专利名称：超声波熔接机的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种超声波熔接机，特别是指一种在超声波熔接机机体内部设有声波控制装置与温度控制装置，能以LED监控及以蜂鸣器警示机体内部各部件的正常或异常工作状况的超声波熔接机。
超声波熔接机主要是用于塑料工件的密合加工，藉由超声波振动子的声波振动，经焊头接触塑料工件的加工部位，可以将该部位熔合，并形成良好外观。
由于超声波熔接机的调波是否正确，直接影响超声波出力与其使用寿命，而现在的超声波熔接机，受限于机体部件设计，在实际操作上仍有若干缺陷不便之处。例如，因超声波振动子的发振频率，需校调至容许的正、负范围之内，才不致因功率不足而造成熔接不良，或因过载而烧毁焊头与发振印刷电路板，而传统超声波熔接机的声波校调，在机体上并未设置相关的频率安全指示或故障警示，校调频率需使用双手进行操作，同时必需逐一检测焊头的发振状态，故校调频率比较粗糙，而极易发生发振频率误差过大，使机件或焊头发热、振动子损毁而停机等问题。
再者，因为没有早期预警的功能，传统超声波熔接机因焊头发热的异常状态并不易察觉而持续运转操作，即使焊头更热，共振频率更低，继续在错误的振频下使用，最终将导致振动子、扩大锥与焊头故障、发振印刷电路板烧毁、甚至整台机体停止运转时才会发现，使得机器使用效率大打折扣，故这种超声波熔接机始终不能完美使用。
本实用新型的目的是提供一种结构改进的超声波熔接机，在超声波熔接机机体内部的声波控制装置与温度控制装置，能以发光二极管监控及以蜂鸣器警示机体内部各部件的正常或异常工作状况。
本实用新是这样实现的包括有机体、基座、振动子、焊头、控制面板，其特征在于该机体内部，设有一声波控制装置与一温度控制装置，并将该声波控制装置与温度控制装置的发光二极管组设置在机体操控面板上，这些发光二极管和蜂鸣器可以分别监控显示该机体内的各部件工作正常与否。
其中声波控制装置，由整流电路、稳压电路、比较器、继电器组、发光二极管组与微调旋钮组所组合构成，该整流电路包括有电源整流、降压与滤波，并在输出的一端电压作为电源指示和比较器的电压参考点，该比较器用于比较标准电压，并连接至微调旋钮组以设定比较电压，该稳压电路用作稳压输出，并在其中比较器的一输出端连接于继电器组的一组接点，比较器另一输出端连接在微调旋钮组的另一组接点，以作为比较器的高电位与低电位比较，微调旋钮组的各输出电压，分别被调至一标准电压作为比较参考点、以及被调至一低输出电压作为比较的低电位和被调至一高输出电压作为比较的高电位。
其中温度控制装置，由整流电路、稳压电路、保险丝组、继电器组、发光二极管组、蜂鸣器与一传感器所组合构成，该整流电路用作整流滤波，该稳压电路用作稳压，其输出端经保险丝组与串接的继电器组，继电器组的每一开关A接点，分别经发光二极管组的发光二极管灯串接构成回路，每一开关B接点则共同连接至蜂鸣器构成回路，该保险丝组，包括由FUSE1、FUSE2与温度开关，分别用以对应感测振动子、焊头、与机体内部温度。
其中温度控制装置的敏感器，包括一接近开关与一继电器。
本实用新型的特点是在该超声波熔接机内部没有声波与温度控制装置来改善声波校调显示与故障预警，并能用控制面板上的发光二极管灯光显示之，使得校调时可明确显示声波频率是否在正确范围，以简化声波校调操作，提高效率；再者，机体内任何一部位出现异常，都能在机体面板的相应发光二极管发出显示告警，并熔断保险丝来保护重要的发振印刷中性板与功率晶体管，只要快速更换保险丝，就可使熔接机继续工作。此外，利用温度控制装置的焊头敏感器，能在熔接动作中，达到焊头下降至最理想位置时就停止超声波振动的“定位停振”功能，从而能确保工件熔接部位的外观美感。
下面配合附图，详细说明本实用新型一具体实施例的组件、结构与功效。
图1是本实用新型实施例的外观图；图2是本实用新型设于机体内的声波控制装置电路图；图3是本实用新型设于机体内的温度控制装置电路图。
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图1，本实用新型包括在由机体10、基座11、振动子12、焊头13、控制面板17等基础部件所组成的超声波熔接机上，位于该机体10的一侧设有手轮14，可控制机体10在管臂15上运动以调节其高度，该焊头13位于基座11的工作平面18上方，经扩大锥16而连接于机体内部振动子12，藉由控制面板17上与机体侧壁上所设的各相关操作键控制而使焊头13能向基座工作平面18上的工件作超声波熔接动作。
