超声波焊接系统、换能器及其前盖板的制作方法

本实用新型涉及超声波加工技术领域，特别是涉及一种超声波焊接系统、换能器及其前盖板。

背景技术：

超声波焊接系统适用于口罩、医用防护服的全塑鼻梁条焊接、折边后焊接、呼吸阀焊接、多层滚焊和耳带焊接等焊接工序，也适用于纸尿裤、包装袋或金属材料的焊接工序。超声波焊接系统包括超声波发生器、换能器、变幅杆和焊接头，其大致的工作原理为：超声波发生器将低频交流电转化为高频交流电，通过换能器将电能转化为高频振动的机械能，焊接头作用于热塑性塑料的接触面时产生每秒几万次的高频振动，高频振动通过上焊件把超声能量传送到焊区，此区域的上焊件和下焊件产生摩擦，产生局部高温，超声作用后，压力持续几秒，使其凝固成型，形成坚固的分子链，实现超声焊接。使用超声波焊接系统进行口罩、纸尿裤、包装袋或金属材料的焊接加工时，无需溶剂、粘贴剂或其他辅助物，安全、环保无污染，且替代传统人工焊接，不仅能够提高生产效率，而且能够有效降低成本。

换能器通常包括前盖板、陶瓷压电片、电极片等，前盖板的后端螺设一后螺杆，陶瓷压电片和电极片穿设在螺杆上，前盖板的前端通过一前螺杆与变幅杆连接。前螺杆和后螺杆可能会对顶，在工作时产生共振而导致巨大能量冲击前盖板造成断裂。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以避免产生共振，防止前盖板断裂的超声波焊接系统、换能器及其前盖板。

一种换能器的前盖板，包括前盖板本体，所述前盖板本体的前端开设有向后延伸的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔用于装设前螺杆，所述前盖板本体的后端开设有向前延伸的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔用于装设后螺杆，所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔之间设置有隔振结构，所述隔振结构用于防止所述前螺杆与所述后螺杆对顶。

在其中一个实施例中，所述隔振结构为隔振板，所述隔振板位于所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔之间。

在其中一个实施例中，所述隔振板上开设有通孔，所述通孔的直径小于所述第一螺纹孔的直径，所述通孔的直径小于所述第二螺纹孔的直径。

在其中一个实施例中，所述前盖板本体为圆柱形。

在其中一个实施例中，所述前盖板本体的外壁上形成有扳手位。

在其中一个实施例中，所述扳手位由开设在外壁上的通槽形成。

在其中一个实施例中，所述第一螺纹孔的直径大于所述第二螺纹孔的直径。

在其中一个实施例中，所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔同轴设置。

一种换能器，包括：

如上任一项所述的换能器的前盖板；

后螺杆，一端螺设于所述第二螺纹孔内；

多个陶瓷压电片及多个电极片，所述陶瓷压电片与所述电极片套设于所述后螺杆上；

后盖板及螺母，所述后盖板设置于所述电极片上以使所述陶瓷压电片及所述电极片位于所述前盖板与所述后盖板之间，所述螺母将所述后盖板锁紧于所述后螺杆的另一端。

一种超声波焊接系统，包括：

如上所述的换能器；

变幅杆，通过前螺杆设置于所述换能器的前盖板的前端；及

焊接头，设置于所述变幅杆的前端。

上述换能器的前盖板至少具有以下优点：

前盖板本体的前端开设有向后延伸的第一螺纹孔，前盖板本体的后端开设有向前延伸的第二螺纹孔，将前螺杆的一端安装进第一螺纹孔，前螺杆用于连接变幅杆，将后螺杆的一端安装进第二螺纹孔，后螺杆用于套设陶瓷压电片、电极片、后盖板，并通过螺母锁紧后盖板。由于第一螺纹孔与第二螺纹孔之间设置有隔振结构，因此，隔振结构将前螺杆和后螺杆分隔开来，防止前螺杆和后螺杆对顶，进而可以避免在工作时产生共振而导致巨大能量冲击前盖板造成断裂。

