CN211236957U - 一种超声波复合焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波复合焊接设备，包括机架、设置在机架上的底料存放装置、中料存放装置、对位焊接平台、面料存放装置、收集装置以及搬运装置；所述对位焊接平台包括工作台、压紧装置、拍正装置以及超声波焊接装置，所述搬运装置包括搬运模块以及搬运驱动机构；所述搬运模块包括搬运安装座、搬运机构以及第二竖向驱动机构；所述搬运机构包括支架、第一吸盘以及第二吸盘；所述第二吸盘包括吸嘴以及驱动件。本实用新型的超声波复合焊接设备既可以在搬运底料、中料和面料的过程中防止出现吸附多张板料的现象，而且还可以实现对底料、中料和面料进行自动对齐，从而保证超声波复合焊接的质量。

Description

一种超声波复合焊接设备

技术领域

本实用新型涉及一种智能卡制造设备，具体为一种超声波复合焊接设备。

背景技术

在智能卡的加工过程中，通常情况下需要经过以下加工工序：打孔工序、绕线加工工序、芯片焊接工序、超声波复合焊接工序以及裁切加工工序；经过上述加工工序后，形成独立的智能卡板料单元，为后续其他加工提供半成品原料。

其中，在超声波复合焊接工序中，需要先将底料搬运到工作台上，然后再将已经完成绕线加工和芯片焊接工序的PVC板料(简称中料)搬运到工作台上，并放置在底料的上方，接着，再将面料搬运到工作台上，且放置在中料的上方，然后将底料、中料和面料进行超声波焊接，将三张板料装订起来。最后，搬运装置再将复合好的三张板料搬运到收集装置中，从而完成超声波复合焊接工序。

但是现有的超声波复合焊接工序中，存在以下不足：

(1)、由于搬运装置将底料、中料和面料搬运到工作台上时，容易导致底料、中料和面料堆放不整齐，从而将影响到超声波复合焊接的质量。

(2)、通过搬运装置将底料、中料和面料搬运到工作台上，且搬运装置通常采用吸盘吸附的方式，但在这个过程中，由于板料(例如底料或面料)的质量较轻，因此搬运装置容易在搬运过程中将多张吸附多张板料，从而影响到超声波复合焊接的质量。

(3)、传统的搬运装置是通过一组搬运模块对底料、中料和面料进行搬运，搬运速度慢，搬运效率低。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提供了一种超声波复合焊接设备，所述超声波复合焊接设备既可以在搬运底料、中料和面料的过程中可以防止出现吸附多张板料的现象，而且还可以实现对底料、中料和面料进行自动对齐，从而保证超声波复合焊接的质量。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

一种超声波复合焊接设备，包括机架、设置在机架上的底料存放装置、中料存放装置、对位焊接平台、面料存放装置、收集装置以及搬运装置，其中，所述底料存放装置、中料存放装置、对位焊接平台、面料存放装置和收集装置横向依次设置；其中，

所述对位焊接平台包括工作台、设置在工作台上的用于对板料进行压紧的压紧装置、用于对板料进行拍正的拍正装置以及用于对拍正后的板料进行焊接的超声波焊接装置，其中，所述压紧装置包括压杆以及用于驱动所述压杆做竖向运动的压紧驱动机构；所述拍正装置包括设置在所述工作台上的拍正板以及用于驱动所述拍正板运动的拍正驱动机构，其中，所述工作台在与所述拍正板的相对位置处设置有限位板，所述拍正驱动机构用于驱动所述拍正板朝限位板运动；所述超声波焊接装置包括超声波焊接头以及用于驱动所述超声波焊接头做竖向运动的第一竖向驱动机构；

所述搬运装置包括搬运模块以及用于驱动所述搬运模块做横向运动以完成搬运动作的搬运驱动机构，其中，所述搬运模块包括搬运安装座、设置在搬运安装座上的搬运机构以及用于驱动搬运机构竖向运动的第二竖向驱动机构，其中，所述搬运机构包括支架、设置在支架上的第一吸盘以及第二吸盘，其中，所述第一吸盘为多个，所述第二吸盘设置在支架的侧边，且位于所述第一吸盘的中间，该第二吸盘包括吸嘴以及用于驱动吸嘴竖向运动的驱动件。

优选的，所述限位板为两组，两组限位板呈90度设置；所述拍正装置为两组，两组拍正装置成90度设置，且分别与两组限位板一一对应；所述超声波焊接装置为四组，四组超声波焊接装置位于所述工作台的两侧，每侧为两组；所述压紧装置为两组，分别位于工作台的两侧，每侧的压紧装置位于同侧的两个超声波焊接装置之间。