本实用新型还包括有在其机体内部设有一声波控制装置20与一温度控制装置30，如图2及图3中所示，藉由该声波控制装置20与温度控制装置30，分别能以发光二极管监控机体正确的频率校调，并可由发光二极管与蜂鸣器用以警示机体内部各构件的正常或异常工作状况。
参阅图2，该声波控制装置20包括由整流电路21、稳压电路22、比较器23、继电器组24、发光二极管组25与微调旋钮组26所组合构成。该声波控制装置20的电路设计特征与动作特性是1、电源自J1端经整流电路21的整流、降压与滤波，取R3、R4端电压为电源指示与比较器23的电压参考点；2、比较器23，由LM741构成(U3、U4)，用于比较标准电压，并连接至与微调旋钮组26的VR1、VR2；3、R1、R2的电压端，经稳压电路22(U1、U2)作稳压输出，其中，U1输出端连接于继电器组24中RY2与RY3的共接点；U2输出端则连接于微调旋钮组26的VR3、VR4与VR5、VR6，以作为比较器23的高电位与低电位比较；4、将微调旋钮组26的VR1或VR2输出电压，调至5V作为比较参考点；5、将微调旋钮组26的VR3或VR4输出电压，调至4.7V作为比较的低电位；6、将微调旋钮组26的VR5或VR6输出电压，调至5.3V作为比较的高电位。
超声波熔接机校调声波时，藉由上述声波控制装置20，当调波旋转至4.7-5.3V之间的电压时，电源经继电器组24中RY2与RY3的B接点输出，而使发光二极管组25中表示音频正确的LED灯亮(以绿色表示)。
当调波旋转至超出设定值5.3V时，电源经比较器23的U3内部输出，使继电器的RY2动作，RY2的A接点闭合，发光二极管组25中表示高电位LED灯亮(在设计上其为红色，位于正确的绿色LED左边)，同时因RY2的B接点跳脱，使上述表示音频正确的LED灯熄灭。
或当调波旋转至低于设定值4.7V时，电源经比较器23的U4内部输出，使继电器的RY3动作，VY3的A接点闭合，发光二极管组25中表示低电位LED灯亮(其亦为红色，位于正确的绿色LED右边)，同时使RY3的B接点跳脱，而上述表示音频正确的LED灯熄灭。
利用上述声波控制装置20，该发光二极管组25中，代表正确声波的灯光可由绿色LED表示，代表声波过高的灯光可由位于绿色LED左边的红色LED表示时，即需将声波旋钮向右旋(顺时针方向)，当调波旋转至正确的声波范围内时，绿色LED灯亮，在此状态下操作者就可安心地继续使用超声波；反之，若调波位置旋转太低，致使位于绿色LED右边的红色LED灯亮，即需逆时针调整，直至表示正确声波的绿色LED灯亮，方可使用藉此可避免超声波异常而损坏机体上的振动子12与焊头13，而能大幅简化超声波熔接机的调波操作。
设于机体内的另一温度控制装置30如图3所示，该温度控制装置30包括由整流电路31、稳压电路32、保险丝组33、继电器组34、发光二极管组35、蜂鸣器36、与一敏感器37所组合构成。
电源经整流电路31的整流滤波与稳压电路32的稳压，其输出端经保险丝组33与串接的继电器组34，继电器组34(RY1-RY3)的每一开关A接点，分别经LED组35的LED灯串接构成回路，每一开关B接点则共同连接至蜂鸣器36构成回路；该敏感器37包括一接近开关38与一继电器39，此敏感器37用于感应焊头13的熔焊动作，以达到后述的“定位停振”功能。
上述温度控制装置30的动作特征是当电路加上电源时，继电器组34的RY1、RY2、RY3经由保险丝组33的FUSE1、FUSE2与温度开关动作，LED组35中的LED4，也经由继电器组34的RY1、RY2、RY3的A接点而闪烁发光，表示工作正常。
当保险丝组33中的FUSE1失效时，RY1线圈跳脱，LED1及蜂鸣器36经RY1的B接点而导通，使LED1灯亮、蜂鸣器36发出告警声，同时LED4也因A接点跳脱而熄灭，表示FUSE1故障。
当机体内部温度到达设定上限值时，保险丝组33的温度开关动作，使RY3线圈跳脱，LED3及蜂鸣器36经RY3的B接点而导通，使LED3灯亮、蜂鸣器36发出告警声，同时LED4也因A接点跳脱而熄灭，表示机体内部温度过热；反之，若温度下降至设定下限值时，RY3线圈复位，LED3及蜂鸣器36停止动作，同时LED4也因此恢复表示工作正常的闪烁发光。
