CN2834884Y - 高频热合机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够屏蔽电磁辐射、有效防止击穿打火的高频热合机。本实用新型上极板端部固定有定位柱，上极板中部连接十字刀架，调节螺杆穿过上极板固定架与十字刀架连接，十字刀架下方固定连接模具，模具下方设置有下极板，下极板下方两侧设置有弹簧，弹簧分别固定于滑车底盘，滑车下方设置有滑道，屏蔽体两侧与滑道两侧连接，屏蔽体上方两侧分别固定有绝缘支件，绝缘支件连接火线导电片，火线导电片连接恒流电源。本实用新型可以将高频电磁场完全屏蔽，并且有效防止击穿打火现象。

Description

高频热合机

技术领域

本实用新型涉及塑料膜的二次加工设备领域，更具体的说，是涉及一种辐射低、电极间不击穿打火的高频热合机。

背景技术

传统的高频热合机它的高频源，特别是工作电极(模具)以及其引线局部或全部裸露在空间。高频电流所产生的电磁场毫无阻挡地向空间辐射，形成一个巨大地干扰源，严重损害操作者的身体健康，干扰周围的电子设备，如电视机、收音机、固定电话、无线电通讯、电脑、电子仪器等均不能正常工作。

10多年前有题为“屏蔽对降低操作工具露于介质加热器高频辐射的有效性研究”的论文，也提出了多种有效的屏蔽设计，而且这种设计在日内瓦国际劳工办公室出版的“使用高频介质加热器封装器的安全规定”中反复引用；但该设计只单纯的考虑屏蔽的有效性，而忽略了屏蔽对实际操作带来的不方便，所以在世界范围内至今没有一家生产厂家采用该设计。

高频塑料热合机工件最后的成型尺寸受许多因素的影响，如工作压力、加热时间、材料厚度、材质、电网电压的波动等，即便是同一批材料其厚度和介质损耗也存在离散性；特别是电网电压的波动带来高频功率的波动，最终影响成型尺寸。目前的解决办法是依靠操作工进行随机的调整，操作工凭借肉眼观察，凭经验判断热合结果，然后作出提前或延后结束热合过程的决定，如果采用全屏蔽就挡住了操作工的视线，而无法进行调控，不仅不习惯，而且无法保证产品的一致性。

热合机属于介质加热，负载是电容性的，为了在电容性负载上获得高频功率，无一例外的采用串联谐振电路。这种电路可以把电容性负载变为电阻性负载，这种设计的优点是很容易达到匹配，但它存在的致命缺点是：第一，工件厚度的稍许变化，就会引起输出电流(或电压)的很大变化；第二，往往是工件越薄，电压越高，而工件的抗击穿强度与工件的厚度成正比，于是在临近结束时，工件厚度达到最薄，抗击穿强度最低，而工作电压接近最高，并且处于急剧增加的状态，所以工作电压很容易超过工件的抗击穿强度，从而发生击穿打火、烧坏工件和模具。击穿打火是目前热合机存在的主要缺陷，现有技术中的火花抑止器只是一种补救措施，是在发生击穿打火后高速切断电子管阳流，以减少打火造成的损失。但是从检测出击穿到切断阳流，这个过程无论多快，也需要一些时间，况且储存在谐振腔和电感电容元件的高频能量仍将以火花方式释放，所以再好的抑止器也无法完全消除击穿带来的损失，只是相对减少而已，而且抑止器的效果随功率的增加工件增厚而下降，并且抑止器本身也存在失效的可能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够屏蔽电磁辐射、有效防止击穿打火的高频热合机。

本实用新型高频热合机，通过下述技术方案予以实现，气缸通过导轴导套与上极板固定架连接，上极板固定于固定架内，所述固定架两侧分别设置有滑车，所述上极板端部固定有定位柱，上极板中部连接十字刀架，调节螺杆穿过上极板固定架与十字刀架连接，所述十字刀架下方固定连接模具，所述模具下方设置有下极板，下极板下方两侧设置有弹簧，所述弹簧分别固定于滑车底盘，所述滑车下方设置有滑道，屏蔽体两侧与滑道两侧连接，所述屏蔽体上方两侧分别固定有绝缘支件，所述绝缘支件连接火线导电片，火线导电片连接恒流电源。

