CN215551017U - 一种高稳定性超声波焊接装置 - Google Patents

Abstract

一种高稳定性超声波焊接装置，包括超声波发生器、换能器和焊头，还包括固定架，固定架形成有第一稳定部，焊头形成有与第一稳定部稳定配合的第二稳定部，第一稳定部和第二稳定部可相对滑动。本实用新型通过形成于固定架上的第一稳定部和形成于焊头上的第二稳定部来限制焊头在焊接过程中非线性轨道方向的移动，以防止在焊头振动过程中产生非线性运动，能够使得焊头在两个待焊工件接触面上所产生的摩擦轨道更加集中于其预设的线性运动轨道上，进而使得焊接位置更加牢靠、焊接效果更好，焊缝更加美观，不会出现焊缝外多余焊点或者焊缝不均匀的情况。

Description

一种高稳定性超声波焊接装置

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接技术领域，尤其是一种高稳定性超声波焊接装置。

背景技术

超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将塑料熔化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜。。

线性振动摩擦焊接是利用在两个待焊工件接触面所产生的摩擦热能来使塑料熔化，焊头带动一个工件在另一个表面以一定的线性轨道位移或振幅往复的移动。在进行线性超声焊接的过程中，常会发现待加工件在线性焊接的轨道外会有多余焊点，或者是焊缝与线性振动的轨道不符，焊线不规整的情况，所以，根据此状况，需设计一种高稳定性超声波焊接装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高稳定性超声波焊接装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种高稳定性超声波焊接装置，包括超声波发生器、换能器和焊头，还包括固定架，所述固定架形成有第一稳定部，所述焊头形成有与第一稳定部稳定配合的第二稳定部，所述第一稳定部和第二稳定部可相对滑动，所述第一稳定部限制焊头非线性轨道方向的位移，通过形成于固定架上的第一稳定部和形成于焊头上的第二稳定部来限制焊头在焊接过程中非线性轨道方向的移动，以防止在焊头振动过程中产生非线性运动，能够使得焊头在两个待焊工件接触面上所产生的摩擦轨道更加集中于其预设的线性运动轨道上，进而使得焊接位置更加牢靠、焊接效果更好，焊缝更加美观，不会出现焊缝外多余焊点或者焊缝不均匀的情况。

优选的，所述固定架形成有“U”型端口，所述焊头非焊接部分位于所述端口内，固定架的“U”型端口可以对焊头大部分结构进行保护，以防外部因素影响焊接时焊头的振动轨迹。

优选的，所述第二稳定部与所述焊头一体成型，第二稳定部与焊头一体成型的设计更加有利于对焊头的保护，使得整体的强度更大，且焊头不会因为第二稳定部和第一稳定部之间的配合而影响其使用寿命。

优选的，所述第一稳定部包括形成于所述固定架上的滑槽，所述第二稳定部包括设于所述焊头上的滑块，所述滑块与所述滑槽滑动连接。

优选的，所述固定架包括本体和与所述本体可拆卸连接的副板，所述第一稳定部包括滑槽，所述滑槽形成于所述本体和副板之间，所述第二稳定部包括设于所述焊头上的滑块，所述滑块与所述滑槽滑动连接。

优选的，所述固定架上还设有定位部，所述定位部包括设于所述固定架上的定位座，所述定位座上可拆卸连接有定位盘，所述定位座和定位盘之间卡接有定位仓，所述换能器位于所述定位仓内。

优选的，所述换能器和焊头之间还连接有变幅杆。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型通过形成于固定架上的第一稳定部和形成于焊头上的第二稳定部来限制焊头在焊接过程中非线性轨道方向的移动，以防止在焊头振动过程中产生非线性运动，能够使得焊头在两个待焊工件接触面上所产生的摩擦轨道更加集中于其预设的线性运动轨道上，进而使得焊接位置更加牢靠、焊接效果更好，焊缝更加美观，不会出现焊缝外多余焊点或者焊缝不均匀的情况。

2、本实用新型中，固定架的“U”型端口可以对焊头大部分结构进行保护，以防外部因素影响焊接时焊头的振动轨迹。

3、本实用新型中，第二稳定部与焊头一体成型的设计更加有利于对焊头的保护，使得整体的强度更大，且焊头不会因为第二稳定部和第一稳定部之间的配合而影响其使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型第一视角的立体图；

