CN113320170B - 一种超声波塑胶焊接装置及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及焊接加工设备的技术领域，尤其是涉及一种超声波塑胶焊接装置及生产工艺，其包括工作台、设置于所述工作台上的基座以及设置于所述基座上的焊头，所述基座上设置有支撑杆，所述焊头滑移设置于所述支撑杆上，所述基座上设置有用于驱动所述焊头沿所述支撑杆的轴向方向移动的第二驱动件。本申请使得工作人员可以根据待焊接工件的尺寸的大小，将焊头移动到合适的位置，有利于保证成品质量，大大提高了焊接装置的适用性。

Description

一种超声波塑胶焊接装置及生产工艺

技术领域

本申请涉及焊接加工设备的技术领域，尤其是涉及一种超声波塑胶焊接装置及生产工艺。

背景技术

超声波焊接是将超声波发生器产生的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熔合的设备。超声波焊接设备通常包括机架、超声波发生器、换能器/变幅杆/焊头三联组以及模具。

超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，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。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，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强度。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下技术缺陷：待焊接的工件的尺寸通常大小不一，焊头固定于机架上的预定位置且焊头竖向升降的行程一定，当待焊接工件的尺寸较大时，焊头相对于待焊接工件的竖向升降行程较小，焊头施加于待焊接工件上的压力较小，不利于确保待焊接工件之间的连接稳固性，当待焊接工件的尺寸较大时，焊头相对于待焊接工件的竖向行程较大，焊头施加于待焊接工件上的压力大，容易将待焊接工件压坏，上述情况均不利于确保成品质量。对此，有待进一步改进。

发明内容

为了提高超声波塑胶焊接装置的适用性，本申请提供一种超声波塑胶焊接装置及生产工艺。

第一方面，本申请提供的一种超声波塑胶焊接装置采用如下的技术方案：

一种超声波塑胶焊接装置，包括工作台、设置于所述工作台上的基座以及设置于所述基座上的焊头，所述基座上设置有支撑杆，所述焊头滑移设置于所述支撑杆上，所述基座上设置有用于驱动所述焊头沿所述支撑杆的轴向方向移动的第二驱动件。

通过采用上述技术方案，在第二驱动件的作用下，使得工作人员可以根据待焊接的工件的尺寸大小，将焊头移动至合适的位置，以使焊头对待焊接工件的压力保持在合适的力度，有利于保证成品质量，大大提高了焊接装置的适用性。

可选的，所述焊头上设置有与所述支撑杆相适配的滑动套。

采用上述技术方案，通过滑动套将焊头滑动设置于支撑杆上，便于工作人员对焊头进行拆装更换。

可选的，所述支撑杆为中空的长筒结构，沿所述支撑杆的轴向方向在所述支撑杆上贯穿开设有导向槽，所述滑动套上设置有与所述导向槽相适配的导向条。

通过采用上述技术方案，在导向槽与导向条的共同作用下，提高了滑动套与支撑杆之间的连接性，有利于使滑动套在支撑杆上稳定滑移。

可选的，所述第二驱动件包括转动设置于所述基座上且同轴贯穿所述支撑杆的丝杆，固定于所述导向条远离所述滑动套一端的螺母以及设置于所述基座上的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴与丝杆的端部同轴固连。

通过采用上述技术方案，在丝杆与螺母的共同作用下，将滑动套固定于支撑杆上的预定位置。当需要对焊头的位置进行调节时，接通第二驱动电机的电源，使第二驱动电机的输出轴转动，并带动丝杆绕第二驱动电机输出轴的轴线转动，在导向条与导向槽的导向作用下，固定于滑动套上的螺母受螺纹传动，沿支撑杆的轴向方向在支撑杆上移动，从而达到对焊头的位置进行调节的目的。整体结构紧凑，工作可靠，一定程度上提高了焊接装置的操作便捷性。

可选的，沿所述支撑杆的轴向方向在所述支撑杆外侧设置有定位条，所述滑动套上开设有与所述定位条相适配的定位槽。

通过采用上述技术方案，在定位条与定位槽的共同作用下，进一步提高了滑动套与支撑杆之间的连接性，有利于确保滑动套在支撑杆上稳定滑移。

可选的，所述工作台设置有用于驱动所述基座沿所述工作台的台面水平移动的第一驱动件。

通过采用上述技术方案，设置的第一驱动件使得工作人员可以根据待焊接件尺寸的大小，将焊头移动到合适位置，进一步提高了焊接装置的适用性。

可选的，所述基座上设置有螺纹套筒，所述第一驱动件包括转动设置于所述工作台上且与螺纹套筒相适配的螺杆以及设置于所述工作台上的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴与所述螺杆的端部同轴固连。

通过采用上述技术方案，当需要对焊头进行调节时，接通第一驱动电机的电源，使第一驱动电机的输出轴转动，并带动螺杆绕第一驱动电机输出轴的轴线转动，基座上的螺纹套筒受螺纹传动，从而使得基座沿工作台的台面在水平方向上移动。

