CN207787970U - 一种金属超音波焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属超音波焊接机，包括焊接机本体、模具槽、模具、支撑柱、超音波装置和螺旋换热结构，该螺旋换热结构包括冷却水箱、螺旋换热管、第一贯通管、第二贯通管和泵；所述模具槽底部设有滑轨，滑轨两侧各滑动连接有一个定位块，两定位块之间设有工作台，所述工作台下方对称设有两个竖直向下的顶块，且顶块的下端通过至少两个复位弹簧与模具槽上方相连，滑轨两侧的模具槽上设有减震带；所述复位弹簧之间的模具槽内设有气动马达。焊接机结构简单，设计合理，自动化程度高，待焊接件不易与工作台粘结，散热效率高，能耗低，安全性强，使用寿命长。

Description

一种金属超音波焊接机

技术领域

本实用新型涉及机电技术领域，具体涉及一种金属超音波焊接机。

背景技术

金属超音波焊接机是将超音波通过焊头传导至塑料加工零件上，使两塑料接合面因受超音波作用而产生剧烈摩擦，摩擦热使塑料接合面熔化而完成胶合。该技术具有速度快，焊缝牢固等优点，更重要的是可使塑料产品生产加工自动化。超音波塑料焊接机可进得塑料熔接、埋植、成形、铆接、点焊、切除、缝合等操作。只要焊头加以改变即可一机做多种应用。

超音波传导过程中能量损耗大，传导前后波形差异明显，利用率低，导致机头与产品接触处会有明显的熔接痕迹，影响产品熔接质量和外观美化，现有技术中的金属超音波焊接机散热效率低下，严重影响了其高效地工作，使用寿命低，满足不了高精度的产品焊接需求。并且，传统的超声波焊接座在进行大功率焊接时，会有金属层在摩擦产生的高温下与焊接座粘连在一起，导致工件在焊接完成后与焊接座粘连，产生撕裂、变形等问题。在焊接的过程中，由于高频机械振动容易使得需要焊接的工件移动位置，不能很好的定位焊接。此外，现有的金属超音波焊接机还存在一些安全隐患，如操作员误动作，手伸入工作区域时，工作区域内的模具在动作时可能会压到操作员的手，且熔接高温会烫伤手。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种金属超音波焊接机，该焊接机结构简单，设计合理，自动化程度高，待焊接件不易与工作台粘结，散热效率高，能耗低，安全性强，使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种金属超音波焊接机，包括底部的焊接机本体，设置在焊接机本体上方的凹槽形模具槽，卡设在模具槽内的模具，设置在焊接机本体上方并位于模具槽后方的支撑柱，以及超音波装置；还包括螺旋换热结构，该螺旋换热结构包括冷却水箱，设置在焊接机本体内并围绕超音波装置设置的螺旋换热管，所述螺旋换热管下端动过贯穿焊接机本体的第一贯通管与冷却水箱底部相连，螺旋换热管上端通过贯穿焊接机本体的第二贯通管与冷却水箱顶部相连；所述第一贯通管上还设有与控制器相连的泵；所述模具槽底部设有滑轨，滑轨两侧各滑动连接有一个定位块，两定位块之间设有工作台，所述工作台下方对称设有两个竖直向下的顶块，且顶块的下端通过至少两个复位弹簧与模具槽上方相连，滑轨两侧的模具槽上设有减震带；所述复位弹簧之间的模具槽内设有气动马达。

进一步的，所述支撑柱内设有与气动马达电连接的控制器。

进一步的，所述模具槽上方设有用于感应人体器官的红外感测组件，该红外感测组件包括围绕模具槽一圈设置的红外线发射器，以及设置在支撑柱上并与红外线发射器相对应的红外接收器，所述红外线发射器和红外线接收器均与控制器电连接。

更进一步的，所述超音波装置包括设置在焊接机本体内且均与控制器电连接的超音波发生器、启动组件和换能器，及设置在模具槽内侧并与换能器相连的焊头。

优选的，所述支撑柱前方还设有与控制器相连的电扇。

进一步的，所述焊接机本体内还设有第一温度传感器，所述焊头上设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器均与控制器电连接。