优选的，所述支架包括第一支架本体以及设置在第一支架本体下端的第二支架本体和第三支架本体，其中，所述第一支架本体与第二支架本体和第三支架本体之间通过连接杆连接，所述连接杆竖直设置；所述第一吸盘和第二吸盘安装在所述第二支架本体和第三支架本体上，所述第二支架本体和第三支架本体在与所述第一吸盘和第二吸盘的安装位置处设置有第三调节槽。

优选的，所述搬运机构还包括用于驱动所述第二支架本体上的第一吸盘和第二吸盘抖动的抖动装置，所述抖动装置包括抖动板、设置在抖动板上的抖动驱动机构以及弹性复位机构，其中，所述抖动板安装在所述第一支架本体上；所述第二支架本体转动连接在所述抖动板上，所述抖动驱动机构包括设置在所述抖动板上的电磁铁，其中，所述电磁铁的本体安装在所述抖动板的下端，活动端与所述第二支架本体转动连接；所述弹性复位机构包括设置在所述抖动板上的弹性固定座以及设置在所述第二支架本体上的活动块，其中，所述弹性固定座与所述活动块之间还设置有弹簧，所述弹簧一端作用在所述弹性固定座上，另一端作用在所述活动块上，所述弹簧的弹力促使所述第二支架本体水平设置。

优选的，所述第二吸盘采用双层真空吸盘，其中，所述双层真空吸盘为多个，多个双层真空吸盘横向设置。

优选的，所述底料存放装置和面料存放装置结构一致，包括第一存放架，所述第一存放架在与所述搬运机构的第二吸盘的对应位置处设置有吹风管，所述吹风管与吹风装置连接，该吹风管上设置有多个吹风口，所述多个吹风口竖直设置，且朝向第一存放架中的底料或面料。

优选的，所述第一存放架上设置有毛刷，所述毛刷竖直设置，且与存放在第一存放架中的面料或底料接触。

优选的，所述中料存放装置包括第二存放架、设置在第二存放架上的调节机构以及用于驱动所述第二存放架竖向运动的第三竖向驱动机构，其中，所述调节机构包括调节杆以及驱动所述调节杆朝第二存放架的中心运动的调节驱动机构，其中，所述调节杆为多组，且分别位于第二存放架的四周，所述第二存放架在与所述调节杆的对应位置处设置有第四调节槽，所述第四调节槽朝第二存放架的中心直线延伸；所述第三竖向驱动机构安装在所述机架上，用于驱动所述第二存放架竖向运动。

优选的，所述搬运模块为两组，两组搬运模块之间的间距等于底料存放装置与对位焊接平台之间的间距，且等于中料存放装置与面料存放装置之间的间距，且等于对位焊接平台与收集装置之间的间距。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型的超声波复合焊接设备中的搬运装置通过驱动件带动第二吸盘中的吸嘴竖向运动，使得被第二吸盘所吸附的部分板料的高度第一吸盘吸附的部分板料的高度，又因为第二吸盘设置在支架的侧边，且位于第一吸盘之间，因此，被第二吸盘吸附的部分板料与下一张板料之间就会存在间隙，只需要通过吹风装置向间隙内进行吹风，从而容易将相邻两块板料分离，进而防止搬运装置同时将多张板料搬运到工作台上，以此保证超声波复合焊接的质量。

2、本实用新型的超声波复合焊接设备中的对位焊接平台通过拍正驱动机构带动拍正板运动，从而带动底料、中料和面料朝限位板运动，并以限位板为对位基准，实现对底料、中料和面料进行拍正，从而使得底料、中料和面料摆放整齐，以方便超声波焊接装置对其进行焊接，进而提高超声波复合焊接的质量。

3、本实用新型的超声波复合焊接设备中的对位焊接平台通过压紧装置先将底料、中料和面料压紧，使得这底料、中料和面料在拍正过程中不会因为飘动而越过限位板，从而保证拍正工序的顺利进行，进而提高超声波复合焊接的质量。

4、本实用新型的超声波复合焊接设备中的对位焊接平台上设置有超声波焊接装置，当底料、中料和面料对齐后，通过第一竖向驱动机构带动超声波焊接头动作，从而将底料、中料和面料焊接起来。焊接完成后，第一竖向驱动机构带动超声波焊接头向上运动，由于此时底料、中料和面料还被压紧装置压住，因此既可以避免超声波焊接头将三张板料带起，又有利于超声波焊接头与底料、中料和面料的分离。

