超声波焊接机的制作方法

文档序号:15165607发布日期:2018-08-14 17:26阅读:2527来源:国知局

本发明涉及焊接机技术领域,尤其涉及一种超声波焊接机。



背景技术:

超声波焊接技术是一种新型的加工工艺,既不要添加任何粘接剂、溶剂或填料,也不消耗大量热源,且操作简便、焊接速度快、连接强度高、生产效率高等优点,非常适应现代化生产的需要。因此,超声波焊接技术得到了越来越广泛的应用。采用超声波焊接技术的超声波焊接机通过功放系统,将工频交流电转换为换能系统工作的信号,然后通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,通过工件接合面处分子间的磨擦使接合面的温度升高,当温度高于工件本身的熔点时,接合面迅速熔化并填充于接合面间的空隙,然后停止振动,工件在一定的压力下冷却定形,完成焊接。

但目前的超声波焊接机大多存在一些不足,如当发生温度过高、压力过高、电流过大、装置松动、电路失效、线缆故障、供电频率不稳等情况时,没有自动保护系统,容易造成设备故障;无法自动追踪频率;无法精确控制延迟时间、焊接时间、冷却时间;无法调节输出功率和实时功率;针对不同的气压及电压变化,无法调节振幅;焊头振动较大、易因温度过高受损、且对不同尺寸工件通用性差;当温度过高,焊头表面有磨损或有杂物在焊头上而导致焊头频率波动时,无法自动补偿焊头频率;硅功率管做功放系统,反应速度较慢。

上述对背景技术的陈述仅是为了方便对本发明技术方案的深入理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种超声波焊接机,该超声波焊接机有保护控制系统,可以自动追踪频率,可以设定延迟时间、焊接时间、冷却时间以及振幅,可以调节焊接输出功率和实时功率,焊头有避震及降温机构并可更换头部,可以自动补偿焊头频率,功放系统采用反应速度快的igbt,大大提供了设备的安全性和灵活性,提升了焊接的稳定性。

为实现上述目的,提出了一种超声波焊接机,包括主控制系统、保护控制系统以及显示屏,所述主控制系统用于控制换能系统的输入信号,当出现温度过高、压力过高、电流过大、装置松动、电路失效或线缆故障情况时,所述保护控制系统会监测到,反馈到主控制系统自动停机并将故障显示到所述显示屏中,当出现供电频率不稳时,保护控制系统会自动补偿。

优选地,所述超声波焊接机还包括频率自动追踪系统,所述频率自动追踪系统预设好声波频率,在使用过程中,当声波频率过低或过高时,频率自动追踪系统会监测到,并反馈到主控制系统中,重新调整声波频率。

优选地,所述超声波焊接机还包括参数控制系统,通过所述参数控制系统可以设定延迟时间、焊接时间、冷却时间、振幅以及振幅,并对振幅进行自动追踪和调整,以实现恒定振幅。

优选地,所述超声波焊接机还包括档位开关,通过设定所述档位开关的档位,可以调节焊接输出功率。

优选地,所述超声波焊接机还包括电位器,在焊接过程中,调节所述电位器可以调节焊接的实时功率。

优选地,所述超声波焊接机还包括焊头,焊头具体包括头部、主体、外壳、胶木垫片、气管接口、电源插头,头部可定制和更换,主体与外壳之间有胶木垫片,外壳上设置有气管接口。

优选地,所述超声波焊接机还包括焊头频率自动补偿系统,当焊头频率发生波动时,所述焊头频率自动补偿系统会自动补偿。

优选地,超声波焊接机的功放系统采用绝缘栅双极型晶体管(igbt)。

本发明采取以上技术方案,其具有以下有益效果:

本发明的超声波焊接机,设有保护控制系统,可实现设备故障保护,有频率自动追踪系统,可以自动追踪频率,有参数控制系统,可以设定延迟时间、焊接时间、冷却时间以及振幅,保持恒定振幅,焊头有避震和降温机构,并可按工件尺寸更换头部,有焊头频率自动补偿系统,可以调节焊接输出功率和实时功率,可以自动补偿焊头频率,功放系统采用反应速度快的igbt,大大提供了设备的安全性和灵活性,提升了焊接的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为示出了根据本发明一个实施方案的超声波焊接机的焊头的结构图。

