[發明專利]一種數字化超聲波塑料焊接機

在審

• 申請號: 202210665458.3
• 申請日: 2022-06-13
• 公開（公告）號: CN115071141A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 周豊堯
• 申請（專利權）人: 上海崢集智能科技有限公司
• 主分類號: B29C65/08
• 分類號: B29C65/08
• 代理公司: 上海申晟知識產權代理有限公司 31444
• 代理人: 張仁杰

一種數字化超聲波塑料焊接機，涉及焊接設備技術領域，焊接機包括機架、超聲波發生器、焊接頭、焊接頭換能組件、電動滑臺組件以及工件治具，機架包括底座以及側安裝架，底座上設有工件治具，側安裝架上設有電動滑臺組件，電動滑臺組件上聯動安裝有焊接頭換能組件，焊接頭換能組件的底端連接有焊接頭，焊接頭上安裝有壓力傳感器；焊接機還包括集成控制系統以及位移監測組件，位移監測組件包括光柵位移傳感機構，光柵位移傳感機構包括光柵尺、讀數頭，集成控制系統與光柵尺、讀數頭、壓力傳感器、伺服馬達電控連接。焊接機能自動根據之前設定好的焊接參數，自動設定好焊接頭工作高度，無需花費操作人員進行人工調試，從而提高焊接機的適應性。

技術領域

本發明涉及焊接設備技術領域，具體涉及到一種數字化超聲波塑料焊接機。

背景技術

超聲焊接機是一種固相焊接機，焊件之間的連接是通過聲學系統的高頻彈性振動以及在工件之間的靜壓力的夾持作用下實現的。電能被功率源(控制箱)轉換為高頻電能，高頻電能通過換能器轉換為機械振動，該振動通過聚能器(變幅桿)傳送到焊接頭，在焊頭的振動下，被焊件在一起高速摩擦。此高頻振動與氣壓的下壓力組合在一起，把焊件表面的膜層及氧化物清除，于是形成了一種牢固的焊接。當焊件之間的原子混合在一起時，就產生了一種金屬治金式的熔接。

目前，焊接機進行實際焊接作業的地方為焊接機架，焊接機架上設置有機頭、焊接頭(超聲波發生)、固定底座、工件治具、焊接模組等結構，焊接頭安裝在機頭上，且焊接頭的運動大多都是由氣缸作為壓力單元來控制與工件治具之間的間距以及作用力，氣缸控制有一個缺點，焊接時的上升下降速度和壓力都由調節閥控制，調試時都是通過感覺經驗來判斷，不夠精確，焊接深度控制不夠精確，焊接時由于氣壓的變化會導致超聲波的輸出功率也隨之變化，很難生產出高精度、高質量的產品。

另外，需要調整整個機頭相對于固定底座的距離時，如圖1和圖2所示，因機頭位移的調整方式是通過轉動手輪從而帶動內部的齒輪與齒條之間的嚙合運動實現的，因此該種手動調整方式無法實現記錄其高度，每次調整需要技術人員根據經驗進行不斷調試，費時費力，且人工調整的方式容易存在誤差。

另外，由于焊接頭與工件治具之間為工作范圍區，操作人員手持工件若不小心伸進工作范圍區容易造成工傷，尤其是超聲波可能會震碎骨頭，傷害性較高。

因此，存在待改進之處，本發明提出一種數字化超聲波塑料焊接機。

發明內容

針對現有技術所存在的與工藝包指定的抗靜電劑不一致導致注入裝置的設備形式和操作方法較復雜的不足，本發明目的在于提出一種數字化超聲波塑料焊接機，具體方案如下：

一種數字化超聲波塑料焊接機，所述焊接機包括機架、超聲波發生器、焊接頭、焊接頭換能組件、電動滑臺組件以及工件治具，所述機架包括底座以及設于所述底座一側的側安裝架，所述底座上設有所述工件治具，所述側安裝架上設有所述電動滑臺組件，所述電動滑臺組件采用由伺服馬達驅動滑臺運動的裝置，所述電動滑臺組件上聯動安裝有所述焊接頭換能組件，所述焊接頭換能組件的底端連接有所述焊接頭，所述焊接頭上安裝有壓力傳感器；

所述焊接機還包括集成控制系統以及位移監測組件，所述位移監測組件包括光柵位移傳感機構，所述光柵位移傳感機構包括分別安裝在所述側安裝架、所述電動滑臺組件上的光柵尺、讀數頭，所述光柵尺和所述讀數頭相互配合，所述集成控制系統設置在所述側安裝架的一側，所述集成控制系統與所述光柵尺、讀數頭、壓力傳感器、伺服馬達電控連接；

所述焊接機的工作過程包括如下步驟：

設定標準工件高度：操作人員將標準工件放置在工件治具上，操作集成控制系統，伺服馬達工作，帶動焊接頭移動逐漸靠近標準工件直至接觸標準工件，同時集成控制系統一直讀取壓力傳感器的數據，在壓力傳感器保持在一定的壓力值時讀取光柵尺數據，此時的光柵尺數據為標準工件高度；