一种自动化超声设备的制作方法

本实用新型涉及一种焊接设备，尤其是一种自动化超声设备。

背景技术：

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，利用超声波的这些特性，超声波设备可通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能，被转换的电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，实现两个物体之间的焊接。

由于使用超声波设备进行焊接时需要对工件进行加压，因此焊接时焊接头会对工件施加一定的压力，而现有的超声波设备中，用于装夹工件的工件夹持装置通常是刚性的，如果焊接头的压力太大，容易压坏工件，如果压力太小，又会影响焊接效果，其压力需要在焊接过程中不断进行调节，使用较不方便。

有鉴于此，本申请人对超声波设备进行了深入的研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种不易压坏工件且焊接效果相对较好的自动化超声设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动化超声设备，包括工作台、设置在所述工作台上的支架、竖直滑动连接在所述支架上的超声波焊接机头、用于驱动所述超声波焊接机头在所述支架上滑动的驱动装置以及位于所述超声波焊接机头下方的工件夹持装置，所述工件夹持装置包括竖直设置在所述工作台上的导柱、滑动连接在所述导柱上的支撑板、套设在所述导柱上的第一压缩弹簧以及设置在所述支撑板上的夹持机构，所述第一压缩弹簧的两端分别抵顶在所述工作台和所述支撑板上。

作为本实用新型的一种改进，所述夹持机构为手指气缸。

作为本实用新型的一种改进，所述夹持机构包括固定连接在所述支撑板上的固定座、固定连接在所述固定座上且水平布置的导杆、滑动连接在所述固定座上且水平布置的推杆、套设在所述推杆上的第二压缩弹簧、缸体固定连接在所述工作台上的气缸以及两个分别滑动连接在所述导杆上的夹持块和两个分别转动连接在所述固定座上的摆臂，所述推杆位于所述导杆和所述气缸之间，且所述气缸的活塞杆与所述推杆同轴布置，所述推杆与所述导杆相互垂直，所述推杆具有凸缘，所述第二压缩弹簧朝向所述导杆的一端抵顶在固定座上，另一端抵顶在所述凸缘上，两个所述摆臂的一端分别活动连接在所述推杆上，另一端分别与两个所述夹持块铰接。

作为本实用新型的一种改进，所述摆臂与所述推杆连接的一端开设有通槽，所述推杆上设置有竖直布置的插销，所述插销同时穿插在两个所述摆臂的所述通槽上。

作为本实用新型的一种改进，两个所述夹持块相向的一侧分别开设有与工件配合的半圆槽。

作为本实用新型的一种改进，还包括用于将工件输送到所述工件夹持装置上的机械手和用于接收焊接后的工件的成品输送装置。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置第一压缩弹簧，焊接机头下压过程中会压缩第一压缩弹簧，利用第一压缩弹簧的弹力将工件压紧在焊接机头上，既可避免焊接机头压力太大压坏工件，也可以避免焊接机头压力太小影响焊接效果，不易压坏工件且焊接效果相对较好。

2、通过设置第二压缩弹簧，可利用第二压缩弹簧的预紧力夹紧工件，较为节能，同时当两个夹持块在气缸活塞杆的作用下被相互推开后，可在第二压缩弹簧的作用下自动复位，动作较为灵敏，有利于自动化生产。

附图说明

图1为本实用新型自动化超声设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的工件夹持装置的结构示意图，图中省略固定座上的部分零件；

图3为本实用新型实施例中的摆臂的结构示意图。

图中标示对应如下：

10-工作台； 20-支架；

30-超声波焊接机头； 40-工件夹持装置；

41-导柱； 42-支撑板；

43-第一压缩弹簧； 50-夹持机构；

51-固定座； 52-导杆；

53-推杆； 54-第二压缩弹簧；

55-气缸； 56-夹持块；

57-摆臂； 58-凸缘；

59-通槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1-图3所示，本实施例提供的自动化超声设备，包括工作台10、设置在工作台10上的支架20、竖直滑动连接在支架20上的超声波焊接机头30、用于驱动超声波焊接机头30在支架20上滑动的驱动装置(图中未示出)以及位于超声波焊接机头30下方的工件夹持装置40，其中超声波焊接机头30具有超声波发生器和焊接头，这类超声波焊接机头30可直接从市场上购买获得，此处不再详述。此外，本实施例提供的自动化超声设备还包括用于将工件输送到工件夹持装置40上的机械手(图中未示出)和用于接收焊接后的工件的成品输送装置(图中未示出)，驱动装置、机械手和成品输送装置都为常规的装置，也可从市场上直接购买获得，这些并非本实施例的重点，此处也不再详述。

