本發(fā)明涉及焊接技術(shù)，尤其涉及一種超聲波線束焊接裝置以及快速成型焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

超聲波焊接設(shè)備是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間熔合，從而使物體穩(wěn)固焊接為一體的設(shè)備，由于超聲波焊接具有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)熱能焊接設(shè)備的特點，使其得到很好的推廣應(yīng)用。

然而，目前的超聲波焊接裝置大多采用傳統(tǒng)熱能焊接結(jié)構(gòu)，一般采用復(fù)雜的控制與驅(qū)動機構(gòu)，其均需要人工進行裝夾定位，實際焊接的效率交底，質(zhì)量和安全性也難以保障。為了提高超聲波焊接設(shè)備的自動化水平，本領(lǐng)域技術(shù)人員進行了各種創(chuàng)新和嘗試，如中國專利ZL201510695644.1公開的一種超聲波焊接機以及中國專利ZL201511016510.9公開的超聲波焊接機，雖然這類焊接設(shè)備具有一定的自動化水平，但控制參數(shù)較多，操作難度較大，簡單的通過各個控制機構(gòu)進行連續(xù)的位置操作控制不僅需要很高的專業(yè)化水平，設(shè)備的運行效率和精度也難以做到很好的平衡，影響了其實際推廣應(yīng)用的前景。

因此，如何保證超聲波焊接裝置功能的基礎(chǔ)上，簡化其結(jié)構(gòu)，降低其操作控制的難度，提高其焊接的效率和質(zhì)量，仍然是本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷創(chuàng)新解決的重點問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超聲波線束焊接裝置以及快速成型焊接系統(tǒng)，它具有結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定，操作簡單和焊接可靠高效的優(yōu)點。

本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，一種超聲波線束焊接裝置，它包括底座、固定在底座上的機體、超聲波換能組件以及與超聲波換能組件相連的焊接模具，其特征在于，它還包括連接在機體上的用于調(diào)節(jié)和固定待焊接電線位置的縱向調(diào)節(jié)組件和橫向調(diào)節(jié)組件，所述底座上還設(shè)置有與縱向調(diào)節(jié)組件配合的微調(diào)組件。

所述超聲波換能組件包括超聲波換能器、安裝法蘭以及連接在安裝法蘭和超聲波換能器之間的增幅器，所述安裝法蘭與焊接模具固定連接。

所述縱向調(diào)節(jié)組件包括固定在機體上的氣缸和縱向滑道，縱向滑道中滑動配合連接有縱向滑塊，縱向滑塊的上端與氣缸傳動連接，縱向滑塊的下端固定連接焊接底模。

所述橫向調(diào)節(jié)組件包括驅(qū)動組件以及固定在機體上的橫向滑道，橫向滑道中滑動配合連接有橫向滑塊，橫向滑塊的一端連接驅(qū)動組件，另一端連接有與焊接底模配合的焊線定位板。

所述微調(diào)組件包括固定在底座上的下底板以及設(shè)置在下底板上的縱向微調(diào)滑道，縱向微調(diào)滑道中滑動配合連接有縱向微調(diào)滑塊，該縱向微調(diào)滑道還設(shè)有用于驅(qū)動縱向微調(diào)滑塊運行的驅(qū)動模塊；所述縱向微調(diào)滑塊的頂部連接有與焊接底模配合的微調(diào)定位塊。

