专利名称：压力触发超声波焊接机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超声波焊接机，尤其是通过压力触发超声波信号的焊接机。
背景技术：
目前，公知的超声波焊接机除极少部分连续工作的种类外，绝大部分均为断续工作模式， 启动操作开关后，先是气缸推动声头下降，然后在声头接触被焊接工件之前(或之后)触发 超声波。具体触发形式一般分为三种其一是机械行程触发，触发传感器和触发撞针分别安 装在主机架和声头支架上，因此，这种形式只能提前触发；其二是延迟时间触发，通过时间 控制器(与操作开关及超声波信号发生器电连接)触发超声波，既可以先触发，也可以后触 发，不过这种形式在后触发时，只能是全压力状态(即气缸压力完全压紧被焊接工件状态)； 其三是可调压力触发，在气缸和声头支架之间装有弹簧和弹簧支架，机械行程触发传感器和 触发撞针分别安装在弹簧支架和声头支架上，调节触发撞针的位置(一般做成渐开线转盘结 构)就可以调节触发超声波时的压力大小。很显然前两种触发模式都存在功能的局限性，影 响焊接质量；而第三种触发模式虽然有利于改善产品焊接质量，但是其结构复杂，成本较高， 故障率也较高，另外，该触发模式在功能上也存在即不能完全无压力触发，也不能完全压力 触发的局限。
发明内容
为了克服上述问题，本实用新型提供一种压力触发超声波焊接机，该超声波焊接机不仅 简化了可调压力触发装置的结构，而且不再需要机械行程触发传感器和撞针，在完善设备功 能的同时，降低成本和减少故障率。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是气缸接头、弹簧与滑动连接件沿轴向 顺序连接构成弹性接头，主机架、气缸、弹性接头与声头支架沿轴向顺序连接构成带弹性接 头的气动机架，操作开关、时间控制器与超声波信号发生器顺序电连接，其特征是气缸接 头与滑动连接件之间装有弹簧，弹簧的预压紧力小于气缸压力，气缸接头与声头支架或者主 机架间有轴向空间(以下称此空间为触发空间)，触发空间随弹簧变形力增大而减小；时间控 制器可调最大延迟时间大于触发空间变为零或者弹簧变形力增大到等于气缸压力的时间消耗 值。当滑动连接件与气缸接头固定连接时，滑动连接件与声头支架或主机架滑动连接，即径 向留有活动间隙，且轴向滑动空间大于触发空间，同时滑动连接件与声头支架或主机架之间 轴向相交并有分离止挡；当滑动连接件与声头支架或主机架固定连接时，滑动连接件与气缸 接头滑动连接，即径向留有活动间隙，且轴向滑动空间大于触发空间，同时滑动连接件与气 缸接头之间轴向相交并有分离止挡。
当工作气压和气缸速度调整好并相对固定后，调整延迟时间就可以实现完全无压触发、 可调压力触发和完全压力触发等各种超声波触发模式，由于所有触发模式均通过时间控制器 调节，这样就可以省去机械行程触发传感器和撞针以及相关的安装和调节机械结构，并且可
3以方便地升级为数字化人机界面，提高调节精度和设备档次。
本实用新型的有益效果是，完善产品功能并降低成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型第一个实施例的纵剖面构造图。 图2是本实用新型第二个实施例的纵剖面构造图。
图中l.主机架，2.声头支架，3.滑动连接件，4.弹簧，5.气缸接头，6.气缸。
具体实施方式
在
