CN211680499U

CN211680499U - 超声波焊接装置

Info

Publication number: CN211680499U
Application number: CN201922405291.3U
Authority: CN
Inventors: 张玉强; 唐良昭; 沈志平; 仲华
Original assignee: Cenwoy Automation Technology Shanghai Co Ltd
Current assignee: Cenwoy Automation Technology Shanghai Co Ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2029-12-27

Abstract

根据本实用新型的顶棚塑料框与面料基材焊接装置，包括机架部、具有面料基材模胎、多个夹紧部件的夹紧部、分别对称设置在底部支架的两端的两个超声波焊接部，控制部分别与两个超声波焊接部通信连接，面料基材模胎设置在底部支架上部，用于固定和支撑面料基材，多个夹紧部件用于将顶棚塑料框固定在支撑面料基材上，超声波焊接部包括机械臂以及设置在机械臂端部的超声波焊接单元，超声波焊接单元包括超声波焊接枪，超声波焊接枪包括焊头和枪体，枪体的一端与焊头连接，枪体的另一端通过连接件与机械臂的端部固定连接，控制部控制超声波焊接枪的头部在顶棚塑料框预定的位置按照设定的程序进行超声波焊接，将顶棚塑料框与面料基材进行连接。

Description

超声波焊接装置

技术领域

本实用新型属于汽车装饰技术领域，具体涉及一种超声波焊接装置。

背景技术

现有技术中，汽车顶棚塑料框与面料基材的连接通常采用人工操作，将塑料框与面料基材利用胶水进行粘贴，由于有些汽车顶棚塑料框面积较大，胶水涂抹覆盖存在不均匀的问题，使得塑料框与面料基材的粘贴质量不稳定，粘合效果很不理想，胶水粘贴还存在不环保的问题。而人工操作的工作方式需要操作者手工操作，工作效率不高。

综上，上述汽车顶棚塑料框与面料基材连接过程不仅粘合效果不够理想，还存在不环保的问题、工作效率不高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种超声波焊接装置。

本实用新型提供了一种超声波焊接装置，具有这样的特征，包括多自由度机械臂，具有下臂和上臂；以及超声波焊接部件，设置在多自由度机械臂上，其中，多自由度机械臂的底部固定设置在底座上，底座上设置有回转机构，底座上部设置有支点，下臂的一端与支点活动连接，另一端与上臂的一端活动连接，超声波焊接部件设置在上臂的另一端，超声波焊接部件包括超声波焊接枪、吹风管，超声波焊接枪包括焊头和枪体，枪体的一端与焊头连接，枪体的另一端通过连接件与上臂的另一端固定连接，焊头的一端与枪体连接，另一端为自由端，自由端的端面上设置有多个凸点，吹风管的一端与外部的冷风源连通，另一端出口正对焊头的头部。

在本实用新型提供的超声波焊接装置中，还可以具有这样的特征：其中，焊头呈直杆形状。

另外，在本实用新型提供的超声波焊接装置中，还可以具有这样的特征：其中，直杆横截面呈矩形。

另外，在本实用新型提供的超声波焊接装置中，还可以具有这样的特征：其中，焊头自由端的端面上设置有多个大小相同的凸点，多个凸点呈矩阵排列。

另外，在本实用新型提供的超声波焊接装置中，还可以具有这样的特征：其中，吹风管为圆管，包括一段直管和一段弯管。

另外，在本实用新型提供的超声波焊接装置中，还可以具有这样的特征：其中，直管与焊头平行设置，弯管的出口正对焊头的头部设置。

另外，在本实用新型提供的超声波焊接装置中，还可以具有这样的特征：其中，超声波焊接枪的超声波功率为1-2KW。

另外，在本实用新型提供的超声波焊接装置中，还可以具有这样的特征：其中，超声波焊接枪的声波频率为30-40KHz。

另外，在本实用新型提供的超声波焊接装置中，还可以具有这样的特征：其中，超声波焊接枪单点焊接时间塑料件2-5秒。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型的超声波焊接装置，因为具有机械臂以及超声波焊接单元，超声波焊接枪的头部在顶棚塑料框预定的位置按照设定的程序进行超声波焊接，将顶棚塑料框与面料基材进行连接。所以本实用新型的超声波焊接装置采用机械臂自动焊接，不但解决了人工操作工作效率不高的问题，而且使得塑料框与面料基材的粘贴质量稳定。