5、本实用新型的超声波复合焊接设备既可以在搬运底料、中料和面料的过程中防止出现吸附多张板料的现象，而且还可以实现对底料、中料和面料进行自动对齐，从而保证超声波复合焊接的质量。

6、本实用新型的超声波复合焊接方法可以实现同时对两张板料进行搬运，搬运速度快，搬运效率高。

附图说明

图1为本实用新型的超声波复合焊接设备的立体结构示意图。

图2为本实用新型的超声波复合焊接设备中去除机架后的立体结构示意图。

图3-图6为所述对位焊接平台的立体结构示意图。

图7-图10为所述搬运装置的立体结构示意图。

图11为图7中A处的局部放大图。

图12为图7中B处的局部放大图。

图13为图8中C处的局部放大图。

图14-图16为第一支架本体以及设置在第一支架本体上的第一吸盘、第二吸盘以及抖动装置的三个不同视角的立体结构示意图。

图17为底料存放装置和面料存放装置的立体结构示意图。

图18为图17中D处的局部放大图。

图19-图20为中料存放装置的立体结构示意图。

图21-图25为搬运装置搬运底料、中料和面料的动作示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

参见图1-图25，本实用新型的超声波复合焊接设备包括机架B、设置在机架B上的底料存放装置C、中料存放装置D、对位焊接平台A、面料存放装置E、收集装置F以及搬运装置，其中，所述底料存放装置C、中料存放装置D、对位焊接平台A、面料存放装置E和收集装置F横向依次设置。

以下就分别对底料存放装置C、中料存放装置D、对位焊接平台A、面料存放装置E、收集装置F以及搬运装置的具体结构进行一一描述。

1、对位焊接平台A

参见图3-图6，本实用新型中的对位焊接平台A包括工作台1a、设置在工作台1a上的用于对板料进行压紧的压紧装置2a、用于对板料进行拍正的拍正装置3a以及用于对拍正后的板料进行焊接的超声波焊接装置4a。

参见图3-图6，所述超声波焊接装置4a为四组，四组超声波焊接装置4a 位于所述工作台1a的两侧，每侧为两组；每组超声波焊接装置4a包括超声波焊接头4-1a以及用于驱动所述超声波焊接头4-1a做竖向运动的第一竖向驱动机构，其中，所述第一竖向驱动机构包括第一支座4-2a以及设置在第一支座4-2a 上的竖向气缸4-3a，其中，所述第一支座4-2a安装在工作台1a上；所述竖向气缸4-3a的伸缩杆与所述超声波焊接头4-1a连接。

参见图3-图6，所述压紧装置2a为两组，分别位于工作台1a的两侧，每侧的压紧装置2a位于同侧的两个超声波焊接装置4a之间，该压紧装置2a包括压杆2-1a以及用于驱动所述压杆2-1a做竖向运动的压紧驱动机构，其中，所述压紧驱动机构包括第三支座2-2a以及设置在第三支座2-2a上的压紧气缸 2-3a，其中，所述第三支座2-2a安装在所述工作台1a上，所述压紧气缸2-3a 的伸缩杆与所述压杆2-1a连接。

参见图3-图6，所述拍正装置3a包括设置在所述工作台1a上的拍正板3-1a 以及用于驱动所述拍正板3-1a运动的拍正驱动机构，其中，所述工作台1a在与所述拍正板3-1a的相对位置处设置有限位板5a，所述拍正驱动机构用于驱动所述拍正板3-1a朝限位板5a运动；所述拍正驱动机构包括第二支座3-2a以及设置在第二支座3-2a上的拍正气缸3-3a，其中，所述第二支座3-2a安装在所述工作台1a的下端，所述工作台1a在与所述拍正板3-1a的对应位置处设置有避让槽1-1a，所述拍正气缸3-3a的伸缩杆与所述拍正板3-1a连接。本实施例中的拍正装置3a为两组，两组拍正装置3a成90度设置，且分别与两组限位板 5a一一对应。

除上述驱动方式外，本实施例的拍正气缸3-3a、竖向气缸4-3a以及压紧气缸2-3a均可以采用电机与丝杆传动机构结合的方式。

参见图3-图6，本实施例中的第二支座3-2a上在与所述工作台1a连接处设置有长圆形的第一调节槽3-4a，该第二支座3-2a通过螺钉安装在所述工作台 1a的下端，所述螺钉穿过所述第一调节槽3-4a后与工作台1a下端的螺纹孔连接。