優(yōu)選的是：所述底座上還設(shè)有用于連接安裝法蘭的法蘭固定座和用于支撐焊接模具的支撐組件。

本發(fā)明還記載了一種快速成型焊接系統(tǒng)，其特征在于，它包括上述結(jié)構(gòu)的超聲波線束焊接裝置，該超聲波線束焊接裝置與焊接控制裝置相連；所述焊接控制裝置包括與超聲波換能組件相連的超聲波發(fā)生器以及與縱向調(diào)節(jié)組件、橫向調(diào)節(jié)組件和微調(diào)組件控制連接的PLC控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的是：該焊接系統(tǒng)工作的壓力為0.1～0.8MPa；焊接時長為0.02～10S；點焊功率為800～20000W；超聲波頻率為15～40KHz。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明簡化了傳統(tǒng)焊接裝置中復(fù)雜的控制與驅(qū)動機構(gòu)，更避免了繁瑣的人工焊接裝夾工藝，它將焊接控制與焊接控制機構(gòu)整合為一體，實現(xiàn)了快速裝夾，微調(diào)精準(zhǔn)對位，這樣不僅結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，還提高了焊接的自動化，大大提高了焊接的效率，也有效保證了焊接的質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明超聲波線束焊接裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示實施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明超聲波換能組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明縱向調(diào)節(jié)組件和橫向調(diào)節(jié)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明微調(diào)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明快速成型焊接系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖7為圖6所示結(jié)構(gòu)的主視圖。

在圖中，1、機體 2、底座 3、縱向調(diào)節(jié)組件 4、微調(diào)組件 5、橫向調(diào)節(jié)組件 6、超聲波換能組件 7、焊接模具 8、法蘭固定座 9、支撐組件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種超聲波線束焊接裝置，它包括底座2、固定在底座2上的機體1、超聲波換能組件6以及與超聲波換能組件6相連的焊接模具7，其結(jié)構(gòu)特點是，它還包括連接在機體1上的用于調(diào)節(jié)和固定待焊接電線位置的縱向調(diào)節(jié)組件3和橫向調(diào)節(jié)組件5，所述底座2上還設(shè)置有與縱向調(diào)節(jié)組件3配合的微調(diào)組件4；本發(fā)明在工作時，通過超聲波換能組件6將超聲波能量轉(zhuǎn)換并通過焊接模具7傳遞到焊線上，在焊接前，通過機體1上的縱向調(diào)節(jié)組件3和橫向調(diào)節(jié)組件5對待焊接的焊線進行位置固定，并通過微調(diào)組件4調(diào)節(jié)焊線相對于焊接模具7的位置，使得焊接超聲波能量能夠均勻傳遞給焊線，提高焊接的質(zhì)量；通過縱向調(diào)節(jié)組件3和橫向調(diào)節(jié)組件5以及微調(diào)組件4能夠?qū)崿F(xiàn)對待焊接器材的快速固定，不僅避免了復(fù)雜的驅(qū)動定位結(jié)構(gòu)以及夾具的安裝，也降低了焊接操作控制的難度；使得整個焊接裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊，操作更加簡單可靠。

本發(fā)明各個關(guān)鍵功能部件具體實施的結(jié)構(gòu)如下，如圖3所示的超聲波換能組件6，它包括超聲波換能器603、安裝法蘭601以及連接在安裝法蘭601和超聲波換能器603之間的增幅器602，所述安裝法蘭601與焊接模具7固定連接；通過超聲波換能器603以及增幅器602將外界傳遞過來的超聲波源轉(zhuǎn)換為適合焊接的能量，并通過焊接模具7傳遞給焊絲。

縱向調(diào)節(jié)組件3和橫向調(diào)節(jié)組件5的結(jié)構(gòu)如圖4所示，所述縱向調(diào)節(jié)組件3包括固定在機體1上的氣缸301和縱向滑道302，縱向滑道302中滑動配合連接有縱向滑塊303，縱向滑塊303的上端與氣缸301傳動連接，縱向滑塊303的下端固定連接焊接底模304；所述橫向調(diào)節(jié)組件5包括驅(qū)動組件501以及固定在機體1上的橫向滑道502，橫向滑道502中滑動配合連接有橫向滑塊503，橫向滑塊503的一端連接驅(qū)動組件501，另一端連接有與焊接底模304配合的焊線定位板504；其工作原理是這樣的，使用者首先將待焊接的兩焊絲通過橫向調(diào)節(jié)組件5實現(xiàn)預(yù)固定，驅(qū)動組件501驅(qū)動橫向滑塊503沿著橫向滑道502運行，直至焊線定位板504與焊接底模304配合壓住焊絲，然后控制縱向調(diào)節(jié)組件3，通過氣缸301驅(qū)動縱向滑塊303沿著縱向滑道302運行，直至焊接底模304壓緊焊絲并與焊接模具7接觸，并移動到合適的位置。

