一种超声波焊接机的制作方法

本实用新型涉及过滤器配件技术领域，具体涉及一种超声波焊接机。

背景技术：

滤清器是由一个或几个清洁杂质的过滤器部件组成的总成，其主要作用是滤除一些有害杂质，以减少对设备的早期磨损。其中起到主要作用的是设置在滤清器内部的过滤棉，过滤棉通常是包裹在孔板网的外表面上，起到过滤分离凝聚作用。

传统的滤清器孔板网包棉工艺一般是采用比较传统落后的缝纫包棉工艺，这种工艺首先将过滤棉按指定的尺寸裁好片料，再将片料首尾缝纫搭接起来，形成一圆环状后再套到孔板网的表面上，然后修剪多余边料。由上述步骤可见，缝纫包棉工艺工序多、效率低，材料浪费大，包裹不够紧凑、外形不美观。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种超声波焊接机，本实用新型结构简单，设计合理，通过传感器和切割气缸实现了自动切割，工作效率高，焊接质量稳定，可实现半自动化连续包棉作业。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种超声波焊接机，其包括机架、plc控制器、焊接上模、焊接下模和切割气缸；所述焊接下模固定设置在所述机架的工作台面上，所述焊接上模通过驱动气缸设置在所述机架上并位于所述焊接下模的正上方；所述切割气缸通过气缸固定架设置在所述机架上，所述切割气缸的伸缩杆端部上设置有切刀；所述plc控制器设置在所述机架上，并分别与所述焊接上模、焊接下模、切割气缸和驱动气缸电连接。

作为本实用新型优选的实施方式，本实用新型的超声波焊接机还包括有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和第二传感器通过支架设置在所述气缸固定架上。

作为本实用新型优选的实施方式，所述第一传感器和第二传感器分别与所述plc控制器信号连接。

作为本实用新型优选的实施方式，所述切割气缸的伸缩杆的轴向与所述焊接下模的长度方向相平行。

作为本实用新型优选的实施方式，本实用新型的超声波焊接机还包括用于放置过滤棉的放料架，所述放料架设置在所述机架的前方。

作为本实用新型优选的实施方式，所述焊接上模为铝合金材质，所述焊接下模为钢材质；所述焊接上模和焊接下模上均设置有若干焊齿。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型所提供的超声波焊接机结构简单，设计合理，采用超声波焊接将预先裁好尺寸的带状过滤棉紧密包裹在孔板网的外表面上，再利用自动切刀切割焊接搭扣，得到包裹完成的孔板网，实现了半自动化连续包棉作业，提高了生产效率，包裹紧密无皱褶，大大提升了产品外观形象和质量，节省了材料成本和人工成本，达到了提高产品的市场竞争力的目的。与传统的缝纫包棉工艺相比，大大减少了操作工序：缝纫包棉工艺需要下料、缝纫、套棉、修剪共四个工序，本实用新型的超声波焊接工艺只需要将孔板网放入过滤棉中这一个工序，因此大大降低了人工成本并提高了工作效率；无边料浪费、节省材料成本10％左右，包裹紧密无皱褶，外形美观。

本实用新型的超声波焊接机结构简单，设计合理，通过传感器和切割气缸实现了自动切割，工作效率高，焊接质量稳定，可实现半自动化连续包棉作业。

附图说明

图1为本实用新型所述的过滤棉超声波焊接工艺的流程示意图；

图2为本实用新型所述的超声波焊接机的结构示意图；

图3为本实用新型所述的超声波焊接机图2的a部放大图；

图4为本实用新型所述的超声波焊接机配合放料架的结构示意图；

附图标号说明：1、机架；2、plc控制器；3、焊接上模；4、焊接下模；5、气缸固定架；6、切割气缸；7、驱动气缸；8、切刀；9、第一传感器；10、第二传感器；11、支架；12、放料架；13、焊齿；14、过滤棉；15、孔板网。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型所述的过滤棉超声波焊接工艺，具体包括以下步骤：

1)将两卷预先按照孔板网15的尺寸裁好尺寸的过滤棉14置于放料架12上，对其两张过滤棉14的端部后，采用超声波将两卷过滤棉14的端部焊接在一起；

2)在上下两张过滤棉14之间放入孔板网15，使过滤棉14包裹在孔板网15的外表面上；

3)使超声波焊接机的焊接上模3和焊接下模4压紧过滤棉14的表面，超声波使过滤棉14表面振动摩擦生热产生熔融效果，上下两张过滤棉14粘接形成焊接搭口；其中，超声波焊接的条件具体如下：工作气压为4～6kg/cm³，超声频率为20～30khz，工作行程为75mm，工作温度25～80℃，熔接时间1～5秒，焊接深度1～5mm；

4)启动自动切刀8使其沿着焊接搭口中间位置进行切割分离，得到完成包棉的孔板网15；

5)取走完成包棉的孔板网15，在上下两张过滤棉14中放入下一个孔板网15，重复步骤1)～4)，即可完成连续包棉作业。

优选地，步骤3)中采用的焊接上模3为铝合金材质、焊接下模4为钢材质；焊接上模3和焊接下模4上均设置有若干个用于增强过滤棉14焊接强度的焊齿13。

如图2～图4所示，本实用新型还提供了用于以上过滤棉14超声波焊接工艺的一种超声波焊接机，其包括：

机架1，作为超声波焊接机的主体，具有工作台面，用于安装其他部件；

焊接上模3，铝合金材质模具，通过传递超声波振动发热来焊接过滤棉14，焊接时焊接上模3受到气动驱动往下压，与焊接下模4接触后停止向下运动，过滤棉14在焊接上模3与焊接下模4之间被压紧焊接；