进一步的，所述电扇下方的支撑柱上还设有触摸显示屏。

优选的，所述模具槽内设有耐高温保护带，所述工作台上方设有网纹隔层。

优选的，所述控制器为PLC、FPGA或MCU。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型安全性好，当操作人员的身体器官进入到工作区域时，红外感测组件即可感测到，并通过控制器停止焊接机的熔接工作，进而保障了生产安全。

（2）本实用新型通过螺旋换热管、第一第二贯通管和冷却水箱之间形成一个循环水的回路，可达到水冷散热的效果。并且，将换热管设置为螺旋结构，使其围绕超音波装置设置。可极大程度的增加热与管壁的接触面积，达到及时迅速降温的目的。并且，该冷却水箱还设置有加冰口，可通过加入冰块或冰水等降低冷却水箱内液体的温度，进一步提高换热效率。

（3）本实用新型的工作区域上方设置有电扇，该扇热风扇可将焊接过程中的热量排去，达到快速冷却的目的。

（4）本实用新型的模具槽可有效防止金属待焊接件在摩擦产生的高温下与工作台粘结的问题，使金属待焊接件焊接更加容易，焊接效果更好，焊接效率更高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-焊接机本体，11-第一温度传感器，2-模具槽，21-红外线发射器，22-滑轨，23-定位块，24-工作台，25-顶块，26-复位弹簧，27-减震带，28-启动马达，29-网纹隔层，3-电扇，4-支撑柱，41-控制器，42-红外线接收器，43-触摸显示屏，5-超音波装置，51-超音波发生器，52-启动组件，53-换能器，6-冷却水箱，61-螺旋换热管，62-第一贯通管，63-第二贯通管，64-泵。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例的目的是为了提供一种安全能强、自动化程度高、散热速度快的金属超音波焊接机，如图1所示，该焊接机包括焊接机本体1、模具槽2、模具、支撑柱4、超音波装置5、PLC、红外感测组件和螺旋换热结构。

具体来说，所述模具槽2底部设有滑轨22，滑轨两侧各滑动连接有一个定位块23，两定位块之间设有工作台24，所述工作台下方对称设有两个竖直向下的顶块25，且顶块的下端通过至少两个复位弹簧26与模具槽上方相连，滑轨两侧的模具槽上设有减震带27；所述复位弹簧之间的模具槽内设有与PLC相连的气动马达28。上述定位块23下方连接减震带27，且定位块23与工作台24两侧相抵，可使其在进行超音波焊接时确保工作台不会产生位移；而将定位块23设置到滑轨上，则可在遇到尺寸较大的待焊接件时，通过调整定位块间距，来使其能够被焊接，该设置可增大待焊接件的焊接尺寸；而在超音波焊接的过程中，工作台下方的顶块在启动马达的带动下将金属待焊接件顶起；此外，为了隔离金属待焊接件，使其不会与工作台粘结，所述工作台上方还设置了一层网纹隔层29；为了保护模具槽2，所述模具槽2内还设有耐高温保护带。除此之外，为了便于对待焊接件进行准确定位，还可在两定位块23相对的一侧上设置定位槽。

所述焊接机本体1呈长方体形结构，其内部设有用于放置超音波装置5的空腔。所述模具槽2呈凹槽状，作为工作台使用，并设置在焊接机本体1的上方，所述模具为现有的常规模具，该模具卡设在模具槽2内。所述支撑柱4设置在模具槽2后方的焊接机本体1上，所述PLC则设置在该支撑柱4内。该支撑柱4的正面上方还设有一个用于给工作台散热的电扇3，为了便于控制，该电扇3与PLC电连接。

所述红外感测组件主要用于感测是否有人体进入工作台范围内，以确保工作人员的操作安全，该红外感测组件包括围绕模具槽2一圈设置的红外线发射器21，以及设置在支撑柱4上并与红外线发射器相对应的红外接收器42，所述红外线发射器和红外线接收器均与PLC电连接。

所述超音波装置5中各零部件均为现有技术中常用的零部件，具体包括设置在焊接机本体内且均与PLC电连接的超音波发生器51、启动组件52和换能器53，及设置在模具槽2内侧并与换能器相连的焊头.