图2为示出了根据本发明一个实施方案的超声波焊接机的待机状态的示意图。

图3为示出了根据本发明一个实施方案的超声波焊接机的工作状态的示意图。

应当了解,所附附图并非按比例地绘制,而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在所附附图中,相同的或等同的部件以相同的附图标记标引。

图中附图标记说明:

1:焊头

2:头部

3:主体

4:外壳

5:胶木垫片

6:气管接口

7:电源插头

10:接合面

具体实施方式

图1为示出了根据本发明一个实施方案的超声波焊接机的焊头的结构图。

图2为示出了根据本发明一个实施方案的超声波焊接机的待机状态的示意图。

图3为示出了根据本发明一个实施方案的超声波焊接机的工作状态的示意图。

根据本发明的超声波焊接机包括主控制系统、保护控制系统以及显示屏。主控制系统用于控制换能系统的输入信号,当出现温度过高、压力过高、电流过大、装置松动、电路失效或线缆故障情况时,保护控制系统会监测到,反馈到主控制系统自动停机并将故障显示到显示屏中,当出现供电频率不稳时,保护控制系统会自动补偿。

超声波焊接机还包括频率自动追踪系统,频率自动追踪系统预设好声波频率,在使用过程中,当声波频率过低或过高时,频率自动追踪系统会监测到,并反馈到主控制系统中,重新调整声波频率。

超声波焊接机还包括参数控制系统,通过参数控制系统可以设定延迟时间(延时触发超声波的时间)、焊接时间(超声波触发的持续时间)、冷却时间(超声波焊接后停顿冷却工件的时间)以及振幅,将延迟时间、焊接时间、冷却时间、振幅反馈到主控制系统中实现精确控制,并对振幅进行自动追踪和调整,以实现恒定振幅。

超声波焊接机还包括档位开关,通过设定档位开关的档位,可以调节焊接输出功率。

超声波焊接机还包括电位器,在焊接过程中,调节电位器可以调节焊接的实时功率。

超声波焊接机还包括焊头1,焊头1具体包括头部2、主体3、外壳4、胶木垫片5、气管接口6、电源插头7。电源插头7与机器出线端连接,并通过电源插头7引至主体3,形成高频震动。头部2可定制和更换,满足不同工件尺寸需求。主体3与外壳4之间有胶木垫片5隔绝,避免将震动传导到外壳4以及与外壳4固定的机器,而降低焊接效果造成。外壳4上设置有气管接口6,工作时可以向焊头内吹压缩空气降温,避免焊头因温度过而损坏。

超声波焊接机还包括焊头频率自动补偿系统,当焊头频率发生波动时,焊头频率自动补偿系统会自动补偿。

超声波焊接机的功放系统采用绝缘栅双极型晶体管(igbt),反应速度比传统的硅功率管快100倍多,因而保护功能较优。

如图1至图3中所示,工作时,连接电源线,通过超声波焊接机的参数控制系统设定延迟时间、焊接时间、冷却时间、振幅;保护控制系统、频率自动追踪系统、焊头频率自动补偿系统自动开启,以实现设备故障保护、声波频率自动追踪、焊头频率自动补偿功能;打开焊接开关,主体3形成高频震动并将震动传至头部2,头部2与工件接合面10接触,将震动传导至接合面10,接合面10的分子产生剧烈摩擦而生热;热量聚集在接合面10,使接合面10迅速熔化,在一定压力下融合成一体;超声波停止作用后,压力持续一段时间,使接合面10凝固成型,形成坚固的分子链,达到焊接的目的。

本发明的超声波焊接机,设有保护控制系统,可实现设备故障保护,有频率自动追踪系统,可以自动追踪频率,有参数控制系统,可以设定延迟时间、焊接时间、冷却时间以及振幅,保持恒定振幅,有焊头频率自动补偿系统,可以调节焊接输出功率和实时功率,焊头有避震和降温机构,并可按工件尺寸更换头部,可以自动补偿焊头频率,功放系统采用反应速度快的igbt,大大提供了设备的安全性和灵活性,提升了焊接的稳定性。

以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案,并不想要成为毫无遗漏的,也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然,本领域的普通技术人员根据上述教导作出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

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