焊接下模4，钢材质模具，其焊接表面切割有若干均匀布设的焊齿13，用于增强过滤棉14的焊接强度；

驱动气缸7，竖直向下地设置在机架1上，用于驱动焊接上模3沿着机架1的上下方向作往复运动；

焊接主机，是超声波的发生主体，其内部设置有plc控制器2，焊接主机按设定好的频率和振幅，将超声波传递到焊接上模3，使焊接上模3振动来焊接过滤棉14；

气缸固定架5，设置在机架1的工作台面上，用于固定切割气缸6；

切割气缸6，其伸缩杆的端部上装设有切刀8，用于带动切刀8沿焊接下模4的长度方向做往复运动；

切刀8，安装于切割气缸6的伸缩杆上，用于切割分离过滤棉14的焊接搭口；

支架11，安装于气缸固定架5上，用于安装传感器；

第一传感器9和第二传感器10，安装于支架11上，用于将焊接上模3的运动状态信号发送至plc控制器2；

孔板网15，根据规格的大小具有不同的直径和长度，过滤棉14包裹于其表面，起到过滤分离介质作用；

过滤棉14，按照孔板网15的尺寸预先采用分切机裁好固定幅宽，包裹时同时采用两卷过滤棉14配合进行包棉焊接作业；

放料架12，用于放置过滤棉14，料卷的中心孔穿过放料架12上的两根轴，可转动放料。

上述部件的连接关系如下：焊接下模4固定设置在机架1的工作台面上。焊接上模3通过驱动气缸7设置在机架1上并位于焊接下模4的正上方，并可在驱动气缸7的作用下沿着机架1的上下方向作往复运动。切割气缸6通过气缸固定架5设置在机架1上，切割气缸6的伸缩杆端部上设置有切刀8；具体地，切割气缸6的伸缩杆的轴向与焊接下模4的长度方向相平行，切刀8在切割气缸6的作用下可沿着焊接下模4的长度方向作左右往复运动。plc控制器2设置在机架1上，该plc控制器2优选为三菱公司的fx1s-10mr控制器；plc控制器2分别与焊接上模3、焊接下模4、切割气缸6和驱动气缸7电连接。第一传感器9和第二传感器10通过支架11设置在气缸固定架5上；第一传感器9和第二传感器10分别与plc控制器2信号连接，用于将焊接上模3的运动状态信号发送至plc控制器2，plc控制器2根据该运动状态信号控制切割气缸6的伸缩杆作左右往复运动。放料架12设置在机架1的前方，过滤棉14的料卷可转动地放置放料架12上。

为了进一步增强过滤棉14焊接搭口的焊接强度，焊接上模3和焊接下模4上均设置有若干焊齿13。

上述的超声波焊接机的工作过程如下：将预先按照孔板网15尺寸裁好固定幅宽的两卷过滤棉14料卷放置于放料架12上，使两卷过滤棉14的端部对齐后放置于焊接上模3与焊接下模4之间，再通过超声波将两者的端部焊接在一起；在两张过滤棉14之间放入带包裹的孔板网15，使过滤棉14包裹于孔板网15的表面上；将包裹好过滤棉14的孔板网15放入焊接上模3与焊接下模4之间，使过滤棉14的前端靠近焊接下模4的焊齿13上，启动驱动气缸7，焊接下模4在驱动气缸7的带动下向下运动，直至焊接上模3与焊接下模4接触，第一传感器9感应到焊接上模3到达焊接位置后，将信号发送至plc控制器2，plc控制器2启动焊接主机，以使超声波振动传递至焊接上模3和焊接下模4，超声波使过滤棉14表面振动摩擦生热产生熔融效果，上下两张过滤棉14粘接形成焊接搭口；焊接完成后，plc控制器2再次启动驱动气缸7，使其伸缩杆往上运动，从而带动焊接上模3复位；第二传感器10检测到焊接上模3的复位信号后，将复位信号发送至plc控制器2，plc控制器2启动切割气缸6，使其伸缩杆带动切刀8往焊接下模4的方向移动，从而使切刀8沿着焊接搭口中间位置进行切割分离，得到过滤棉14紧密包裹在表面的孔板网15；取走完成包棉的孔板网15，在具有焊接搭口的上下两张过滤棉14中放入下一个孔板网15，重复以上步骤，即可完成连续包棉作业。

由上述方案可见，采用本实用新型的超声波焊接机对孔板网15进行包棉，通过将过滤棉14按照孔板网15的尺寸预先采用分切机分切好成符合固定宽度的料卷，使其宽度与孔板网15的宽度一样，无需进行多余边料的修剪，从而减少了工序和避免了材料浪费；采用放料架12连续送料，采用人工将过滤棉14包裹在孔板网15外，然后通过超声波焊接机进行超声波焊接，再配合以切割气缸6和切刀8对焊接搭口进行自动切断分离，孔板网15完成包棉后成品自动分离，再在焊接搭口放入下一个孔板网15，重复以上步骤即可实现连续包棉作业。由此可见，本实用新型的超声波焊接工艺只需要将孔板网15放入过滤棉14中这一个工序，有效减少了工序，因此大大降低了人工成本并提高了工作效率；无边料浪费、节省材料成本10％左右，包裹紧密无皱褶，外形美观，产品质量过硬，有利于提升产品的市场竞争力。本实用新型的超声波焊接机结构简单，设计合理，通过传感器和切割气缸6实现了自动切割，工作效率高，焊接质量稳定，可实现半自动化连续包棉作业。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。