一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，該裝置包括機箱、設(shè)置在機箱中的超聲波發(fā)生單元、夾具、超聲波能量轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動氣缸、分別與超聲波發(fā)生單元及驅(qū)動氣缸電連接的人機界面控制單元、與人機界面控制單元電連接的安全保護單元以及壓力指示單元，超聲波能量轉(zhuǎn)換器下部設(shè)有焊接頭，并且超聲波能量轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動氣缸的活塞桿固定連接，并通過驅(qū)動氣缸可升降地設(shè)置在夾具上方，驅(qū)動氣缸連接有用于調(diào)節(jié)焊接頭的下壓力的調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥通過電路分別與人機界面控制單元、壓力指示單元連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作便捷，焊接速度快、強度高，生產(chǎn)效率高，安全可靠，經(jīng)濟實用，維修保養(yǎng)方便。
【專利說明】
一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超聲波焊接裝置，尤其是涉及一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40KHz電能，被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器，再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機械運動，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動能量通過摩擦方式被轉(zhuǎn)換成熱能，進而將待焊接處的塑料熔化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。
[0003]目前，塑料制造行業(yè)中，零件之間進行焊接時會因為焊接受力不均、焊接壓力過大、焊接壓力不均衡等問題，而出現(xiàn)焊接筋斷裂、焊接力不穩(wěn)定、焊接后局部開裂等缺陷。例如，在對空調(diào)出風(fēng)口面板進行焊接時，易留殘渣，清理時費時費力，而且裝配后的產(chǎn)品牢固度和外觀質(zhì)量均不穩(wěn)定。
[0004]針對上述問題，申請?zhí)枮?01410244080.5的中國專利公布了一種塑料件超聲波焊接裝置，用于將2件塑料件焊接在一起，該焊接裝置包括機架，該機架上具有用于放置塑料件的支撐架，該支撐架上方設(shè)有用于壓緊該塑料件的壓頭，該支撐架的邊側(cè)或下側(cè)設(shè)有用于焊接該塑料件的焊頭，所述機架上固定有伸縮軸朝下的氣缸，該壓頭固定于該氣缸的伸縮軸的下端，同時，該氣缸連接有用于調(diào)節(jié)該壓頭的下壓力的氣壓比例調(diào)節(jié)器，該氣壓比例調(diào)節(jié)器連接有用于控制該氣壓比例調(diào)節(jié)器的PLC。雖然上述專利公布的技術(shù)方案能改善塑料焊接件焊接時受力的均勻度、平衡性，但裝置運行的平穩(wěn)性及安全性有待進一步提高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種操作簡便，焊接速度快，焊接強度高，焊接穩(wěn)定性好，可實現(xiàn)精密控制的用于注塑工件的超聲波焊接裝置。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，該裝置包括機箱、設(shè)置在機箱中的超聲波發(fā)生單元、夾具、超聲波能量轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動氣缸、分別與超聲波發(fā)生單元及驅(qū)動氣缸電連接的人機界面控制單元、與人機界面控制單元電連接的安全保護單元以及壓力指示單元，所述的超聲波發(fā)生單元通過電路與超聲波能量轉(zhuǎn)換器連接，所述的超聲波能量轉(zhuǎn)換器下部設(shè)有焊接頭，并且所述的超聲波能量轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動氣缸的活塞桿固定連接，并通過驅(qū)動氣缸可升降地設(shè)置在夾具上方，所述的驅(qū)動氣缸連接有用于調(diào)節(jié)焊接頭的下壓力的調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥通過電路分別與人機界面控制單元、壓力指示單元連接。