同時，為了進一步提高控制的精度，本發(fā)明還對縱向控制的調(diào)節(jié)進行了更加實用的創(chuàng)新，如圖5所示，所述微調(diào)組件4包括固定在底座2上的下底板401以及設(shè)置在下底板401上的縱向微調(diào)滑道402，縱向微調(diào)滑道402中滑動配合連接有縱向微調(diào)滑塊403，該縱向微調(diào)滑道402還設(shè)有用于驅(qū)動縱向微調(diào)滑塊403運行的驅(qū)動模塊404；所述縱向微調(diào)滑塊403的頂部連接有與焊接底模304配合的微調(diào)定位塊405；這樣在驅(qū)動模塊404的作用下，縱向微調(diào)滑塊403就會沿著微調(diào)滑道402運行，從而帶動縱向微調(diào)滑塊403上的微調(diào)定位塊405運行，微調(diào)定位塊405與焊接底模304以及焊線定位板504共同配合將焊絲調(diào)整到合適的焊接工位；這樣通過縱向調(diào)節(jié)組件3和橫向調(diào)節(jié)組件5快速裝夾定位，并通過微調(diào)組件4精準(zhǔn)對位的方式，可在提高焊接效率的同時，也保證了焊接的質(zhì)量；當(dāng)然，在具體實施時，無論是微調(diào)定位塊405、焊接底模304以及焊線定位板504的運行均可設(shè)計對應(yīng)的位移刻度值或光電位移參數(shù)，實現(xiàn)精確化可視化的控制調(diào)節(jié)，現(xiàn)有技術(shù)中不乏此類精密控制技術(shù)。

為了提高結(jié)構(gòu)強度和裝置運行的可靠性，所述底座2上還設(shè)有用于連接安裝法蘭601的法蘭固定座8和用于支撐焊接模具7的支撐組件9；通過法蘭固定座8能夠很好地將超聲波換能組件6固定在底座2上，且又能與焊接模具7很好地連接配合，位于焊接模具7下部的支撐組件9則能夠很好地保持焊接模具7位置的穩(wěn)定性，放置其因外部壓力而竄動。

如圖6和圖7所示，本發(fā)明還公開了一種快速成型焊接系統(tǒng)，它包括上述結(jié)構(gòu)的超聲波線束焊接裝置，該超聲波線束焊接裝置與焊接控制裝置10相連；所述焊接控制裝置10包括與超聲波換能組件相連的超聲波發(fā)生器以及與縱向調(diào)節(jié)組件、橫向調(diào)節(jié)組件和微調(diào)組件控制連接的PLC控制系統(tǒng)。本發(fā)明在焊接控制裝置10的控制下，可通過超聲波發(fā)生器調(diào)節(jié)超聲波源的能量參數(shù)，從而獲得焊接所需要的超聲波能量值，同時通過PLC控制系統(tǒng)，可控制縱向調(diào)節(jié)組件、橫向調(diào)節(jié)組件和微調(diào)組件的動作，從而實現(xiàn)從裝夾到焊接軌跡的全過程控制，在實際操作中，該焊接系統(tǒng)工作的壓力為0.1～0.8MPa；焊接時長為0.02～10S；點焊功率為800～20000W；超聲波頻率為15～40KHz；該焊接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實用緊湊，操作自動化程度高，在保證焊接質(zhì)量的同時，大大提高了焊接的效率。