可选的，所述工作台上设置有导轨，所述基座上设置有与滑轨相适配的滑槽。

通过采用上述技术方案，设置的导轨与滑槽增加了基座与工作台之间的连接性，有利于提高基座的安装稳固性，同时，导轨与滑槽对基座起到了很好的导向作用，从而使基座移动顺畅。

第二方面，本申请提供的一种超声波塑胶焊接装置的生产工艺采用了如下的技术方案：

一种超声波塑胶焊接装置的生产工艺，基于如权利要求1-8任一项所述的超声波塑胶焊接装置，包括以下步骤：

S1.将待焊接工件的模具固定到工作台上的预定位置；

S2.将待焊接工件放置于模具上的预定位置；

S3.通过第一驱动件对焊头组件所在水平位置进行调节，使焊头组件上的焊头位于待焊接工件焊接位置的正上方；

S4.通过第二驱动件对焊头组件的高度进行调节，使焊头组件上的焊头与待焊接工件焊接位置之间的距离保持在预定范围；

S5.使焊头组件上的驱动机构工作并使焊头下移对待焊接工件进行焊接。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在第一驱动件与第二驱动件的共同作用下，工作人员可以根据待焊接工件的尺寸的大小，将焊头组件移动到合适的位置，有利于保证成品质量，大大提高了焊接装置的适用性；

2.通过设置滑动套，并在滑动套上设置导向条与螺母，与同轴设置于支撑杆上的丝杆相配合，使得工作人员可以便捷地对焊头所在高度进行调节，整体结构新颖实用且工作可靠。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中基座与支撑杆等结构的爆炸图；

图3是图2中A部的放大图。

附图标记说明：1、工作台；11、支承座；2、基座；21、滑槽；3、焊头组件；31、焊头；4、支撑杆；41、导向槽；42、定位条；5、滑动套；51、导向条；52、定位槽；61、丝杆；62、螺母；63、第二驱动电机；71、螺杆；72、第一驱动电机；8、滑轨。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案以及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-3以及实施例，对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种超声波塑胶焊接装置，参照图1，超声波塑胶焊接装置包括工作台1、设置于工作台1上的基座2、设置于基座2上的支撑杆4以及设置于支撑杆4上的焊头组件3，其中，焊头组件3包括焊头31。使用时，将待焊接工件放置于工作台1上位于焊头31正下方的位置，然后通过焊头组件3中的驱动机构使焊头31下移对待焊接工件进行焊接即可。

参照图1，为了提高焊接装置的适用性，在工作台1的承载面上设置有第一驱动件，第一驱动件可驱动基座2沿工作台1的台面水平移动。其中，本申请实施例中的第一驱动件包括第一驱动电机72与螺杆71，工作台1的承载面上固定有两支承座11，两支承座11沿工作台1的边缘间隔设置于工作台1的一侧，螺杆71转动设置于两支承座11上，螺杆71的两端分别端转动设置于两支承座11上。第一驱动电机72安装于工作台1的承载面上且第一驱动电机72的输出轴与螺杆71的其中一端部同轴固连。基座2为一矩形平板，基座2远离支撑杆4的一侧固定有与螺杆71相适配的螺纹套筒，螺杆71螺纹穿设于螺纹套筒中。

另外，为了提高基座2与工作台1之间的连接性，在工作台1的承载面上设置有两滑轨8，两滑轨8对称设置于螺杆71的两侧，滑轨8的横截面呈工字型，滑轨8的延伸方向与螺杆71的轴向方向相平行，且两滑轨8上的开口水平相对。基座2上设置有与滑轨8相适配的滑槽21，滑槽21固定于基座2远离支撑杆4的一侧，滑槽21设置有两个，两滑槽21的位置与滑轨8的位置一一对应。

当需要对焊头组件3所在水平位置进行调节时，接通第一驱动电机72的电源，使第一驱动电机72的输出轴转动，并带动螺杆71绕第一驱动电机72输出轴的轴线转动，在滑轨8与滑槽21的导向作用下，基座2上的螺纹套筒受螺纹传动，沿螺杆71的轴向方向移动，从而带动基座2沿工作台1的台面在水平方向上移动，进而达到对焊头组件3所在水平位置进行调节的目的。

参照图1和图2，本申请实施例中的支撑杆4为横截面呈圆形的中空长筒结构，支撑杆4的一端开口且支撑杆4的另一端封闭，支撑杆4垂直固定于基座2上，焊头组件3上固定有滑动套5，焊头组件3通过滑动套5滑移安装于支撑杆4上。

参照图2和图3，本申请实施例中的滑动套5为一中部贯穿开设有与支撑杆4相适配的通孔的矩形块，滑动套5上通孔的周侧设置有导向条51，本申请实施例中导向条51为横截面呈矩形的长条结构，导向条51的延伸方向与滑动套5上通孔的径向方向相一致，导向条51靠近滑动套5上通孔中心的端部悬空设置。导向条51沿滑动套5上通孔的内圆周阵列设置有多根，本申请实施例中的导向条51设置有四根。