参见图3-图6，所述第一支座4-2a和第三支座2-2a安装在型材上，所述型材安装在工作台1a上，所述工作台1a在与所述型材的连接处设置有第二调节槽1-2a，所述第二调节槽1-2a的长度方向与所述型材的长度方向垂直。通过设置上述结构，可以对压紧装置2a、拍正装置3a以及超声波焊接装置4a的安装位置进行调整，从而适应对不同规格大小的板料的拍正与焊接。

2、搬运装置

参见图1-图25，本实用新型中的搬运装置包括搬运模块G以及用于驱动所述搬运模块G做横向运动以完成搬运动作的搬运驱动机构，其中，所述搬运模块G为两组，两组搬运模块G之间的间距等于底料存放装置C与对位焊接平台A 之间的间距，且等于中料存放装置D与面料存放装置E之间的间距，且等于对位焊接平台A与收集装置F之间的间距。

参见图1-图25，所述搬运驱动机构可以用电机与同步带传动机构结合的方式，或者采用电机与丝杆传动机构组合的方式，该搬运驱动机构中还可以设置滑动机构，用于对搬运模块G的横向运动进行导向。

参见图7-图16，所述搬运模块G包括搬运安装座1、设置在搬运安装座1 上的搬运机构2以及用于驱动搬运机构2竖向运动的第二竖向驱动机构4，所述搬运机构2包括支架、设置在支架上的多个第一吸盘2-1以及第二吸盘2-2，其中，所述第一吸盘2-1为多个，所述第二吸盘2-2设置在支架的侧边，且位于所述第一吸盘2-1的中间，该第二吸盘2-2包括吸嘴以及用于驱动吸嘴竖向运动的驱动件。

参见图7-图16，所述支架包括第一支架本体2-4以及设置在第一支架本体 2-4下端的第二支架本体2-5和第三支架本体2-6，其中，所述第一支架本体2-4 与第二支架本体2-5和第三支架本体2-6之间通过连接杆连接，所述连接杆竖直设置；所述第一吸盘2-1和第二吸盘2-2安装在所述第二支架本体2-5和第三支架本体2-6上，所述第二支架本体2-5和第三支架本体2-6在与所述第一吸盘2-1和第二吸盘2-2的安装位置处设置有长圆形的第三调节槽2-3。通过在第二支架本体2-5和第三支架本体2-6上设置第三调节槽2-3，从而可以调节每个第一吸盘2-1和第二吸盘2-2的位置，进而适应对不同规格大小的板料的抓取。

参见图7-图16，所述搬运机构2还包括用于驱动所述第二支架本体2-5上的第一吸盘2-1和第二吸盘2-2抖动的抖动装置5，所述抖动装置5包括抖动板5-1、设置在抖动板5-1上的抖动驱动机构以及弹性复位机构，其中，所述第二支架本体2-5转动连接在所述抖动板5-1上，所述抖动驱动机构包括设置在所述抖动板5-1上的电磁铁5-2，其中，所述电磁铁5-2的本体安装在所述抖动板 5-1的下端，活动端与所述第二支架本体2-5转动连接；所述弹性复位机构包括设置在所述抖动板5-1上的弹性固定座5-3以及设置在所述第二支架本体2-5上的活动块5-4，其中，所述弹性固定座5-3与所述活动块5-4之间还设置有弹簧5-5，所述弹簧5-5一端作用在所述弹性固定座5-3上，另一端作用在所述活动块5-4上，所述弹簧5-5的弹力促使所述第二支架本体2-5水平设置。通过设置上述结构，其目的在于：当第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动的过程中，所述支架上的第一吸盘2-1和第二吸盘2-2同时与板料的上表面接触，接着，所述驱动件带动第二吸盘2-2向上运动，使得被第二吸盘2-2所抓取的部分板料的高度大于第一吸盘2-1所抓取的部分板料的高度，从而使得该板料与待下一张板料之间存在间隙，通过吹风管7朝该间隙吹风，既可以将相邻两张板料分离。当第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向上运动时，所述电磁铁5-2得电，从而吸引其活动端，使得所述第二支架本体2-5克服弹簧5-5 的弹力向下转动，随即电磁铁5-2失电，所述第二支架本体2-5在弹簧5-5的弹力作用下回复到初始位置，且在第二支架本体2-5恢复到水平状态的过程中，由于弹簧5-5是弹性件，因此不能立即将第二支架本体2-5恢复到初始位置，该第二支架本体2-5先抖动，然后才保持水平状态。在第二支架本体2-5抖动的过程中，被第二支架本体2-5中的第一吸盘2-1和第二吸盘2-2所抓取的部分板料也会随着抖动，假如搬运机构2抓取多张板料，通过这种抖动的方式也可以将其余板料抖落下去，进而保证搬运机构2每次只抓取一张板料，以此确保超声波复合焊接的质量。