[0008]所述的超聲波發(fā)生單元包括一左一右相對設(shè)置的第一超聲波發(fā)生器及第二超聲波發(fā)生器，并且所述的第一超聲波發(fā)生器、第二超聲波發(fā)生器通過電路分別與人機界面控制單元及超聲波能量轉(zhuǎn)換器連接。
[0009]所述的安全保護單元包括一左一右相對設(shè)置的第一光幕及第二光幕、與第一超聲波發(fā)生器電連接的第一啟動按鈕及第一急停按鈕、與第二超聲波發(fā)生器電連接的第二啟動按鈕及第二急停按鈕，所述的第一光幕及第二光幕分別通過電路與人機界面控制單元連接。
[0010]所述的焊接頭的數(shù)量根據(jù)待焊接注塑工件上待焊接點的數(shù)量進行設(shè)定。
[0011]優(yōu)選的，所述的焊接頭共設(shè)有10個，并且每個焊接頭對應(yīng)一個超聲波能量轉(zhuǎn)換器及一個驅(qū)動氣缸。
[0012]每個焊接頭對應(yīng)一個調(diào)壓閥及一個壓力指示單元。
[0013]所述的壓力指示單元包括與調(diào)壓閥電連接的壓力表及指示燈。
[0014]所述的人機界面控制單元包括電氣控制箱以及與電氣控制箱電連接的人機顯示界面、電源開關(guān)、報警指示燈及復(fù)位按鈕。
[0015]優(yōu)選的，所述的機箱底部還設(shè)有滾輪，并可通過滾輪在地面上移動。
[0016]在實際使用時，將待焊接注塑工件置于夾具上固定后，啟動電源，通過人機顯示界面設(shè)定參數(shù)，同時按下第一啟動按鈕及第二啟動按鈕，電氣控制箱控制驅(qū)動氣缸向下推動超聲波能量轉(zhuǎn)換器，直至焊接頭與注塑工件上相應(yīng)的待焊接部位相接觸，電氣控制箱根據(jù)預(yù)先設(shè)定的壓力大小，通過調(diào)壓閥控制焊接頭的下壓力，并且下壓力大小通過壓力表顯示出來，當下壓力達到設(shè)定值時，指示燈點亮，此時，電氣控制箱控制第一超聲波發(fā)生器及第二超聲波發(fā)生器工作，并由超聲波能量轉(zhuǎn)換器傳遞至焊接頭，使得焊接頭進行快速焊接。待焊接結(jié)束后，電氣控制箱控制驅(qū)動氣缸帶動超聲波能量轉(zhuǎn)換器復(fù)位。
[0017]需要說明的是，在工作狀態(tài)下，當夾具上待焊接注塑工件的位置由于放置不準確，而使得第一光幕及第二光幕產(chǎn)生感應(yīng)時，所述的第一光幕及第二光幕會將感應(yīng)信號傳遞至人機界面控制單元，此時，報警指示燈會發(fā)出閃燈警報，提醒工作人員及時調(diào)整待焊接注塑工件的位置。
[0018]而當工作中出現(xiàn)緊急狀況時，可以同時按下第一急停按鈕及第二急停按鈕，及時關(guān)閉正在運行的第一超聲波發(fā)生器及第二超聲波發(fā)生器，待緊急狀況消除后，可以通過復(fù)位按鈕將超聲波能量轉(zhuǎn)換器復(fù)位，重新開始操作。
[0019]本實用新型裝置在進行超聲波焊接時，當超聲波作用于待焊接注塑工件的接觸面時，會產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動，達到一定振幅的高頻振動，通過焊接頭把超聲波能量傳送到待焊接區(qū)，由于待焊接區(qū)的交界面處聲阻增大，因此產(chǎn)生局部高溫，又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時不能及時散發(fā)，聚集在待焊接區(qū)，使待焊接區(qū)的接觸面迅速熔化，并施加一定壓力，使其融合成一體，當超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下特點:
[0021]I)由于采用調(diào)壓閥及壓力指示單元，能夠準確控制焊接頭的下壓力，可根據(jù)不同注塑工件來及時調(diào)整焊接頭的下壓力，能有效避免注塑工件所受壓力的單一，使用范圍更廣；
[0022]2)由于采用第一光幕及第二光幕，能及時檢測夾具上待焊接注塑工件的位置是否正確，確保焊接能夠順利進行，安全性好；
[0023]3)由于采用第一啟動按鈕、第二啟動按鈕及第一急停按鈕、第二急停按鈕，能夠進一步提高裝置的使用安全性，大大降低焊接過程的安全隱患；
