件。

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