工件夹持装置40包括竖直设置在工作台10上的导柱41、滑动连接在导柱41上且水平布置的支撑板42、套设在导柱41上的第一压缩弹簧43以及设置在支撑板42上的夹持机构50，第一压缩弹簧43的两端分别抵顶在工作台10和支撑板42上。优选的，在本实施例中，导柱41有六个，每个导柱41分别通过导套固定连接在工作台10上。这样，焊接机头30下压过程中会压缩第一压缩弹簧43，利用第一压缩弹簧的弹力将被夹持在夹持机构50上的工件压紧在焊接机头30上，既可避免焊接机头30下压压力太大压坏工件，也可以避免焊接机头30下压压力太小影响焊接效果；此外，使用本实施例提供的工件夹持装置40焊接规格相同但是长度不同的工件是，无需重新调试对焊接机头30的行程，有利于提高生产效率。

夹持机构50可以为常规的结构，如直接使用手指气缸作为夹持机构50。优选的，在本实施例中，夹持机构50包括固定连接在支撑板42上的固定座51、固定连接在固定座51上且水平布置的导杆52、滑动连接在固定座51上且水平布置的推杆53、套设在推杆53上的第二压缩弹簧54、缸体固定连接在工作台10上的气缸55以及两个分别滑动连接在导杆52上的夹持块56和两个分别转动连接在固定座51上的摆臂57，推杆53位于导杆52和气缸55之间，且气缸55的活塞杆与推杆53同轴布置，需要说明的是，气缸55的活塞杆与推杆53之间采用的是接触连接，在初始状态下，两者可相互接触也可以间隔一定的距离，这样焊接时，在固定座51和支撑板52随着工件被焊接机头30下压以及在第一压缩弹簧43的作用下复位的过程中，气缸55不会随之上下晃动，有效避免气缸的气管在上下晃动的过程中松脱，提高设备工作的稳定性。

推杆53与导杆52相互垂直，且推杆53具有凸缘58，第二压缩弹簧54朝向导杆52的一端抵顶在固定座上，另一端抵顶在凸缘58上，即第二压缩弹簧54会向推杆53施加一个朝向气缸55的预紧力，使得两个夹持块56相互紧贴在一起。此外，两个夹持块56相向的一侧分别开设有与工件配合的半圆槽。

摆臂57呈V字型，两个摆臂57分别位于推杆53的两侧，且两个摆臂57的一端分别活动连接在推杆53上，另一端分别与两个夹持块56铰接，摆臂57和推杆53之间具体的活动连接方式为，在推杆53的端部上开设安装槽，该安装槽的两侧壁之间设置有竖直布置的插销(图中未示出)，也即推杆53上设置有竖直布置的插销，两个摆臂57分别穿插在上述安装槽内，且两个摆臂57与推杆53连接的一端分别开设有通槽59，插销同时穿插在两个推杆53的通槽59上。这样，当推杆53在气缸55的推动下往导杆52的方向运动时，凸缘58会压缩第二压缩弹簧54，同时推杆53推动摆臂57摆动，使得摆臂57推动夹持块56在导杆52上相背滑动，松开工件，此时，插销会在对应的通槽59内滑动以避免卡渉。

使用时，气缸55驱动两个夹持块56相互分离，机械手将待焊接的工件输送到两个夹持块56之间；接着两个夹持块56在第二压缩弹簧54的作用下复位，夹持住工件，机械手再将另一待焊接工件叠放在被夹持的工件上并复位；然后超声波焊接机头30在驱动装置的作用下往下运动，通过推动待焊接工件压缩第一压缩弹簧43并进行焊接；焊接完成后超声波焊接机头30复位，机械手抓住焊接后的工件并将其放置在成品输送装置，同时气缸55再一次驱动两个夹持块56相互分离，完成一个工作循环。

上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，如将上述实施例中的气缸变更为液压缸等，这些都属于本实用新型的保护范围。