[0024]4)整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能有效提高注塑工件焊接時受力的均勻度、平衡性，有效解決了注塑工件焊接時出現(xiàn)局部開裂、易產(chǎn)生殘渣等問題，大大提高了焊接過程的穩(wěn)定性，操作便捷，焊接速度快、強度高，生產(chǎn)效率高，安全可靠，經(jīng)濟實用，維修保養(yǎng)方便。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖中標記說明:
[0027]!一機箱、2 一驅(qū)動氣缸、3 一夾具、4 一焊接頭、5—調(diào)壓閥、6—第一超聲波發(fā)生器、7一第二超聲波發(fā)生器、8—第一光蒂、9一第二光蒂、10一第一啟動按鈕、11一第一急停按鈕、12—第二啟動按鈕、13—第二急停按鈕、14 一壓力表、15—指不燈、16 一人機顯不界面、17 一電源開關(guān)、18—報警指不燈、19 一復(fù)位按鈕。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0029]實施例:
[0030]如圖1所示，一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，該裝置包括機箱1、設(shè)置在機箱I中的超聲波發(fā)生單元、夾具3、超聲波能量轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動氣缸2、分別與超聲波發(fā)生單元及驅(qū)動氣缸2電連接的人機界面控制單元、與人機界面控制單元電連接的安全保護單元以及壓力指示單元，超聲波發(fā)生單元通過電路與超聲波能量轉(zhuǎn)換器連接，超聲波能量轉(zhuǎn)換器下部設(shè)有焊接頭4，并且超聲波能量轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動氣缸2的活塞桿固定連接，并通過驅(qū)動氣缸2可升降地設(shè)置在夾具3上方，驅(qū)動氣缸2連接有用于調(diào)節(jié)焊接頭4的下壓力的調(diào)壓閥5，該調(diào)壓閥5通過電路分別與人機界面控制單元、壓力指示單元連接;壓力指示單元包括與調(diào)壓閥5電連接的壓力表14及指示燈15。人機界面控制單元包括電氣控制箱以及與電氣控制箱電連接的人機顯示界面16、電源開關(guān)17、報警指示燈18及復(fù)位按鈕19，機箱I底部還設(shè)有滾輪，并可通過滾輪在地面上移動。
[0031]其中，超聲波發(fā)生單元包括一左一右相對設(shè)置的第一超聲波發(fā)生器6及第二超聲波發(fā)生器7，并且第一超聲波發(fā)生器6、第二超聲波發(fā)生器7通過電路分別與人機界面控制單元及超聲波能量轉(zhuǎn)換器連接。安全保護單元包括一左一右相對設(shè)置的第一光幕8及第二光幕9、與第一超聲波發(fā)生器6電連接的第一啟動按鈕10及第一急停按鈕11、與第二超聲波發(fā)生器7電連接的第二啟動按鈕12及第二急停按鈕13，第一光幕8及第二光幕9分別通過電路與人機界面控制單元連接。
[0032]焊接頭4的數(shù)量根據(jù)待焊接注塑工件上待焊接點的數(shù)量進行設(shè)定。焊接頭4共設(shè)有10個，并且每個焊接頭4對應(yīng)一個超聲波能量轉(zhuǎn)換器及一個驅(qū)動氣缸2。每個焊接頭4對應(yīng)一個調(diào)壓閥5及一個壓力指示單元。
[0033]在實際使用時，將待焊接注塑工件置于夾具3上固定后，啟動電源，通過人機顯示界面16設(shè)定參數(shù)，同時按下第一啟動按鈕10及第二啟動按鈕12，電氣控制箱控制驅(qū)動氣缸2向下推動超聲波能量轉(zhuǎn)換器，直至焊接頭4與注塑工件上相應(yīng)的待焊接部位相接觸，電氣控制箱根據(jù)預(yù)先設(shè)定的壓力大小，通過調(diào)壓閥5控制焊接頭4的下壓力，并且下壓力大小通過壓力表14顯示出來，當下壓力達到設(shè)定值時，指示燈15點亮，此時，電氣控制箱控制第一超聲波發(fā)生器6及第二超聲波發(fā)生器7工作，并由超聲波能量轉(zhuǎn)換器傳遞至焊接頭4，使得焊接頭4進行快速焊接。待焊接結(jié)束后，電氣控制箱控制驅(qū)動氣缸2帶動超聲波能量轉(zhuǎn)換器復(fù)位。