图1中，气缸(6)缸体与主机架(1)固定连接，气缸接头(5)与气缸活塞杆固定连 接，气缸接头与滑动连接件(3)之间装有弹簧(4),气缸接头下端面与声头支架(2)上端 面之间有轴向空间(即触发空间)，滑动连接件与气缸接头固定连接，滑动连接件与声头支架 滑动连接，即径向留有活动间隙，且轴向滑动空间大于触发空间，同时滑动连接件与声头支 架之间轴向相交并有分离止挡，也就是作为滑动连接件的螺栓穿过声头支架上端通孔与气缸 接头螺纹连接并锁定，螺栓头直径大于声头支架上端通孔的内径起到轴向分离止挡作用，以 便在气缸縮入时将声头支架带起，螺栓杆直径小于声头支架上端通孔的内径，便于相对间隙 滑动。此外操作开关、时间控制器与超声波信号发生器顺序电连接。启动操作开关后，气缸 活塞杆伸出并推动声头支架下降，同时时间控制器开始计时，到延迟时间设定值后，时间控 制器触发超声波发生器将声能传递给声头，焊接持续一定时间后，时间控制器控制超声波发 生器停止超声波，再保压一定时间后，气缸縮入并带动声头升起，完成一次焊接过程。当延 迟时间设定值小于声头运行到接触被焊接工件的时间消耗值时，超声波触发模式为先触发， 也就是完全无压触发；当延迟时间设定值大于触发空间变为零或者弹簧变形力增大到等于气 缸压力的时间消耗值时，超声波触发模式为后触发，也就是完全压力触发；当延迟时间设定 值大于声头运行到接触被焊接工件的时间消耗值并小于触发空间变为零或者弹簧变形力增大 到等于气缸压力的时间消耗值时，超声波触发模式为可调压力触发，并且在这个模式内縮短 延迟时间设定值则触发压力同比减小，增大延迟时间设定值则触发压力同比增大；在可调压 力触发模式下，当声头接触被焊接工件后，初始压在被焊接工件上的压力等于声头及声头支 架的自重加上弹簧的预压紧力(该预压紧力小于气缸压力)，接着弹簧被进一步压縮，待延迟 时间到设定值时，对应弹簧被压缩到一定尺寸(等同于压在被焊接工件上的压力增加一定数 值)，此时，时间控制器触发超声波发生器将声能传递给声头，声头焊接工件的同时，弹簧继 续被压缩直到触发空间变为零(即气缸接头接触声头支架)或者弹簧变形力增大到等于气缸 压力，焊接持续一定时间后，时间控制器控制超声波发生器停止超声波，再保压一定时间后， 气缸缩入并带动声头升起，完成一次焊接过程。关于触发空间的设计， 一般情况下，触发空 间变为零的时间消耗值应小于延迟时间设定值与焊接时间设定值的和，从而保证保压压力能 够增加到气缸压力。
在图2中，气缸(6)缸体与主机架(1)固定连接，气缸接头(5)与气缸活塞杆固定连 接，气缸接头与滑动连接件(3)之间装有弹簧(4)，气缸接头下端面与声头支架(2)上端 面之间有轴向空间(即触发空间)，滑动连接件与声头支架固定连接，滑动连接件与气缸接头 滑动连接，即径向留有活动间隙，且轴向滑动空间大于触发空间，同时滑动连接件与气缸接头之间轴向相交并有分离止挡，也就是作为滑动连接件的螺栓穿过气缸接头下端通孔与声头 支架螺纹连接并锁定，螺栓头直径大于气缸接头下端通孔的内径起到轴向分离止挡作用，以 便在气缸縮入时将声头支架带起，螺栓头直径及螺栓杆直径分别小于气缸接头内径及其下端 通孔的内径，便于相对间隙滑动。此外操作开关、时间控制器与超声波信号发生器顺序电连 接。工作时，超声波触发模式设定同第一个实施例。
前述气缸换成其他形式的直线驱动器可以达到同等效果，不过气缸最为简单有效。 前述承压弹簧换成拉伸弹簧可以达到同等效果，不过选用承压弹簧更为合理。 此外，将气缸倒置或者将气缸接头安装在气缸缸体上也都可以实现上述同等的超声波触 发模式，只是相较前述实施例结构复杂且不合理。
权利要求1.一种压力触发超声波焊接机，气缸接头、弹簧与滑动连接件沿轴向顺序连接构成弹性接头，主机架、气缸、弹性接头与声头支架沿轴向顺序连接构成带弹性接头的气动机架，操作开关、时间控制器与超声波信号发生器顺序电连接，其特征是气缸接头与滑动连接件之间装有弹簧，弹簧的预压紧力小于气缸压力；气缸接头与声头支架或者主机架之间有轴向空间，该空间随弹簧变形力增大而减小；时间控制器可调最大延迟时间大于前述空间变为零或者弹簧变形力增大到等于气缸压力的时间消耗值。