所述螺旋换热结构主要用于冷却超音波装置，该结构包括冷却水箱6，设置在焊接机本体1内并围绕超音波装置设置的螺旋换热管61，所述螺旋换热管下端动过贯穿焊接机本体的第一贯通管62与冷却水箱底部相连，螺旋换热管上端通过贯穿焊接机本体的第二贯通管63与冷却水箱顶部相连；所述第一贯通管62上还设有与控制器41相连的泵64。所述冷却水箱6侧壁上部开设有加冰口65，可将水、冰、冰水等加入冷却水箱6中，以使其冷却效果更好。

为了使其散热可控，所述焊接机本体1内还设有第一温度传感器11，所述焊头上设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器均与PLC电连接。

此外，所述电扇3下方的支撑柱4上还设有触摸显示屏43。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种金属超音波焊接机，包括底部的焊接机本体（1），设置在焊接机本体上方的凹槽形模具槽（2），卡设在模具槽内的模具，设置在焊接机本体上方并位于模具槽后方的支撑柱（4），以及超音波装置（5）；其特征在于，还包括螺旋换热结构，该螺旋换热结构包括冷却水箱（6），设置在焊接机本体（1）内并围绕超音波装置设置的螺旋换热管（61），所述螺旋换热管下端动过贯穿焊接机本体的第一贯通管（62）与冷却水箱底部相连，螺旋换热管上端通过贯穿焊接机本体的第二贯通管（63）与冷却水箱顶部相连；所述第一贯通管（62）上还设有与控制器（41）相连的泵（64）；所述模具槽（2）底部设有滑轨（22），滑轨两侧各滑动连接有一个定位块（23），两定位块之间设有工作台（24），所述工作台下方对称设有两个竖直向下的顶块（25），且顶块的下端通过至少两个复位弹簧（26）与模具槽上方相连，滑轨两侧的模具槽上设有减震带（27）；所述复位弹簧之间的模具槽内设有气动马达（28）。

2.根据权利要求1所述的一种金属超音波焊接机，其特征在于，所述支撑柱（4）内设有与气动马达电连接的控制器（41）。

3.根据权利要求2所述的一种金属超音波焊接机，其特征在于，所述模具槽（2）上方设有用于感应人体器官的红外感测组件，该红外感测组件包括围绕模具槽（2）一圈设置的红外线发射器（21），以及设置在支撑柱（4）上并与红外线发射器相对应的红外接收器（42），所述红外线发射器和红外线接收器均与控制器（41）电连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种金属超音波焊接机，其特征在于，所述超音波装置（5）包括设置在焊接机本体内且均与控制器电连接的超音波发生器（51）、启动组件（52）和换能器（53），及设置在模具槽（2）内侧并与换能器相连的焊头。

5.根据权利要求4所述的一种金属超音波焊接机，其特征在于，所述支撑柱（4）前方还设有与控制器（41）相连的电扇（3）。

6.根据权利要求5所述的一种金属超音波焊接机，其特征在于，所述焊接机本体（1）内还设有第一温度传感器（11），所述焊头上设有第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器均与控制器（41）电连接。

7.根据权利要求6所述的一种金属超音波焊接机，其特征在于，所述电扇（3）下方的支撑柱（4）上还设有触摸显示屏（43）。

8.根据权利要求2或7所述的一种金属超音波焊接机，其特征在于，所述模具槽（2）内设有耐高温保护带，所述工作台上方设有网纹隔层（29）。

9.根据权利要求8所述的一种金属超音波焊接机，其特征在于，所述控制器（41）为PLC、FPGA或MCU。