进一步地，本实用新型的超声波焊接不存在使用胶水存在的不环保问题。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中顶棚塑料框与面料基材焊接装置的立体示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型的实施例中焊接装置装配有顶棚塑料框与面料基材的立体示意图。

图4是图3中A的局部放大图；

图5是图4中B的局部放大图；

图6是本实用新型的实施例中超声波焊接部示意图；以及

图7是本实用新型的实施例中焊枪头示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的超声波焊接装置作具体阐述。

实施例一

如图1、图2所示，一种顶棚塑料框与面料基材焊接装置100用于对顶棚塑料框与面料基材进行焊接连接，顶棚塑料框与面料基材焊接装置100包括机架部10、夹紧部20、两个超声波焊接部30以及控制部40。

机架部10包括底部支架11、两个挡架12。

底部支架11为呈长方体形状的框架体，由多个直杆焊接成的长方体框架结构。

挡架12的剖面呈“[”形，两个挡架12分别相对设置在底部支架11的两端，两个挡架12的开口相对设置。

夹紧部20包括面料基材模胎、多个夹紧部件21。

如图3、图4所示，面料基材模胎设置在底部支架上部，用于固定和支撑面料基材M，多个夹紧部件21用于将顶棚塑料框S固定在支撑面料基材M上。

实施例中，面料基材模胎设置在底部支架11上，具有与面料基材相同的形状，面料基材套装在面料基材模胎上，面料基材包括多层玻璃纤维结构。

如图5所示，夹紧部件21包括压紧构件22、限位钣金件23。

压紧构件22设置在底座上，包括锁紧机构221、前压杆222、压块224。

锁紧机构221由多个连杆组成的锁紧机构，后端具有压杆223。

前压杆222的后端与锁紧机构221连接，前端与限位钣金件23连接。

限位钣金件23用于对顶棚塑料框S的侧面进行固定，限位钣金件23的上部通过螺栓与前压杆222固定连接，限位钣金件23的内侧面与顶棚塑料框S的外侧连接。

前压杆222的前端通过压块224将顶棚塑料框S表面压紧。

两个超声波焊接部30分别对称设置在机架部10的两端。

如图6所示，超声波焊接部30包括机械臂31、设置在机械臂端部的超声波焊接单元32。

机械臂31为具有多自由度的机械臂，能够进行上下、左右的平移旋转等动作，机械臂31的底部固定设置在底座上，底座上设置有回转机构，使得机械臂31可以进行360度旋转，底座上部设置有下臂，下臂的一端与底座上支点活动连接，另一端与上臂的一端活动连接，上臂的一端设置有超声波焊接单元32。下臂可以绕底座上支点旋转，上臂可以绕下臂的端部旋转。

超声波焊接单元32包括超声波焊接枪33、吹风管34。

超声波焊接枪33包括焊头321和枪体，枪体通过连接件与机械臂的端部固定连接，枪体内设置有超声波发生器、换能器。

如图7所示，焊头321呈直杆形状，一端与枪体连接，另一端为自由端。

实施例中，焊头321的直杆的横截面呈矩形，焊头321自由端的矩形端面上设置有多个大小相同的凸点3211，多个凸点3211呈矩阵排列，超声波焊接枪33焊接为多点接触焊接方式，可以提高焊接速度和焊接质量。

吹风管34为圆管，由一段直管和一段为弯管的头部组成，直管与焊头平行设置，一端固定连接在连接件上，与外部的冷风源连通，另一端与弯管连通，吹风管34的出口正对焊头321的头部设置，用于对焊接位置进行冷却。