2. 根据权利要求1所述的压力触发超声波焊接机，其特征是所述的气缸缸体与主机架固定连接，气缸接头与气缸活塞杆固定连接，气缸接头与声头支架间有轴向空间，滑动连接件与气缸接头固定连接，滑动连接件与声头支架滑动连接，即径向有间隙，且轴向空间大于气缸接头与声头支架间的轴向空间，同时滑动连接件与声头支架之间轴向相交并有分离止挡。
3. 根据权利要求1所述的压力触发超声波焊接机，其特征是所述的气缸缸体与主机架固定连接，气缸接头与气缸活塞杆固定连接，气缸接头与声头支架间有轴向空间，滑动连接件与声头支架固定连接，滑动连接件与气缸接头滑动连接，即径向有间隙，且轴向空间大于气缸接头与声头支架间的轴向空间，同时滑动连接件与气缸接头之间轴向相交并有分离止挡。
4. 根据权利要求1所述的压力触发超声波焊接机，其特征是所述的气缸缸体与声头支架固定连接，气缸接头与气缸活塞杆固定连接，气缸接头与主机架间有轴向空间，滑动连接件与气缸接头固定连接，滑动连接件与主机架滑动连接，即径向有间隙，且轴向空间大于气缸接头与主机架间的轴向空间，同时滑动连接件与主机架之间轴向相交并有分离止挡。
5. 根据权利要求1所述的压力触发超声波焊接机，其特征是所述的气缸缸体与声头支架固定连接，气缸接头与气缸活塞杆固定连接，气缸接头与主机架间有轴向空间，滑动连接件与主机架固定连接，滑动连接件与气缸接头滑动连接，即径向有间隙，且轴向空间大于气缸接头与主机架间的轴向空间，同时滑动连接件与气缸接头之间轴向相交并有分离止挡。
6. 根据权利要求1所述的压力触发超声波焊接机，其特征是所述的气缸活塞杆与主机架固定连接，气缸接头与气缸缸体固定连接，气缸接头与声头支架间有轴向空间，滑动连接件与气缸接头固定连接，滑动连接件与声头支架滑动连接，即径向有间隙，且轴向空间大于气缸接头与声头支架间的轴向空间，同时滑动连接件与声头支架之间轴向相交并有分离止挡。
7. 根据权利要求1所述的压力触发超声波焊接机，其特征是所述的气缸活塞杆与主机架固定连接，气缸接头与气缸缸体固定连接，气缸接头与声头支架间有轴向空间，滑动连接件与声头支架固定连接，滑动连接件与气缸接头滑动连接，即径向有间隙，且轴向空间大于气缸接头与声头支架间的轴向空间，同时滑动连接件与气缸接头之间轴向相交并有分离止挡。
8. 根据权利要求1所述的压力触发超声波焊接机，其特征是所述的气缸活塞杆与声头支架固定连接，气缸接头与气缸缸体固定连接，气缸接头与主机架间有轴向空间，滑动连接件与气缸接头固定连接，滑动连接件与主机架滑动连接，即径向有间隙，且轴向空间大于气缸接头与主机架间的轴向空间，同时滑动连接件与主机架之间轴向相交并有分离止挡。
9. 根据权利要求1所述的压力触发超声波焊接机，其特征是所述的气缸活塞杆与声头支架固定连接，气缸接头与气缸缸体固定连接，气缸接头与主机架间有轴向空间，滑动连接件与主机架固定连接，滑动连接件与气缸接头滑动连接，即径向有间隙，且轴向空间大于气缸接头与主机架间的轴向空间，同时滑动连接件与气缸接头之间轴向相交并有分离止挡。
专利摘要一种压力触发超声波焊接机，气缸接头、弹簧与滑动连接件沿轴向顺序连接构成弹性接头，主机架、气缸、弹性接头与声头支架沿轴向顺序连接构成带弹性接头的气动机架，操作开关、时间控制器与超声波信号发生器顺序电连接，其特征是气缸接头与滑动连接件之间装有弹簧，弹簧的预压紧力小于气缸压力；气缸接头与声头支架或者主机架间有轴向空间，该空间随弹簧变形力增大而减小；时间控制器可调最大延迟时间大于前述空间变为零或者弹簧变形力增大到等于气缸压力的时间消耗值。当工作气压和气缸速度调整好并相对固定后，调整延迟时间就可以实现完全无压触发、可调压力触发和完全压力触发等各种超声波触发模式。
文档编号B23K20/10GK201410603SQ200920155770
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者盛同飞 申请人:盛同飞