参见图7-图16，本实施例中用于驱动第二吸盘2-2的吸嘴竖向运动的驱动件可采用气缸驱动的方式，或者采用电机与丝杆传动机构结合的方式。而在本实施例中的第二吸盘2-2采用双层真空吸盘，通过将第二吸盘2-2设置为双层真空吸盘，在吸附板料的过程中，由于双层真空吸盘内部负压增大，可以带动所吸附的板料向上运动一段距离，使得该部分的板料的高度大于第一吸盘2-1 所吸附的板料的高度，该双层真空吸盘的具体结构可以参照市面上现有的双层真空吸盘实施。所述双层真空吸盘为多个，多个双层真空吸盘横向设置。而本实施例中的第一吸盘2-1则采用普通真空吸盘。

参见图7-图16，所述第二竖向驱动机构4包括竖向电机4-1以及丝杆传动机构4-2，其中，所述竖向电机4-1安装在搬运安装座1上，该竖向电机4-1的主轴与所述丝杆传动机构4-2的丝杆之间通过同步传动机构4-3连接，所述丝杆传动机构4-2的丝杆螺母安装在所述支架的第一支架本体2-4上；所述同步传动机构4-3包括设置在竖向电机4-1的主轴上的主动带轮、设置在所述丝杆上的从动带轮以及设置在所述主动带轮和从动带轮上的同步带，其中，所述同步带环绕在所述主动带轮和所述从动带轮上。所述竖向电机4-1通过同步传动机构4-3带动丝杆转动，从而带动丝杆螺母以及搬运机构2竖向运动，进而实现对板料的抓取工作。

参见图7-图16，所述第二竖向驱动机构4还包括竖向导向机构4-4，其中，所述竖向导向机构4-4包括设置在所述搬运安装座1上的导向套以及设置在所述支架中的第一支架本体2-4上的与所述导向套配合的导向杆，其中，所述导向套和所述导向杆均为多组，多组导向套分布在所述搬运安装座1的四个对角上，所述多组导向杆分布在所述支架的四个对角上，其中，所述导向杆竖直设置。通过设置竖向导向机构4-4，可以对搬运机构2的竖向运动进行导向，从而提高抓取精度。

参见图7-图16，本实施例中的第二竖向驱动机构4还包括设置在所述搬运安装座1上的光电传感器4-5以及设置在第一支架本体2-4上的检测片4-6，其中，所述光电传感器4-5为两个，两个光电传感器4-5竖向设置；所述检测片 4-6位于两个光电传感器4-5的检测口的检测范围内。通过设置两个光电传感器 4-5，可以用于对搬运机构2的竖向行程进行限制，既可以避免其超程，又可以使得搬运机构2可以回到初始位置，从而保证抓取精度。

参见图7-图16，所述搬运装置上还设置有超声波焊接装置3，所述超声波焊接装置3包括超声波焊接头以及用于驱动所述超声波焊接头竖向运动的焊接气缸，其中，所述焊接气缸安装在所述第三支架本体2-6上，该焊接气缸的伸缩杆与所述超声波焊接头连接。通过设置超声波焊接装置3，可以配合工作台 1a上的超声波焊接装置4a工作，以此将底料、中料和面料焊接在一起。

参见图7-图16，本实施例中的第一吸盘2-1和第二吸盘2-2一共为16个，其中，第一吸盘2-1为12个，第二吸盘2-2为4个，且呈4X4的矩阵分布。

3、底料存放装置C和面料存放装置E

参见图17-图18，本实用新型中的底料存放装置C和面料存放装置E结构一致，均包括第一存放架6，所述第一存放架6在与所述搬运机构2的第二吸盘 2-2的对应位置处设置有吹风管7，所述吹风管7与吹风装置连接，该吹风管7 上设置有多个吹风口，所述多个吹风口竖直设置，且朝向第一存放架6中的底料或面料。其目的在于，通过设置吹风管7，在搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2抓取板料时，被第二吸盘2-2所吸附的部分板料与下一张板料之间会存在空隙，通过吹风管7的吹风口向该间隙内吹风，从而将待抓取的板料与下一张板料分离，保证搬运机构2每次只抓取一张板料，进而保证超声波复合焊接的质量。

