一种高速焊接的超声波焊接设备的制作方法

本申请涉及超声波焊接领域，尤其是涉及一种高速焊接的超声波焊接设备。

背景技术：

1、超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需要焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面互相摩擦形成分子层之间内的熔合，从而进行焊接。

2、现有技术中，通常是由两个放卷轴放卷需要超声波焊接的料带，再由一个收卷轴收卷焊接好的料带，在放卷轴与收卷轴之间安装有超声波焊接设备进行焊接，焊接位置下方设置有底辊，底辊作为瞬时焊接平台对焊接的料带进行支撑，超声波焊接设备上通过节点安装焊接，通过焊头对料带进行焊接，但由于传统的超声波焊头端面通常为平面，焊头的平面与底辊的弧面接触，在高速焊接过程中接触面小，焊接时间极短，焊接效率受到限制。为了防止在高速焊接过程中材料被切断，通常的做法是将焊头中心与底辊中心偏移一定距离，但这种方法会导致焊头受力不均匀，长期使用将会导致焊头磨损和损坏。而对于市场要求越来越高速的生产速度，以及更多新型、复合材料和一些难焊接的材料，现有技术已经不满足要求。

技术实现思路

1、为了在高速焊接的情况下增加焊接效率，提高生产速度，同时减少焊头的损伤，本申请提供一种高速焊接的超声波焊接设备。

2、本申请提供的一种高速焊接的超声波焊接设备采用如下的技术方案：

3、一种高速焊接的超声波焊接设备，包括超声波发生器、高频线、换能器、调幅器、焊头、安装架，所述超声波发生器通过所述高频线与所述换能器连接，所述调幅器、所述焊头均安装在所述安装架上，所述换能器与所述调幅器连接，所述调幅器与所述焊头连接，所述焊头远离所述安装架的一端呈弧面，且所述焊头远离安装架的一端与底辊靠近焊头一端配合。

4、通过采用上述技术方案，超声波发生器接收外界工频交流电并转化为高频高压电信号，高频高压电信号通过高频线传递给换能器并产生高频振动，高频振动通过调幅器控制振幅，并通过焊头对料带进行加工，且由于焊头远离安装架的一端呈弧面，焊头在进行高频振动时反复向底辊施加振幅，有效地增加了焊接面积，从而提高了焊接效率，提高了生产速度，且焊头不需要与底辊错位设置，直接贴合在底辊上，焊头受力均匀，有效地减少了焊头的损伤。

5、优选的，所述焊头远离所述安装架的一端开设有流线型曲面，所述流线型曲面设置有两个，且两个所述流线型曲面分别位于所述焊头的进料端和出料端，两个所述流线型曲面接合在所述焊头的弧面两端。