图2是本实用新型第二视角的立体图；

图3是本实用新型焊头的立体图；

图4是本实用新型左视图；

图5是本实用新型图4中A-A方向的剖视图。

图中：1、换能器；2、焊头；21、第二稳定部；3、固定架；31、第一稳定部；32、本体；33、副板；4、定位部；41、定位座；42、定位盘；43、定位仓；5、变幅杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

实施例1：

如图1所示，本实用新型的一种高稳定性超声波焊接装置，包括超声波发生器、换能器1和焊头2，换能器1和焊头2之间还连接有变幅杆5，还包括固定架3，固定架3形成有第一稳定部31，焊头2形成有与第一稳定部31稳定配合的第二稳定部21，第一稳定部31和第二稳定部21可相对滑动，第一稳定部31限制焊头2非线性轨道方向的位移，也就是说，超声波焊接装置包括超声波发生器、换能器1、变幅杆5和焊头2，并且按照上述顺序依次连接，变幅杆5改变换能器1输出机械运动的振幅，进而传递给焊头2，还包括了固定架3，换能器1、变幅杆5和焊头2均位于固定架3上，固定架3形成有第一稳定部31，焊头2形成有与第一稳定部31稳定配合的第二稳定部21，第二稳定部21给第一稳定部31提供与焊头2振动轨道相对应的区间，并限制第一稳定部31非预设线性轨道上的移动，进而限制焊头2非预设线性轨道上的移动。

如图1所示，固定架3沿左右方向延伸大致外观呈长方体状，且内部为容纳空间，换能器1、变幅杆5和焊头2自右向左依次安装在固定架3的内部容纳空间内，固定架3上形成有第一稳定部31，焊头2上形成第二稳定部21，以图4所示方向为例，在进行超声波焊接时，焊头2的振动线性轨道为左右振动，第一稳定部31提供给第二稳定部21一个左右滑动的区间，且限制第二稳定部21前后位移，进而限制焊头2的前后位移。

通过形成于固定架3上的第一稳定部31和形成于焊头2上的第二稳定部21来限制焊头2在焊接过程中非线性轨道方向的移动，以防止在焊头2振动过程中产生非线性运动，能够使得焊头2在两个待焊工件接触面上所产生的摩擦轨道更加集中于其预设的线性运动轨道上，进而使得焊接位置更加牢靠、焊接效果更好，焊缝更加美观，不会出现焊缝外多余焊点或者焊缝不均匀的情况。

固定架3形成有“U”型端口，焊头2非焊接部分位于端口内，固定架3的“U”型端口可以对焊头2大部分结构进行保护，以防外部因素影响焊接时焊头2的振动轨迹。也就是说，固定架3的一个端面形成有“U”型的端口，进而容纳焊头2的非焊接部分，具体的如图1所示，“U”型端口设于固定架3的左端侧，即安装焊头2的一端，“U”型端口与固定架3内部的容纳空间相通，焊头2的焊接端突出此端口，且焊头2位于端口内的部分不少于1/2.

第二稳定部21与焊头2一体成型，也就是说，在生产设计的过程中，第二稳定部21即为焊头2的一部分，生产中需要设计具有此结构的模具，焊头2的材质一般采用钛合金、钢、铝等，一体成型的设计使得其不存在应力断层，若出于生产难度控制，也可采用焊接的方式将第二稳定部21固定在焊头2上，但是经过大量实验数据分析，焊接相对于一体成型的设计，整体寿命缩短8-20％，且在焊接过程中会常导致焊头2断裂，造成不可挽回的损失，第二稳定部21与焊头2一体成型的设计更加有利于对焊头2的保护，使得整体的强度更大，且焊头2不会因为第二稳定部21和第一稳定部31之间的配合而影响其使用寿命。