本实用新型所述十字刀架通过上极板导轴导套与上极板连接。所述上极板固定架螺杆位置设置有分度盘。所述滑车内下部连接滑轮，滑轮上方设置有弹簧。所述滑车与上极板规定架间设置有弹性导电片。

本实用新型上极板是金属屏蔽的上部，滑车构成金属屏蔽的中部，滑道和固定在滑道下面的屏蔽体构成金属屏蔽的下部，三部分闭合后构成加工部位完整的屏蔽体，把模具工件、火线导电片全部密封在其中，这样的结构可以将高频电磁场完全屏蔽。输出回路脱离串联谐振状态，把恒压源输出改为了恒流源输出。只要热合开始时工作电压不超过工件的抗击穿强度就不可能发生击穿打火现象。

附图说明

图1是本实用新型结构剖视图；

图2是本实用新型高频源结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1所示，气缸1通过导轴导套3与上极板固定架2连接，上极板7固定于固定架2内，固定架两侧分别设置有滑车15，上极板下表面的四个端部分别固定有定位柱12，上极板中部固定连接十字刀架8，调节螺杆5穿过上极板固定架2与十字刀架8连接，上极板固定架2螺杆位置设置有分度盘6，十字刀架8通过上极板导轴导套4与上极板连接，十字刀架8下方固定连接模具9，模具9下方设置有下极板13，下极板13下方两侧设置有弹簧14，弹簧分别固定于滑车底盘，滑车15下方设置有滑道19，滑车15与上极板固定架2间设置有弹性导电片18，滑车15内下部连接滑轮17，滑轮17上方设置有支撑弹簧10，屏蔽体20两侧与滑道两侧连接，屏蔽体的连接可以采用螺钉，或是铆钉，最好是焊接；屏蔽体20上方两侧分别固定有绝缘支件22，绝缘支件22连接火线导电片23，火线导电片连接恒流电源24。

气缸使上极板和固定在上极板的十字刀架及模具定位柱做上、下升降运动，并对工件施加工作压力。不加热时上极板上升，与固定在滑车上的弹性导电片脱离接触，对下极板上的压力解除。下极板在弹簧的作用下上升到与滑车上方处于一个平面，而滑车除四个滑车轮外其余部位全部与滑道和弹性导电片脱离接触，下极板也与绝缘支件脱离接触。该滑车为左右两个，拉出来摆工件，推进去加热，两个滑车交替工作。加热时上极板下降，在压力作用下，下极板与绝缘支件接触，并与火线导电片作电接触。在压力作作用下，滑车轮缩进去，滑车与滑道做电接触。滑车与滑道均为方框型，其中滑车构成金属屏蔽的中部。上极板是金属屏蔽的上部，滑道和固定在滑道下面的屏蔽体构成金属屏蔽的下部。上述上部、中部、下部三部分闭合后构成加工部位完整的屏蔽体，把模具工件、火线导电片全部密封在其中，它们所产生的高频电磁场也被屏蔽了。屏蔽体外泄漏的电磁场很微弱了。

其中四个定位柱保证上、下极板的相对位置不变，并且平行。导轴导套则保证十字刀架(含模具)与上极板做平行运动。转动调节螺栓可以改变十字刀架与下极板的距离，以适应不同高度的模具和不同厚度的工件。调节螺栓上方有圆形分度盘，把周边分为一百等份，每转动一度等于模具与下极板间的距离改变螺距的百分之一。这种结构相当于将通常用的平面模变成了立体模。工件的成型尺寸取决于加工精度，与其它因素无关。工作部位可以做双滑车，也可以做单滑车，或可以为固定式。本机器可以为单头机，也可以为双头机。其中上屏蔽体即上极板的升降可以为气动、液压、电动或做成脚踏式。其中弹性导电片也可以为导电软胶。