6、通过采用上述技术方案，通过流线型曲面的设置，为料带提供了流畅的入口和出口，解决了在高频工作情况下焊头将料带切断的情况。

7、优选的，所述流线型曲面与所述弧面的接合处开设有倒圆角。

8、通过采用上述技术方案，通过倒圆角的设置，使料带在焊头上的移动光滑，便于料带通过，有效地减少了卡顿和断料的情况发生。

9、优选的，所述焊头上电镀有金属保护层。

10、通过采用上述技术方案，通过金属保护层的设置，有效地增加了焊头端面的耐用性，增加了焊头的寿命。

11、优选的，所述换能器与所述调幅器设置有多个，且所述换能器与所述调幅器的数量相等，多个所述调幅器连接在同一个焊头上。

12、通过采用上述技术方案，通过多个换能器和调幅器的并联设置，可以采用多个换能器同步驱动一个焊头，在增大焊头焊接面积的同时，还能提升振幅的均匀度。

13、优选的，所述焊头上设置有多个节点，所述焊头通过多个节点连接在所述安装架上。

14、通过采用上述技术方案，通过多个节点的设置，通过多点支撑，能够有效提升稳定性。

15、优选的，所述超声波发生器能够发射包含半波、全波及其他波长的设计和组合。

16、通过采用上述技术方案，可以对超声组件的尺寸进行灵活搭配，满足多种应用场景和不同的工作状态。

17、优选的，所述超声波发生器产生的超声频率范围为15khz-60khz。

18、通过采用上述技术方案，在15khz-60khz频率范围内的超声波能够实现绝大多数加工情况频率和振幅的要求。

19、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.利用焊头上与底辊配合的弧面，一方面能够有效地增大焊头每次与底辊接触时焊接的面积，在高速焊接的情况下增加焊接效率，另一方面由于焊头与底辊配合，焊头在加工时冲击均匀，有效地减少了焊头的损伤；

21、2.借助流线型弧面和倒圆角的设置，为料带通过设置了顺滑的过渡，并有效地减少了弧面部分周侧的棱角，同时弧面周侧光滑，便于料带通过，有效地减少了卡顿和断料的情况发生；

22、3.通过金属保护层的设置，有效地增加了焊头端面的耐用性，增加了焊头的使用寿命。

技术特征：

1.一种高速焊接的超声波焊接设备，其特征在于：包括超声波发生器(1)、高频线(2)、换能器(3)、调幅器(4)、焊头(5)、安装架(6)，所述超声波发生器(1)通过所述高频线(2)与所述换能器(3)连接，所述调幅器(4)、所述焊头(5)均安装在所述安装架(6)上，所述换能器(3)与所述调幅器(4)连接，所述调幅器(4)与所述焊头(5)连接，所述焊头(5)远离所述安装架(6)的一端呈弧面(51)，且所述焊头(5)远离安装架(6)的一端与底辊靠近焊头(5)一端配合。

2.根据权利要求1所述的一种高速焊接的超声波焊接设备，其特征在于：所述焊头(5)远离所述安装架(6)的一端开设有流线型曲面(52)，所述流线型曲面(52)设置有两个，且两个所述流线型曲面(52)分别位于所述焊头(5)的进料端和出料端，两个所述流线型曲面(52)接合在所述焊头(5)的弧面(51)两端。

3.根据权利要求2所述的一种高速焊接的超声波焊接设备，其特征在于：所述流线型曲面(52)与所述弧面(51)的接合处开设有倒圆角(7)。

4.根据权利要求1所述的一种高速焊接的超声波焊接设备，其特征在于：所述焊头(5)上电镀有金属保护层(8)。

5.根据权利要求1所述的一种高速焊接的超声波焊接设备，其特征在于：所述换能器(3)与所述调幅器(4)设置有多个，且所述换能器(3)与所述调幅器(4)的数量相等，多个所述调幅器(4)连接在同一个焊头(5)上。

6.根据权利要求1所述的一种高速焊接的超声波焊接设备，其特征在于：所述焊头(5)上设置有多个节点，所述焊头(5)通过多个节点连接在所述安装架(6)上。

7.根据权利要求1所述的一种高速焊接的超声波焊接设备，其特征在于：所述超声波发生器(1)能够发射包含半波、全波及其他波长的设计和组合，所述超声波发生器(1)产生的超声频率范围为15khz-60khz。

技术总结
本申请公开了一种高速焊接的超声波焊接设备，涉及超声波焊接领域，其包括超声波发生器、高频线、换能器、调幅器、焊头、安装架，所述超声波发生器通过所述高频线与所述换能器连接，所述调幅器、所述焊头均安装在所述安装架上，所述换能器与所述调幅器连接，所述调幅器与所述焊头连接，所述焊头远离所述安装架的一端呈弧面，且所述焊头远离安装架的一端与底辊靠近焊头一端配合。本申请具有在高速焊接的情况下增加焊接效率，提高生产速度，同时减少焊头损伤的效果。

技术研发人员：汤雄召,方磊
受保护的技术使用者：必能信超声（上海）有限公司
技术研发日：20230617
技术公布日：2024/1/15