第一稳定部31包括形成于固定架3上的滑槽，第二稳定部21包括设于焊头2上的滑块，滑块与滑槽滑动连接。具体的，结合图1和图3所示，第一稳定部31包括形成于固定架3上的滑槽，且滑槽位于“U”型端口内，滑槽为上下2个，分别位于端口的上下两端面上，滑槽的延伸方向与焊头2的振动轨道方向一致(以图4所示方向为例，均为左右方向)，如图3所示，第二稳定块包括设于焊头2上的滑块，滑块和焊头2一体成型，滑块与滑槽滑动连接，焊头2上下各设有2个滑块，根据不同型号的焊头2要求，也可以设置多个，如上下面各设有3个、4个、5个...如图3所示，滑块与滑槽滑动连接的部分为长条状，延伸方向与滑槽的延伸方向一致，同一侧的滑块分别位于焊头2的两端，若数量更多，则阵列分部。

固定架3上还设有定位部4，定位部4包括设于固定架3上的定位座41，定位座41上可拆卸连接有定位盘42，定位座41和定位盘42之间卡接有定位仓43，换能器1位于定位仓43内。如图2所示，定位座41固定安装在固定架3上，定位座41具有弧形凹口，定位座41上配有定位盘42，定位座41和定位盘42上均设有螺纹孔，进而通过螺栓将定位盘42固定在定位座41上，定位盘42也具有弧形凹口，两个弧形凹口之间卡接有定位仓43，换能器1位于定位仓43内，参照图5，定位仓43呈管状，两侧为贯穿口，安装换能器1后，另一侧贯穿口可以通过封板进行封堵。

实施例2：

与实施例1不同的是，固定架3包括本体32和与本体32可拆卸连接的副板33，第一稳定部31包括滑槽，滑槽形成于本体32和副板33之间，第二稳定部21包括设于焊头2上的滑块，滑块与滑槽滑动连接。如图1所示，固定架3的本体32左侧安装副板33，滑槽形成于副板33和本体32之间，可单独在副板33/本体32上开设滑槽，以另一部件的侧面为滑槽的侧壁，副板33和本体32上均设置螺纹孔，通过螺栓对其进行固定，此方法更加便于安装焊头2，且可以调节滑槽和滑块的摩擦力。

具体实施时，由于滑槽对滑块的限制，使得焊接头只能以滑槽的方向做振动，而滑槽的延伸方向与焊头2的预设轨道方向相同，使得其预设轨道与实际振动方向一致。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种高稳定性超声波焊接装置，包括超声波发生器、换能器(1)和焊头(2)，其特征在于：还包括固定架(3)，所述固定架(3)形成有第一稳定部(31)，所述焊头(2)形成有与第一稳定部(31)稳定配合的第二稳定部(21)，所述第一稳定部(31)和第二稳定部(21)可相对滑动，所述第一稳定部(31)限制焊头(2)非线性轨道方向的位移。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性超声波焊接装置，其特征在于：所述固定架(3)形成有“U”型端口，所述焊头(2)非焊接部分位于所述端口内。

3.根据权利要求1或2所述的一种高稳定性超声波焊接装置，其特征在于：所述第二稳定部(21)与所述焊头(2)一体成型。

4.根据权利要求3所述的一种高稳定性超声波焊接装置，其特征在于：所述第一稳定部(31)包括形成于所述固定架(3)上的滑槽，所述第二稳定部(21)包括设于所述焊头(2)上的滑块，所述滑块与所述滑槽滑动连接。

5.根据权利要求3所述的一种高稳定性超声波焊接装置，其特征在于：所述固定架(3)包括本体(32)和与所述本体(32)可拆卸连接的副板(33)，所述第一稳定部(31)包括滑槽，所述滑槽形成于所述本体(32)和副板(33)之间，所述第二稳定部(21)包括设于所述焊头(2)上的滑块，所述滑块与所述滑槽滑动连接。

6.根据权利要求4或5所述的一种高稳定性超声波焊接装置，其特征在于：所述固定架(3)上还设有定位部(4)，所述定位部(4)包括设于所述固定架(3)上的定位座(41)，所述定位座(41)上可拆卸连接有定位盘(42)，所述定位座(41)和定位盘(42)之间卡接有定位仓(43)，所述换能器(1)位于所述定位仓(43)内。

7.根据权利要求6所述的一种高稳定性超声波焊接装置，其特征在于：所述换能器(1)和焊头(2)之间还连接有变幅杆(5)。

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