控制部40包括存储单元、两组安全光栅41。

两组安全光栅41分别设置在两个挡架12上，工作时，当有外来的物体越过安全光栅进入到工作区域时，控制部40接收到安全光栅的信号，控制超声波焊接部30停止工作，以保证安全。

存储单元存储有与超声波焊接相关的数据，以及焊接位置等信息。

控制部40分别与超声波焊接部30、两组安全光栅通信连接，用于控制超声波焊接枪33和吹风管34按照存储单元内程序进行工作，

控制部40控制超声波焊接枪33按照程序将焊头321对准顶棚塑料框S的预定位置压紧并停留一段时间，通过将顶棚塑料熔化而与面料基材粘合，吹风管34则吹出冷风对焊接的部位进行降温，一个位置完成焊接后，控制部40控制超声波焊接枪33移动到下一个位置继续进行焊接，直至完成整个顶棚塑料框S的设定位置的焊接。

实施例中，超声波功率为1.2KW，声波频率为35KHz,单点焊接时间塑料件3-4S，控制部40可根据需要对焊接时间进行控制调整。

实施例二

本实施例中的结构与实施例一相同，只是在本实施例中将顶棚塑料框S换成隔音棉，对隔音棉与面料基材进行超声波焊接连接。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的超声波焊接装置，因为具有机械臂以及超声波焊接单元，超声波焊接枪的头部在顶棚塑料框预定的位置按照设定的程序进行超声波焊接，将顶棚塑料框与面料基材进行连接。

本实施例的超声波焊接装置采用机械臂自动焊接，不但解决了人工操作工作效率不高的问题，而且使得塑料框与面料基材的粘贴质量稳定。

进一步地，超声波焊接不存在使用胶水存在的不环保问题。

进一步地，超声波焊接枪头部设置有多个凸点，超声波焊接枪焊接为多点接触焊接方式，提高了焊接速度和质量。

进一步地，超声波焊接枪设置有用于对焊接位置进行冷却的吹风管，防止了过热产生的质量问题。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种超声波焊接装置，用于对汽车顶棚塑料框与面料基材进行超声波焊接连接，其特征在于，包括：

多自由度机械臂，具有下臂和上臂；以及

超声波焊接部件，设置在所述多自由度机械臂上，

其中，所述多自由度机械臂的底部固定设置在底座上，所述底座上设置有回转机构，底座上部设置有支点，所述下臂的一端与所述支点活动连接，另一端与所述上臂的一端活动连接，

所述超声波焊接部件设置在所述上臂的另一端，

所述超声波焊接部件包括超声波焊接枪、吹风管，所述超声波焊接枪包括焊头和枪体，

所述枪体的一端与所述焊头连接，枪体的另一端通过连接件与所述上臂的另一端固定连接，

所述焊头的一端与所述枪体连接，另一端为自由端，自由端的端面上设置有多个凸点，

所述吹风管的一端与外部的冷风源连通，另一端出口正对所述焊头的头部。

2.根据权利要求1所述的超声波焊接装置，其特征在于：

其中，所述焊头呈直杆形状。

3.根据权利要求2所述的超声波焊接装置，其特征在于：

其中，所述直杆横截面呈矩形。

4.根据权利要求1所述的超声波焊接装置，其特征在于：

其中，所述焊头自由端的端面上设置有多个大小相同的凸点，多个凸点呈矩阵排列。

5.根据权利要求1所述的超声波焊接装置，其特征在于：

其中，所述吹风管为圆管，包括一段直管和一段弯管。

6.根据权利要求5所述的超声波焊接装置，其特征在于：

其中，所述直管与所述焊头平行设置，所述弯管的出口正对所述焊头的头部设置。

7.根据权利要求1所述的超声波焊接装置，其特征在于：

其中，所述超声波焊接枪的超声波功率为1-2KW。

8.根据权利要求1所述的超声波焊接装置，其特征在于：

其中，所述超声波焊接枪的声波频率为30-40KHz。

9.根据权利要求1所述的超声波焊接装置，其特征在于：

其中，所述超声波焊接枪单点焊接时间塑料件2-5秒。