[0034]在工作狀態(tài)下，當夾具3上待焊接注塑工件的位置由于放置不準確，而使得第一光幕8及第二光幕9產(chǎn)生感應(yīng)時，第一光幕8及第二光幕9會將感應(yīng)信號傳遞至人機界面控制單元，此時，報警指示燈18會閃燈警報，提醒工作人員及時調(diào)整待焊接注塑工件的位置。
[0035]而當工作中出現(xiàn)緊急狀況時，可以同時按下第一急停按鈕11及第二急停按鈕13，及時關(guān)閉正在運行的第一超聲波發(fā)生器6及第二超聲波發(fā)生器7，待緊急狀況消除后，可以通過復(fù)位按鈕19將超聲波能量轉(zhuǎn)換器復(fù)位，重新開始操作。
[0036]上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用實用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，其特征在于，該裝置包括機箱(I)、設(shè)置在機箱(I)中的超聲波發(fā)生單元、夾具(3)、超聲波能量轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動氣缸(2)、分別與超聲波發(fā)生單元及驅(qū)動氣缸(2)電連接的人機界面控制單元、與人機界面控制單元電連接的安全保護單元以及壓力指示單元，所述的超聲波發(fā)生單元通過電路與超聲波能量轉(zhuǎn)換器連接，所述的超聲波能量轉(zhuǎn)換器下部設(shè)有焊接頭(4)，并且所述的超聲波能量轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動氣缸(2)的活塞桿固定連接，并通過驅(qū)動氣缸(2)可升降地設(shè)置在夾具(3)上方，所述的驅(qū)動氣缸(2)連接有用于調(diào)節(jié)焊接頭(4)的下壓力的調(diào)壓閥(5)，該調(diào)壓閥(5)通過電路分別與人機界面控制單元、壓力指示單元連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，其特征在于，所述的超聲波發(fā)生單元包括一左一右相對設(shè)置的第一超聲波發(fā)生器(6)及第二超聲波發(fā)生器(7)，并且所述的第一超聲波發(fā)生器(6)、第二超聲波發(fā)生器(7)通過電路分別與人機界面控制單元及超聲波能量轉(zhuǎn)換器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，其特征在于，所述的安全保護單元包括一左一右相對設(shè)置的第一光幕(8)及第二光幕(9)、與第一超聲波發(fā)生器(6)電連接的第一啟動按鈕(10)及第一急停按鈕(11)、與第二超聲波發(fā)生器(7)電連接的第二啟動按鈕(12)及第二急停按鈕(13)，所述的第一光幕(8)及第二光幕(9)分別通過電路與人機界面控制單元連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，其特征在于，所述的焊接頭(4)的數(shù)量根據(jù)待焊接注塑工件上待焊接點的數(shù)量進行設(shè)定。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，其特征在于，所述的焊接頭(4)共設(shè)有10個，并且每個焊接頭(4)對應(yīng)一個超聲波能量轉(zhuǎn)換器及一個驅(qū)動氣缸(2)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，其特征在于，每個焊接頭(4)對應(yīng)一個調(diào)壓閥(5)及一個壓力指示單元。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，其特征在于，所述的壓力指示單元包括與調(diào)壓閥(5)電連接的壓力表(14)及指示燈(15)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，其特征在于，所述的人機界面控制單元包括電氣控制箱以及與電氣控制箱電連接的人機顯示界面(16)、電源開關(guān)(17)、報警指示燈(18)及復(fù)位按鈕(19)。
【文檔編號】B29C65/08GK205522485SQ201620096175
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】楊金興
【申請人】上海甬興塑膠有限公司