面连接的上液压缸13进行上下移动。尤其如图4所示，在该上升降台12的中央凹陷区12a内的、设有带上盘空间14a的上压盘14，所述的上压盘14可在央凹陷区12a水平滑动；所述中央凹陷区头部12内的上压盘14的左、右两侧各牢固附着一对电磁线圈B。同时，所述中央凹陷区12内的上压盘14的前、后加设一对共振弹簧B，所述的共振弹簧B将其上端部与下降台内底面牢固附着；所述的上压盘14上固定着用以固定另一被焊工件Ilb的上夹具9.1。
[0022]此外，还在下压盘6的一侧设置非接触式振幅探测器A。
[0023]同时，在机体框架I内的后部两侧的设有给各液压缸输油的液压单兀17、液压单元18，设置在机体框架I的右侧部的是控制箱19 ;并在设置下升降台3的支撑轴部位设限位挡块20。图5给出的是上、下升降台与支撑轴2结合部位的结构示意图。上升降台设置多个端部22a的轴承孔22，同时该轴承孔22上，通过例如用环氧、聚氨酯材料制成的隔振构件23，安装外周设有端部24a的套筒24。支撑轴2通过滚珠轴承25插入安装于套筒24内。
[0024]图6给出的是本装置的焊接状态示意图，通过下夹具9.2、上夹具9.1将被焊接件IlaUlb分别固定于下、上压盘6、上压盘14上。然后运行下液压缸4、上液压缸13，使下升降台3和上升降台12进行上下方向相向移动，从连接方向的上下给被焊接工件件lla、llb的连接部分施加正压力，同时给各电磁线圈A、电磁线圈B通电，此时，分设在上、下压盘下的共振弹簧A和共振弹簧B发生共振，使下压盘6、上压盘14在相互正交的方向上产生水平振动，从而给被焊接工件件IlaUlb的连接部分提供复合振动。此时，上压盘6和下压盘14受到振动振幅和振动频率相同或不同的振动。
[0025]实际使用中，该振幅和振动频率在上、下压盘之间可自由互换，由此可将振动轨迹变频控制成直线状或正方形或椭圆形、圆形。由此可形成适合被焊工件适宜的振动图案。
[0026]实施例2
[0027]利用上述装置，选择由特氟龙制成的焊接工件，并给其中一边的被焊接工件的连接部分进行焊接凸台等周知的加工后，分别通过夹具固定于上、下压盘。然后，从上下方向给该被焊接件施加30Kg/cm2的正压力，从水平方向上的相互正交的方向施加振动频率120HZ、振幅4mm的振动10秒。然后将装置停止，将被焊接件从夹具卸下，测量抗拉强度。发现两者已经完全连接，强度与其他部分相同，过了数周后仍未发现时间性变化。此外，连接部分没有焊斑，耐水压检查时完全没有出现漏水。此外，通过切割连接处精密观察焊接状态时，未发现连接方向上的方向性，发现已完全扩散连接，达到熔接要求。
[0028]实施例3
[0029]选择由铝制成的被焊接件，如上所述，通过夹具固定于上、下压盘后，施加45Kg/cm2的正压力，从水平方向上的相互正交的方向分别施加振动频率120HZ、振幅4mm的振动10秒后，从夹具卸下，测量抗拉强度。发现两者已经完全连接，强度与其他部分相同。此外，对连接部分进行耐水压检查时，完全没有出现漏水。而且连接状态也是完全的扩散连接，达到熔接要求。
[0030]实施例4选择陶瓷材料的被焊接件，如上所述，通过夹具固定于上、下压盘后，施加100Kg/cm2的正压力，从水平方向上的相互正交的方向分别施加振动频率300HZ、振幅4mm的振动10秒。然后，从装置卸下，测量抗拉强度。发现具备足够的强度，完全没有发现时间性变化。此外，耐水压试验时没有出现漏水，连接状态也与上述实施例相同。
[0031]上述被焊接件的材料为铝或陶瓷时，如果分别play加热到400°C和600°C，即使缩短提供振动的时间也可实施焊接，同时还可提高总体强度。
[0032]本发明通过上述构成，给被焊接件提供复杂的复合振动，使连接部分发生扩散连接所需的高密度能量，从而可实现传统上认为无法振动焊接的由塑料乃至非铁金属或陶瓷或特氟龙等材料制成的被焊接件的高精度、高强度、稳定焊接。
【主权项】
1.一种复合振动式焊接装置，其特征在于:包括机体框架(I)，设置在机体框架左右两内侧部位、呈对称状竖直设置的各一支撑轴(2)，以及设于机体框架(I)中部上下架体位置上的上液压缸(13)、下液压缸(4);所述的两支撑轴(2)上套置着由上液压缸(13)驱动、且能上、下移动的配有上夹具(9.1)的上升降机构，以及下液压缸(4)驱动、且能上、下移动的配有下夹具(9.2)的下升降机构；由此构成可上、下同步升降的复合振动式熔接焊接结构。
2.如权利要求1所述的一种复合振动式焊接装置，其特征在于:所述的下升降机构:包括一下升降台(3)、以及设于所述下升降台下部与它连接的下液压缸(4)，在所述的下升降台的两侧台体部通过轴孔套置在机体框架(I)内侧的左、右竖立设置的两根支撑轴(2)的下部轴体上；所述的下升降台(3)的中央部位设有透空式下盘安置区(5)，所述的下盘安置区(5)的矩形空间区(6a)中设有能沿升降台面实现水平滑动的下压盘(6);所述下压盘(6)的左、右两侧分别加设一共振弹簧A，同时，所述下盘安置区(5)内的下压盘(6)的前后边部各附设一电磁线圈A ;此外，所述下压盘(6)左右两边上固定着夹持被加工工件的下夹具(9.2) ο
3.如权利要求1所述的一种复合振动式焊接装置，其特征在于:所述的上升降机构:包括一上升降台(12)、以及设于所述上升降台上部与它连接的上液压缸(13)，所述的上升降台的两侧台体部通过轴孔套置在机体框架(I)右竖立设置的两根支撑轴(2)上部轴体上；所述的上升降台(12)的中央部位设有向下开口的中央凹陷区(12a)，所述的中央凹陷区(12a)内置有中心为矩形空间区、且能沿升降台面实现水平滑动的上压盘(14);所述上压盘(14)的左、右两侧分别加设一电磁线圈A和电磁线圈B ;同时，所述中央凹陷区(12a)内的上压盘(14)的前后边部各附设一共振弹簧A和共振弹簧B;此外，所述上压盘(14)上固定着与下压盘上对应设置的、夹持被加工工件的上夹具(9.1)。
【专利摘要】一种复合振动式焊接装置，其特征在于：包括机体框架(1)，设置在机体框架左右两内侧部位、呈对称状竖直设置的各一支撑轴(2)，以及设于机体框架(1)中部上下架体位置上的上液压缸(13)、下液压缸(4)；所述的两支撑轴(2)上套置着分别由上液压缸(13)和下液压缸(4)分别驱动、且能上、下相向而行的配有上夹具(9.1)的上升降机构和配有下夹具(9.2)的下升降机构；由此构成可上、下同步升降的复合振动式熔接焊接结构。
【IPC分类】B23K20-12, B23K20-26, B29C65-06
【公开号】CN204367404
【申请号】CN201420634438
【发明人】赵大植
【申请人】代荣超音波设备（上海）有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年10月29日