参照图3，支撑杆4上开设有与导向条51相适配的导向槽41，导向槽41的延伸方向与支撑杆4的轴向方向相平行，导向槽41轴向贯穿支撑杆4靠近基座2的端部。导向槽41的数量与滑动套5上导向条51的竖向相一致，且导向槽41的位置与滑动套5上导向条51的位置一一对应，滑动套5滑移套设于支撑杆4上，在导向条51与导向槽41的作用下，可以减少滑动套5在支撑杆4上转动的情况发生。

参照图2和图3，基座2上设置有能够驱动滑动套5沿支撑杆4的轴向方向移动的第二驱动件。其中，本申请实施例中的第二驱动件包括丝杆61、螺母62以及第二驱动电机63。丝杆61转动设置于基座2靠近支撑杆4一侧，且丝杆61同轴穿设于支撑杆4内部，螺母62固定于导向条51靠近滑动套5上通孔中心的端部，丝杆61螺纹穿设于螺母62上，第二驱动电机63嵌设于基座2中，且第二驱动电机63的输出轴与丝杆61靠近基座2的端部同轴固连。

当需要对焊头组件3所在高度进行调节时，接通第二驱动电机63的电源，使第二驱动电机63的输出轴转动，并带动丝杆61绕第二驱动电机63输出轴的轴线转动，在导向条51与导向槽41的导向作用下，固定于滑动套5上的螺母62受螺纹传动，沿支撑杆4的轴向方向在支撑杆4上移动，并带动滑动套5沿支撑杆4的轴向方向在支撑杆4上移动，从而达到对焊头组件3的高度进行调节的目的。

参照图2和图3，为了提高滑动套5与支撑杆4之间的连接性，在支撑杆4的外侧设置有定位条42，定位条42为横截面大致呈矩形的长条结构，定位条42的延伸方向与支撑杆4的轴向方向相一致，定位条42与支撑杆4上的导向槽41间隔设置。滑动套5上设置有定位条42相适配的定位槽52，定位槽52的数量与定位条42的数量相一致，定位槽52的位置与定位条42的位置一一对应。

本申请实施例还公开一种超声波塑胶焊接装置的生产工艺，包括以下步骤：

S1.将待焊接工件的模具固定到工作台1上的预定位置；

S2.将待焊接工件放置于模具上的预定位置；

S3.通过第一驱动件对焊头组件3所在水平位置进行调节，使焊头组件3上的焊头31位于待焊接工件焊接位置的正上方；

S4.通过第二驱动件对焊头组件3的高度进行调节，使焊头组件3上的焊头31与待焊接工件焊接位置之间的距离保持在预定范围；

S5.使焊头组件3上的驱动机构工作并使焊头31下移对待焊接工件进行焊接。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超声波塑胶焊接装置，包括工作台（1）、设置于所述工作台（1）上的基座（2）以及设置于所述基座（2）上的焊头组件（3），其特征在于：所述基座（2）上设置有支撑杆（4），所述焊头组件（3）滑移设置于所述支撑杆（4）上，所述基座（2）上设置有用于驱动所述焊头组件（3）沿所述支撑杆（4）的轴向方向移动的第二驱动件；

所述焊头组件（3）上设置有与所述支撑杆（4）相适配的滑动套（5）；

所述支撑杆（4）为中空的长筒结构，沿所述支撑杆（4）的轴向方向在所述支撑杆（4）上贯穿开设有导向槽（41），所述滑动套（5）上设置有与所述导向槽（41）相适配的导向条（51）；

所述第二驱动件包括转动设置于所述基座（2）上且同轴穿设于所述支撑杆（4）内的丝杆（61），固定于所述导向条（51）远离所述滑动套（5）一端的螺母（62）以及设置于所述基座（2）上的第二驱动电机（63），所述第二驱动电机（63）的输出轴与所述丝杆（61）的端部同轴固连；

沿所述支撑杆（4）的轴向方向在所述支撑杆（4）外侧设置有定位条（42），所述滑动套（5）上开设有与所述定位条（42）相适配的定位槽（52）。

2.根据权利要求1所述的一种超声波塑胶焊接装置，其特征在于：所述工作台（1）上设置有用于驱动所述基座（2）沿所述工作台（1）的台面水平移动的第一驱动件。

3.根据权利要求2所述的一种超声波塑胶焊接装置，其特征在于：所述基座（2）上设置有螺纹套筒，所述第一驱动件包括转动设置于所述工作台（1）上且与所述螺纹套筒相适配的螺杆（71）以及设置于所述工作台（1）上的第一驱动电机（72），所述第一驱动电机（72）的输出轴与所述螺杆（71）的端部同轴固连。

4.根据权利要求1所述的一种超声波塑胶焊接装置，其特征在于：所述工作台（1）上设置有滑轨（8），所述基座（2）上设置有与滑轨（8）相适配的滑槽（21）。

5.一种超声波塑胶焊接装置的生产工艺，基于如权利要求1-4任一项所述的超声波塑胶焊接装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将待焊接工件的模具固定到工作台（1）上的预定位置；

S2.将待焊接工件放置于模具上的预定位置；

S3.通过第一驱动件对焊头组件（3）所在水平位置进行调节；

S4.通过第二驱动件对焊头组件（3）的高度进行调节；

S5.使焊头组件（3）上的驱动机构工作并使焊头下移对待焊接工件进行焊接。

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