附图说明

图1为一实施方式中的超声波焊接系统的部分结构示意图；

图2为一实施方式中的换能器的前盖板的结构示意图；

图3为图2所示换能器的前盖板的剖视图。

图中，1、超声波焊接系统；2、换能器；3、变幅杆；4、焊接头；5、前螺杆；10、换能器的前盖板；20、后螺杆；30、陶瓷压电片；40、电极片；50、后盖板；60、螺母；100、前盖板本体；110、第一螺纹孔；120、第二螺纹孔；130、隔振板；140、通孔；150、扳手位。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

需要说明的是，本文中所提到的“前”、“后”方位词，是以工作状态时，靠近加工工件的方位为“前”，远离加工工件的方位为“后”。

面对新冠疫情，为了提升口罩和医用防护设备的生产质量，本实用新型做了如下改进。

请参阅图1，一实施方式中的超声波焊接系统1，包括超声波发生器（图未示）、换能器2、变幅杆3及焊接头4，超声波发生器与换能器2电连接，变幅杆3通过前螺杆5设置于换能器的前盖板10的前端，焊接头4设置于变幅杆3的前端。在本实施方式中，焊接头4的前端面为焊接面，用于对口罩、防护服等防疫产品进行焊接。

换能器2包括换能器的前盖板10（以下简称前盖板10）、后螺杆20、多个陶瓷压电片30、多个电极片40、后盖板50及螺母60，换能器2用于将超声波发生器的电能转换成机械能并传递至变幅杆3。

请参阅图2及图3，换能器的前盖板10包括前盖板本体100，前盖板本体100的前端开设有向后延伸的第一螺纹孔110，第一螺纹孔110用于装设前螺杆5。前盖板本体100的后端还开设有向前延伸的第二螺纹孔120，后螺杆20的一端螺设于所述第二螺纹孔120内。第一螺纹孔110与第二螺纹孔120之间设置有隔振结构，隔振结构用于防止前螺杆5与后螺杆20对顶。

组装时，将前螺杆5的一端安装进第一螺纹孔110，前螺杆5用于连接变幅杆3，将后螺杆20的一端安装进第二螺纹孔120。由于第一螺纹孔110与第二螺纹孔120之间设置有隔振结构，因此，隔振结构将前螺杆5和后螺杆20分隔开来，防止前螺杆5和后螺杆20对顶，进而可以避免在工作时产生共振而导致巨大能量冲击前盖板10造成断裂。

具体地，在本实施方式中，隔振结构为隔振板130，隔振板130位于第一螺纹孔110与第二螺纹孔120之间。隔振板130主要用于将前螺杆5与后螺杆20分隔开来，以保证前螺杆5与后螺杆20之间具有一定的间距，从而防止对顶。隔振板130与前盖板本体100一体成型。

进一步地，本实施方式中，隔振板130上还可以开设有通孔140，通孔140的直径小于第一螺纹孔110的直径，通孔140的直径也小于第二螺纹孔120的直径。因此，既可以防止前螺杆5与后螺杆20对顶，还可以让第一螺纹孔110与第二螺纹孔120之间互通空气，在前螺杆5拧入第一螺纹孔110和后螺杆20拧入第二螺纹孔120的过程中更容易，另外通孔140的存在还可以起到缓冲作用，减少冲击。

进一步地，前盖板本体100为圆柱形，前盖板本体100的外壁上形成有扳手位150，扳手位150由开设在外壁上的通槽形成。第一螺纹孔110的直径大于第二螺纹孔120的直径，第一螺纹孔110与第二螺纹孔120同轴设置。

多个陶瓷压电片30及多个电极片40套设于后螺杆20上。后盖板50设置于电极片40上以使陶瓷压电片30及电极片40位于前盖板10与后盖板50之间，螺母60将后盖板50锁紧于后螺杆20的另一端。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。