高频源、工作电极(模具)工件，以及连接片全部置于金属屏蔽体内。同时对模具和极板之间的间隙用机械方法预先进行设定，该间隙就是工件成型后的厚度。当热合到预定位置时，由机械定位装置承担全部压力，工件上不再受压力，则工件的厚度不再变薄，所以工件最后成型厚度仅与预先设定的尺寸有关，而与其他因素无关。换句话说，就是将热合机通常用的两维空间模具变为三维空间模具(立体模)。在操作过程中无须操作工进行观察和调控，不仅防止了高频辐射，而且保证了产品的一致性和降低了对操作工的技能要求。

如图2所示，内腔体33、中腔体32和高频源金属屏蔽体31组成同轴谐振器，加装电子管34构成高频发生器；高频发生器由从内至外依次设置的内腔体33、中腔体32、高频源金属屏蔽体31及穿过上述腔体的电子管34构成，恒流输出由设置于高频源金属屏蔽体31内的火线导电片38连接固定电容35、36、及可变电容37组成，可固定电容35、36通过乙烯支柱39与中腔体32连接，火线导电片38连接可变电容37与固定电容35、36组成输出回路，调节可变电容可以调节输出功率。高频能量从地线引出套和火线导电片输出到工作电极上。上述图示为适用于单头机的高频源的连接，为适应双头机，上述高频源的连接可以设置为高频发生器在中间，恒流输出在两边。其高频源箱体即高频源金属屏蔽体可以为方箱型，也可以为圆筒形。

输出回路脱离串联谐振状态，把恒压源输出改为了恒流源输出。负载上的功率P＝I²R，负载上的电压U＝IR，无论是功率还是电压都与负载的阻抗成正比，而负载的阻抗与工件的厚度成正比，于是工件上的工作电压与工件的抗击穿强度成正比。在热合开始时工件厚度和抗击穿强度最高，此时的功率和电压也最高，随后工件厚度和抗击穿强度下降，工作电压随之下降；当工件厚度趋于领时，电压也趋于零。只要热合开始时工作电压不超过工件的抗击穿强度就不可能发生击穿打火现象。

同一个工件，在不发生击穿打火的条件下，在恒压源的工作环境中最大功率密度取决于工件成型后的厚度；在恒流源的环境中，最大的功率密度取决于热合开始时的工件厚度，显然后者大于前者。所以恒流源比恒压源不仅能够防止击穿打火，而且可以获得更大的功率密度，即可获得更快的加工速度。

由于带高频高压的元件全部密封在金属屏蔽体内，操作工不可能触及，操作工也不再存在触电灼伤的危险。

Claims (6)

1.一种高频热合机，气缸通过导轴导套与上极板固定架连接，上极板固定于固定架内，所述固定架两侧分别设置有滑车，其特征是，所述上极板端部固定有定位柱，上极板中部连接十字刀架，调节螺杆穿过上极板固定架与十字刀架连接，所述十字刀架下方固定连接模具，所述模具下方设置有下极板，下极板下方两侧设置有弹簧，所述弹簧分别固定于滑车底盘，所述滑车下方设置有滑道，屏蔽体两侧与滑道两侧连接，所述屏蔽体上方两侧分别固定有绝缘支件，所述绝缘支件连接火线导电片，火线导电片连接恒流电源。

2.根据权利要求1所述的高频热合机，其特征是，所述恒流电源包括高频发生器和恒流输出，所述高频发生器由从内至外依次设置的内腔体、中腔体、高频源金属屏蔽体及穿过上述腔体的电子管构成，所述恒流输出由设置于高频源金属屏蔽体内的火线导电片连接固定电容、及可变电容组成，可变电容通过乙烯支柱与中腔体连接。

3.根据权利要求1所述的高频热合机，其特征是，所述十字刀架通过上极板导轴导套与上极板连接。

4.根据权利要求1所述的高频热合机，其特征是，所述上极板固定架螺杆位置设置有分度盘。

5.根据权利要求1所述的高频热合机，其特征是，所述滑车内下部连接滑轮，滑轮上方设置有支撑弹簧。

6.根据权利要求1所述的高频热合机，其特征是，所述滑车与上极板规定架间设置有弹性导电片。

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