CN217701797U - 一种超声波焊接换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波焊接换能器，包括换能器本体和焊头，所述焊头上侧中部固定有安装杆，所述换能器本体外侧罩设有对其防护的防护罩，所述防护罩侧面开设有引线孔，且防护罩侧面设置有与其内腔连通的导气管。本超声波焊接换能器，通过端部设置的连接件便于焊头的拆装、更换，提高超声波焊接机的工作效率，同时换能器端部的连接件为可更换设置，避免连接件形变或损坏后导致换能器不能与焊头连接进行使用，另外换能器上安装有防护装置，用于阻隔超声波焊接机中其他组件的热辐射，保证换能器振动频率的稳定，且可通过防护装置将换能器散发的热量快速排出，便于换能器的使用。

Description

一种超声波焊接换能器

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接技术领域，具体为一种超声波焊接换能器。

背景技术

超声波焊接是利用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的熔合，超声波焊接不需要添加粘接剂、填料或溶剂，也不需要消耗热源，具有焊接速度快、焊接强度高等特点，通常应用在塑料加工工艺中。

换能器作为超声波焊接机的重要组成结构，且作用是产生高频机械振动并传递给焊头，但焊头多通过螺丝固定在换能器上，其拆装较为复杂，不便于焊头的拆装、更换，同时换能器使用时容易受到外部的热辐射，对其振动频率产生影响，不便于超声波焊接机的使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种超声波焊接换能器，通过端部设置的连接件便于焊头的拆装、更换，提高超声波焊接机的工作效率，同时换能器端部的连接件为可更换设置，避免连接件形变或损坏后导致换能器不能与焊头连接进行使用，另外换能器上安装有防护装置，用于阻隔超声波焊接机中其他组件的热辐射，保证换能器振动频率的稳定，且可通过防护装置将换能器散发的热量快速排出，便于换能器的使用，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超声波焊接换能器，包括换能器本体和焊头，所述焊头上侧中部固定有安装杆，所述换能器本体外侧罩设有对其防护的防护罩，所述防护罩侧面开设有引线孔，且防护罩侧面设置有与其内腔连通的导气管。

所述换能器本体包括变幅杆，所述变幅杆端部设置有对焊头定位的连接件，所述连接件包括固定在变幅杆端部的连接杆，所述连接杆上固定有连接框，所述连接框下侧固定有连接柱，所述连接柱下端固定有与安装杆卡接的第一卡板，所述连接柱外侧滑动设置有对第一卡板定位的环形板。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述换能器本体还包括后端盖、若干个压电陶瓷片、前端盖以及固定在变幅杆上的定位卡板，所述变幅杆、前端盖、若干个压电陶瓷片、后端盖从下至上依次排列，且变幅杆、前端盖、若干个压电陶瓷片、后端盖通过螺杆连接构成换能器本体，所述防护罩安装在螺杆上，且螺杆外侧螺纹连接有定位螺母，所述后端盖、若干个压电陶瓷片、前端盖均位于防护罩内。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接杆通过螺纹固定在变幅杆上，所述连接框通过螺栓固定在连接杆上，所述螺栓侧面螺纹连接有螺母。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一卡板侧面下部固定有定位板，所述安装杆侧面开设有与定位板适配的定位槽，所述定位板的边沿处、定位槽的边沿处均呈弧形设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述焊头上侧靠近安装杆的位置设置有第二卡板，所述第一卡板、第二卡板呈交错设置，且第一卡板、第二卡板拼接后呈柱状结构，所述环形板设置在柱状结构外侧对其限位。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接柱侧面开设有若干个滑槽，所述滑槽内滑动设置有定位杆，所述滑槽内滑动设置有对定位杆定位的弹簧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型示例的超声波焊接换能器，通过端部设置的连接件便于焊头的拆装、更换，提高超声波焊接机的工作效率，同时换能器端部的连接件为可更换设置，避免连接件形变或损坏后导致换能器不能与焊头连接进行使用，另外换能器上安装有防护装置，用于阻隔超声波焊接机中其他组件的热辐射，保证换能器振动频率的稳定，且可通过防护装置将换能器散发的热量快速排出，便于换能器的使用。

2、本实用新型示例的超声波焊接换能器，通过外部供电设备为换能器本体供电，压电陶瓷片在电场作用下通过逆压电效应产生振动，变幅杆将振动的振幅进行放大处理，并通过聚能作用聚能，之后通过连接件将能量作用在焊头上进行释放，在压力作用下，释放的能量促使两个待焊接的物体表面摩擦，使其融合，完成焊接。

3、本实用新型示例的超声波焊接换能器，防护罩起到防护、阻隔作用，避免超声波焊接机中其他组件散发的热量影响换能器本体的使用，同时避免换能器本体散发的热量影响其他组件的正常使用，将导气管与外部换气设备连通，通过换气设备对防护罩内空气进行更换实现换能器本体的散热降温，便于换能器本体的使用。