参见图17-图18，所述第一存放架6上设置有毛刷11，所述毛刷11竖直设置，且与存放在第一存放架6中的面料或底料的侧面接触。通过设置毛刷11，且该毛刷11与存放在第一存放架6中的板料的侧面接触，从而增大板料向上运动时的摩擦力，这有利于将粘附在被抓取的板料下方的板料刷下去，从而确保搬运机构2每次只抓取一张板料。

4、中料存放装置D

参见图19-图20，本实用新型的中料存放装置D包括第二存放架8、设置在第二存放架8上的调节机构以及用于驱动所述第二存放架8竖向运动的第三竖向驱动机构13，其中，所述调节机构包括调节杆9以及驱动所述调节杆9朝第二存放架8的中心运动的调节驱动机构12，其中，所述调节杆9为多组，且分别位于第二存放架8的四周，所述第二存放架8在与所述调节杆9的对应位置处设置有第四调节槽10，所述第四调节槽10朝第二存放架8的中心直线延伸；所述第三竖向驱动机构13安装在所述机架B上，用于驱动所述第二存放架8竖向运动。通过设置调节机构，可以通过调节驱动机构12带动调节杆9朝第二存放架8的中心运动或者远离第二存放架8的中心运动，从而减小或增大所述调节杆8所围成的面积。从而适应对不同规格大小的中料的存放。

本实施例中的调节驱动机构12、第三竖向驱动机构均13可以采用气缸驱动，或者采用电机与丝杆传动机构结合的方式。通过设置第三竖向驱动机构13，从而带动第二存放架8竖向运动，使得存放在第二存放架8上且位于最上方的中料始终保持在同一高度上，使得第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动的行程始终保持不变，即可以保证搬运机构2对中料的抓取力始终保持不变，这样可以避免因为搬运机构2的抓取力过大而损伤中料。

参见图1-图25，本实用新型的超声波复合焊接方法，包括以下步骤：

(1)、参见图21，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得其中一个搬运模块G位于底料存放装置C的正上方，另一个搬运模块G位于对位焊接平台A的正上方，接着，两个搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2 竖向运动，从而抓取底料以及对位焊接平台A上已经复合焊接好的板料，所述板料指的是底料、中料和面料的装订体；

(2)、参见图22，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得抓取有底料的搬运模块G位于对位焊接平台A的正上方，而抓取有已经复合焊接好的板料的搬运模块G位于收集装置F的正上方，接着，抓取有底料的搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动，从而将底料放在对位焊接平台A上；而抓取有已经复合焊接好的板料的搬运模块G中的第二竖向驱动机构4 带动搬运机构2向下运动，从而将已经复合焊接好的板料放置在收集装置F中；

(3)、参见图23，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得其中一个搬运模块G位于中料存放装置D的正上方，而另一个搬运模块G则位于面料存放装置E的正上方，随后，两个搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2竖向运动，从而抓取中料和面料；

(4)、参见图24，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得抓取有中料的搬运模块G位于对位焊接平台A的正上方，而抓取有面料的搬运模块G位于收集装置F的正上方，接着，抓取有中料的搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动，从而将中料放在对位焊接平台A上；

(5)、参见图25，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得抓取有面料的搬运模块G位于对位焊接平台A的正上方，而另一个搬运模块G则位于底料存放装置C的正上方；接着，抓取有面料的搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动，从而将面料放置在对位焊接平台A上；

(6)、所述对位焊接平台A上的压紧驱动机构带动压杆向下运动，并压紧在底料、中料和面料上；所述拍正驱动机构驱动拍正板运动，从而将三张板料拍正，最后，超声波焊接装置对已经对齐的底料、中料和面料进行焊接；

(7)、搬运驱动机构带动两个搬运模块G重复上述步骤(1)-步骤(6)，从而完成超声波复合焊接工序。

参见图1-图25，本实用新型的超声波复合焊接设备的工作原理是：

工作时，搬运驱动机构带动搬运模块运动，从而将底料、中料和面料依次摆放在对位焊接平台A中，具体搬运过程为：

首先，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得其中一个搬运模块G 位于底料存放装置C的正上方，另一个搬运模块G位于对位焊接平台A的正上方，接着，两个搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2竖向运动，从而抓取底料以及对位焊接平台A上已经复合焊接好的板料，所述板料为底料、中料和面料；