同理，若温度控制装置30的保险丝组33中，FUSE1、FUSE2或温度开关其中任一种故障、或二种或三种同时发生故障，电路都将立即动作，并由对应的LED灯显示故障部位，同时使蜂鸣器36发出告警声。
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图1及图3，敏感器37的动作特征是，当机体电源导通时，控制机体10上焊头13下降，以作熔接动作，当焊头13下降至敏感器37的设定值时，即触发接近开关38输出工作电压，同时使继电器39动作，熔接信号经由继电器39的A接点送出，并使机体振动子12停止发振，而形成在熔接动作中，焊头13下降至最理想位置时即会停止超声波振动的“定位停振”功能，而能确保工件熔接部位的外观美感。
焊头13复归时，敏感器37亦随机体动作而复位，同时，接近开关38短路，继电器39线圈跳脱，A接点复位，熔接信号又恢复为正常状态。
上述温度控制装置30的敏感器37，用以对应于机体10上焊头13的下降动作，而保险丝组33的FUSE1、FUSE2与温度开关，则分别用以对应感测振动子12、焊头13与机体内部温度，因此，无论是在超声波操作动作上、或有任何机件异常发热，都可以由对应的LED灯显示故障部位，同时使蜂鸣器36发出告警声，以早期预警方式告警在异常状态下应立即停止使用，以防止机件故障。
本实用新型的超声波熔接机，将声波控制装置20的发光二极管组25的每一LED灯与温度控制装置30的发光二极管组35的每一LED灯，分别设于机体控制面板17上适当部位，可以获得良好的校调监控与操作监控视野；藉由该声波控制装置20并配合温度控制装置30，分别能以LED监控机体正确的频率校调，以快速取得正确的超声波振频，使机具正常运转，或者是，可由LED与蜂鸣器警示机体内部相对应的各构件的异常状态，以早期预警或快速检修，大幅提高超声波熔接机的工作效率。
权利要求1.一种超声波熔接机，包括有机体、基座、振动子、焊头、控制面板，其特征在于该机体内部，设有一声波控制装置与一温度控制装置，并将该声波控制装置与温度控制装置的发光二极管组设置在机体操控面板，这些发光二极管和蜂鸣器可以分别监控显示该机体内的各部件工作正常与否。
2.如权利要求1所述的超声波熔接机，其特征在于声波控制装置，由整流电路、稳压电路、比较器、继电器组、发光二极管组与微调旋钮组所组合构成，该整流电路包括有电源整流、降压与滤波，并在输出的一端电压作为电源指示和比较器的电压参考点，该比较器用于比较标准电压，并连接至微调旋钮组以设定比较电压，该稳压电路用作稳压输出，并在其中比较器的一输出端连接于继电器组的一组接点，比较器另一输出端连接在微调旋钮组的另一组接点，以作为比较器的高电位与低电位比较，微调旋钮组的各输出电压，分别被调至一标准电压作为比较参考点、以及被调至一低输出电压作为比较的低电位、被调至一高输出电压作为比较的高电位。
3.如权利要求1所述的超声波熔接机，其特征在于温度控制装置，由整流电路、稳压电路、保险丝组、继电器组、发光二极管组、蜂鸣器与一传感器所组合构成，该整流电路用作整流滤波，该稳压电路用作稳压，其输出端经保险丝组与串接的继电器组，继电器组的每一开关A接点，分别经发光二极管组的发光二极管灯串接构成回路，每一开关B接点则共同连接至蜂鸣器构成回路，该保险丝组，包括由FUSE1、FUSE2与温度开关，分别用以对应感测振动子、焊头、与机体内部温度。
4.如权利要求3所述的超声波熔接机，其特征在于温度控制装置的敏感器，包括一接近开关与一继电器。
专利摘要一种超声波熔接机,由机体、控制面板、基座、振动子、焊头等基础部件所组成,该机体可藉手轮控制在基座上端而调整其高度,焊头位于基座工作平面上方,经扩大锥连接于机体内部振动子,藉由控制面板操控,使焊头能向基座工作平面上的工件作超声波熔接动作。机体内部还设有声波控制装置与温度控制装置,该装置能以LED监控频率校调、并可由LED与蜂鸣器警示机体内部各部件工作正常与否,以早期预警,避免故障,并显示故障部位,快速检修。
文档编号B29C65/08GK2328508SQ9723080
公开日1999年7月14日 申请日期1997年12月24日 优先权日1997年12月24日
发明者周荣在 申请人:强荣超音波机械有限公司