4、本实用新型示例的超声波焊接换能器，通过第一卡板侧面的定位板卡接在安装杆侧面的定位槽内，提高焊头固定强度，第一卡板与第二卡板相互约束，避免焊头使用过程中发生转动，安装杆位于第一卡板与第二卡板之间，防止焊头使用过程中发生偏移。

5、本实用新型示例的超声波焊接换能器，弹簧推动定位杆从滑槽内滑出对环形板限位，保证环形板对第一卡板有效约束使其夹紧安装杆对焊头固定，按压定位杆挤压弹簧后移动至滑槽内，环形板失去定位杆的定位后滑动其上移，第一卡板失去环形板的约束后与安装杆分离，安装杆失去约束后将焊头从变幅杆上拆下，对焊头进行更换，根据焊接面积需求更换焊头，便于超声波焊接机的使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中防护罩的剖视结构示意图；

图3为图2中A处的结构放大示意图；

图4为本实用新型中连接件的结构示意图；

图5为图4中B处的结构放大示意图。

图中：1变幅杆、2定位卡板、3前端盖、4后端盖、5压电陶瓷片、6定位螺母、7防护罩、71导气管、8连接杆、9连接框、10螺栓、11螺母、12连接柱、13第一卡板、14定位板、15定位杆、16弹簧、17焊头、18安装杆、19第二卡板、20环形板。

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。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种超声波焊接换能器，包括换能器本体和焊头17，焊头17上侧中部固定有安装杆18，换能器本体外侧罩设有对其防护的防护罩7，防护罩7侧面开设有引线孔，引线孔便于与换能器本体连接电线的安装排布，且防护罩7侧面设置有与其内腔连通的导气管71。

防护罩7起到防护、阻隔作用，避免超声波焊接机中其他组件散发的热量影响换能器本体的使用，同时避免换能器本体散发的热量影响其他组件的正常使用，将导气管71与外部换气设备连通，通过换气设备对防护罩7内空气进行更换实现换能器本体的散热降温，便于换能器本体的使用。

换能器本体包括变幅杆1，变幅杆1端部设置有对焊头17定位的连接件，连接件包括固定在变幅杆1端部的连接杆8，连接杆8上固定有连接框9，连接框9下侧固定有连接柱12，连接柱12下端固定有与安装杆18卡接的第一卡板13，连接柱12外侧滑动设置有对第一卡板13定位的环形板20，环形板20通过对第一卡板13约束使第一卡板13夹紧安装杆18对焊头17固定。

换能器本体还包括后端盖4、若干个压电陶瓷片5、前端盖3以及固定在变幅杆1上的定位卡板2，外部轴承组件通过定位卡板2安装在换能器本体上，便于换能器本体安装在超声波焊接机上，变幅杆1、前端盖3、若干个压电陶瓷片5、后端盖4从下至上依次排列，且变幅杆1、前端盖3、若干个压电陶瓷片5、后端盖4通过螺杆连接构成换能器本体，防护罩7安装在螺杆上，且螺杆外侧螺纹连接有定位螺母6，定位螺母6对防护罩7定位，后端盖4、若干个压电陶瓷片5、前端盖3均位于防护罩7内，防护罩7对其防护。

优选的，压电陶瓷片5设置有四个，且设置有四个与压电陶瓷片5对应的电极片，电极片通过电线与外部供电设备连接，通过外部供电设备为换能器本体供电，压电陶瓷片5在电场作用下通过逆压电效应产生振动，变幅杆1将振动的振幅进行放大处理，并通过聚能作用聚能，之后通过连接件将能量作用在焊头上进行释放，在压力作用下，释放的能量促使两个待焊接的物体表面摩擦，使其融合，完成焊接。

连接杆8通过螺纹固定在变幅杆1上，连接框9通过螺栓10固定在连接杆8上，螺栓10侧面螺纹连接有螺母11，将螺栓10上的螺母11取下后把螺栓10从连接杆8与变幅杆1的连接处拆除，通过更换连接框9对第一卡板13更换，避免第一卡板13长时间使用发生形变或损坏后导致焊头17无法有效安装在变幅杆1上。

第一卡板13侧面下部固定有定位板14，安装杆18侧面开设有与定位板14适配的定位槽，定位板14的边沿处、定位槽的边沿处均呈弧形设置，便于定位板14从定位槽内滑出，通过第一卡板13侧面的定位板14卡接在安装杆18侧面的定位槽内，提高焊头17固定强度。

焊头17上侧靠近安装杆18的位置设置有第二卡板19，第一卡板13、第二卡板19呈交错设置，且第一卡板13、第二卡板19拼接后呈柱状结构，环形板20设置在柱状结构外侧对其限位，第一卡板13与第二卡板19相互约束，避免焊头17使用过程中发生转动，安装杆18位于第一卡板13与第二卡板19之间，防止焊头17使用过程中发生偏移。

连接柱12侧面开设有若干个滑槽，滑槽内滑动设置有定位杆15，滑槽内滑动设置有对定位杆15定位的弹簧16，弹簧16推动定位杆15从滑槽内滑出对环形板20限位，保证环形板20对第一卡板13有效约束使其夹紧安装杆18对焊头17固定，按压定位杆15挤压弹簧16后移动至滑槽内，环形板20失去定位杆15的定位后滑动其上移，第一卡板13失去环形板20的约束后与安装杆18分离，安装杆18失去约束后将焊头17从变幅杆1上拆下，对焊头17进行更换，根据焊接面积需求更换焊头17，便于超声波焊接机的使用。