接着，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得抓取有底料的搬运模块G位于对位焊接平台A的正上方，而抓取有已经复合焊接好的板料的搬运模块G位于收集装置F的正上方，接着，抓取有底料的搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动，从而将底料放在对位焊接平台A上；而抓取有已经复合焊接好的板料的搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动，从而将已经复合焊接好的板料放置在收集装置F中；

然后，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得其中一个搬运模块G 位于中料存放装置D的正上方，而另一个搬运模块G则位于面料存放装置E的正上方，随后，两个搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2竖向运动，从而抓取中料和面料；

随后，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得抓取有中料的搬运模块G位于对位焊接平台A的正上方，而抓取有面料的搬运模块G位于收集装置F 的正上方，接着，抓取有中料的搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动，从而将中料放在对位焊接平台A上；

最后、搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，使得抓取有面料的搬运模块G位于对位焊接平台A的正上方，而另一个搬运模块G则位于底料存放装置C 的正上方；接着，抓取有面料的搬运模块G中的第二竖向驱动机构4带动搬运机构2向下运动，从而将面料放置在对位焊接平台A上。

在上述过程中，搬运模块G的具体抓取动作为：

工作时，第二竖向驱动机构4带动搬运机构2竖向运动，使得搬运机构2 中的第一吸盘2-1和第二吸盘2-2与板料接触，随后，所述驱动件带动第二吸盘2-2中的吸嘴向上运动，使得第二吸盘2-2的高度高于第一吸盘2-1的高度，因此，被第二吸盘2-2所吸附的部分板料的高度高于第一吸盘2-1吸附的部分板料的高度，又因为第二吸盘2-2设置在支架的侧边，且位于两个第一吸盘2-1 之间，因此，被第二吸盘2-2抓取的部分板料与下一张板料之间就会存在间隙，通过设置在底料存放装置C和面料存放装置E中的第一存放架6上的吹风管7 向该间隙内进行吹风，从而容易将相邻的两块板料分离，进而防止搬运机构2 同时将多张板料(面料或底料)搬运到对位焊接平台A上，以此保证超声波复合焊接的质量。

当搬运装置将底料、中料和面料均搬运到对位焊接平台A上后，所述对位焊接平台A对底料、中料和面料进行拍正，使其摆放整齐，具体过程为：

所述压紧驱动机构带动压杆2-1a向下运动，从而压紧在三张板料上，其中，所述压紧装置2a可以设置多组，使得按压效果更好。然后，拍正驱动机构带动拍正板3-1a朝限位板5a的方向运动，在此过程中，拍正板3-1a与三张板料接触，并带动三张板料朝限位板5a的方向运动，直到三张板料的端部与限位板5a 接触，这样，相当于以限位板5a为对位基准，完成对三张板料在X轴方向或Y 轴方向上的拍正，且由于本实施例中设置有两组拍正装置3a和两组限位板5a，其中，两组限位板5a成90度设置，而两组拍正装置3a也成90度设置，这样可以实现对三张板料在X轴方向和Y轴方向的拍正。且在拍正过程中，由于已经通过压紧装置2a对三张板料进行压紧，这样可以防止三张板料在拍正过程中往上飘动而越过限位板5a，从而保证拍正动作的顺利完成，以此将三张板料对齐。接着，第一竖向驱动机构带动超声波焊接头4-1a竖向运动，从而将三张板料焊接在一起。随后，第一竖向驱动机构带动超声波焊接头4-1a向上运动，此时由于三张板料还被压紧装置2a压紧在工作台1a上，因此，超声波焊接头4-1a 向上运动的时候不会带起三张板料，这有利于超声波焊接头4-1a与板料的分离。最后，所述压紧驱动机构带动压杆2-1a向上运动，完成超声波复合焊接工序。

最后，搬运驱动机构带动两个搬运模块G运动，将焊接好的板料搬运到收集装置F中，并开始新一轮的超声波复合焊接工序。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超声波复合焊接设备，包括机架、设置在机架上的底料存放装置、中料存放装置、对位焊接平台、面料存放装置、收集装置以及搬运装置，其中，所述底料存放装置、中料存放装置、对位焊接平台、面料存放装置和收集装置横向依次设置；其特征在于，

所述对位焊接平台包括工作台、设置在工作台上的用于对板料进行压紧的压紧装置、用于对板料进行拍正的拍正装置以及用于对拍正后的板料进行焊接的超声波焊接装置，其中，所述压紧装置包括压杆以及用于驱动所述压杆做竖向运动的压紧驱动机构；所述拍正装置包括设置在所述工作台上的拍正板以及用于驱动所述拍正板运动的拍正驱动机构，其中，所述工作台在与所述拍正板的相对位置处设置有限位板，所述拍正驱动机构用于驱动所述拍正板朝所述限位板运动；所述超声波焊接装置包括超声波焊接头以及用于驱动所述超声波焊接头做竖向运动的第一竖向驱动机构；