在使用时：

通过外部供电设备为换能器本体供电，压电陶瓷片5在电场作用下通过逆压电效应产生振动，变幅杆1将振动的振幅进行放大处理，并通过聚能作用聚能，之后通过连接件将能量作用在焊头上进行释放，在压力作用下，释放的能量促使两个待焊接的物体表面摩擦，使其融合，完成焊接；

按压定位杆15挤压弹簧16后移动至滑槽内，环形板20失去定位杆15的定位后滑动其上移，第一卡板13失去环形板20的约束后与安装杆18分离，安装杆18失去约束后将焊头17从变幅杆1上拆下，对焊头17进行更换，根据焊接面积需求更换焊头17，便于超声波焊接机的使用；

安装焊头17时，第一卡板13与第二卡板19相互约束，避免焊头17使用过程中发生转动，安装杆18位于第一卡板13与第二卡板19之间，防止焊头17使用过程中发生偏移，第一卡板13侧面的定位板14卡接在安装杆18侧面的定位槽内，提高焊头17固定强度，滑动环形板20复位后，弹簧16推动定位杆15从滑槽内滑出对环形板20限位，保证环形板20对第一卡板13有效约束使其夹紧安装杆18对焊头17固定；

防护罩7起到防护、阻隔作用，避免超声波焊接机中其他组件散发的热量影响换能器本体的使用，同时避免换能器本体散发的热量影响其他组件的正常使用，将导气管71与外部换气设备连通，通过换气设备对防护罩7内空气进行更换实现换能器本体的散热降温，便于换能器本体的使用。

本超声波焊接换能器，通过端部设置的连接件便于焊头的拆装、更换，提高超声波焊接机的工作效率，同时换能器端部的连接件为可更换设置，避免连接件形变或损坏后导致换能器不能与焊头连接进行使用，另外换能器上安装有防护装置，用于阻隔超声波焊接机中其他组件的热辐射，保证换能器振动频率的稳定，且可通过防护装置将换能器散发的热量快速排出，便于换能器的使用。

本实用新型中未公开部分均为现有技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种超声波焊接换能器，包括换能器本体和焊头(17)，其特征在于：所述焊头(17)上侧中部固定有安装杆(18)，所述换能器本体外侧罩设有对其防护的防护罩(7)，所述防护罩(7)侧面开设有引线孔，且防护罩(7)侧面设置有与其内腔连通的导气管(71)；

所述换能器本体包括变幅杆(1)，所述变幅杆(1)端部设置有对焊头(17)定位的连接件，所述连接件包括固定在变幅杆(1)端部的连接杆(8)，所述连接杆(8)上固定有连接框(9)，所述连接框(9)下侧固定有连接柱(12)，所述连接柱(12)下端固定有与安装杆(18)卡接的第一卡板(13)，所述连接柱(12)外侧滑动设置有对第一卡板(13)定位的环形板(20)。

2.根据权利要求1所述的超声波焊接换能器，其特征在于：所述换能器本体还包括后端盖(4)、若干个压电陶瓷片(5)、前端盖(3)以及固定在变幅杆(1)上的定位卡板(2)，所述变幅杆(1)、前端盖(3)、若干个压电陶瓷片(5)、后端盖(4)从下至上依次排列，且变幅杆(1)、前端盖(3)、若干个压电陶瓷片(5)、后端盖(4)通过螺杆连接构成换能器本体，所述防护罩(7)安装在螺杆上，且螺杆外侧螺纹连接有定位螺母(6)，所述后端盖(4)、若干个压电陶瓷片(5)、前端盖(3)均位于防护罩(7)内。

3.根据权利要求1所述的超声波焊接换能器，其特征在于：所述连接杆(8)通过螺纹固定在变幅杆(1)上，所述连接框(9)通过螺栓(10)固定在连接杆(8)上，所述螺栓(10)侧面螺纹连接有螺母(11)。

4.根据权利要求1所述的超声波焊接换能器，其特征在于：所述第一卡板(13)侧面下部固定有定位板(14)，所述安装杆(18)侧面开设有与定位板(14)适配的定位槽，所述定位板(14)的边沿处、定位槽的边沿处均呈弧形设置。

5.根据权利要求1所述的超声波焊接换能器，其特征在于：所述焊头(17)上侧靠近安装杆(18)的位置设置有第二卡板(19)，所述第一卡板(13)、第二卡板(19)呈交错设置，且第一卡板(13)、第二卡板(19)拼接后呈柱状结构，所述环形板(20)设置在柱状结构外侧对其限位。

6.根据权利要求1所述的超声波焊接换能器，其特征在于：所述连接柱(12)侧面开设有若干个滑槽，所述滑槽内滑动设置有定位杆(15)，所述滑槽内滑动设置有对定位杆(15)定位的弹簧(16)。

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