所述搬运装置包括搬运模块以及用于驱动所述搬运模块做横向运动以完成搬运动作的搬运驱动机构，其中，所述搬运模块包括搬运安装座、设置在搬运安装座上的搬运机构以及用于驱动搬运机构竖向运动的第二竖向驱动机构，其中，所述搬运机构包括支架、设置在支架上的第一吸盘以及第二吸盘，其中，所述第一吸盘为多个，所述第二吸盘设置在支架的侧边，且位于所述第一吸盘的中间，该第二吸盘包括吸嘴以及用于驱动吸嘴竖向运动的驱动件。

2.根据权利要求1所述的超声波复合焊接设备，其特征在于，所述限位板为两组，两组限位板呈90度设置；所述拍正装置为两组，两组拍正装置呈90度设置，且分别与两组限位板一一对应；所述超声波焊接装置为四组，四组超声波焊接装置位于所述工作台的两侧，每侧为两组；所述压紧装置为两组，分别位于工作台的两侧，每侧的压紧装置位于同侧的两个超声波焊接装置之间。

3.根据权利要求1所述的超声波复合焊接设备，其特征在于，所述支架包括第一支架本体以及设置在第一支架本体下端的第二支架本体和第三支架本体，其中，所述第一支架本体与第二支架本体和第三支架本体之间通过连接杆连接，所述连接杆竖直设置；所述第一吸盘和第二吸盘安装在所述第二支架本体和第三支架本体上，所述第二支架本体和第三支架本体在与所述第一吸盘和第二吸盘的安装位置处设置有第三调节槽。

4.根据权利要求3所述的超声波复合焊接设备，其特征在于，所述搬运机构还包括用于驱动所述第二支架本体上的第一吸盘和第二吸盘抖动的抖动装置，所述抖动装置包括抖动板、设置在抖动板上的抖动驱动机构以及弹性复位机构，其中，所述抖动板安装在所述第一支架本体上；所述第二支架本体转动连接在所述抖动板上，所述抖动驱动机构包括设置在所述抖动板上的电磁铁，其中，所述电磁铁的本体安装在所述抖动板的下端，活动端与所述第二支架本体转动连接；所述弹性复位机构包括设置在所述抖动板上的弹性固定座以及设置在所述第二支架本体上的活动块，其中，所述弹性固定座与所述活动块之间还设置有弹簧，所述弹簧一端作用在所述弹性固定座上，另一端作用在所述活动块上，所述弹簧的弹力促使所述第二支架本体水平设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的超声波复合焊接设备，其特征在于，所述第二吸盘采用双层真空吸盘，其中，所述双层真空吸盘为多个，多个双层真空吸盘横向设置。

6.根据权利要求5所述的超声波复合焊接设备，其特征在于，所述底料存放装置和面料存放装置结构一致，包括第一存放架，所述第一存放架在与所述搬运机构的第二吸盘的对应位置处设置有吹风管，所述吹风管与吹风装置连接，该吹风管上设置有多个吹风口，所述多个吹风口竖直设置，且朝向第一存放架中的底料或面料。

7.根据权利要求6所述的超声波复合焊接设备，其特征在于，所述第一存放架上设置有毛刷，所述毛刷竖直设置，且与存放在第一存放架中的面料或底料接触。

8.根据权利要求7所述的超声波复合焊接设备，其特征在于，所述中料存放装置包括第二存放架、设置在第二存放架上的调节机构以及用于驱动所述第二存放架竖向运动的第三竖向驱动机构，其中，所述调节机构包括调节杆以及驱动所述调节杆朝第二存放架的中心运动的调节驱动机构，其中，所述调节杆为多组，且分别位于第二存放架的四周，所述第二存放架在与所述调节杆的对应位置处设置有第四调节槽，所述第四调节槽朝第二存放架的中心直线延伸；所述第三竖向驱动机构安装在所述机架上，用于驱动所述第二存放架竖向运动。

9.根据权利要求8所述的超声波复合焊接设备，其特征在于，所述搬运模块为两组，两组搬运模块之间的间距等于底料存放装置与对位焊接平台之间的间距，且等于中料存放装置与面料存放装置之间的间距，且等于对位焊接平台与收集装置之间的间距。

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