一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超聲波焊接裝置，尤其是涉及一種用于注塑工件的超聲波焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40KHz電能，被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器，再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，隨后機(jī)械運(yùn)動(dòng)通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動(dòng)能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動(dòng)能量通過摩擦方式被轉(zhuǎn)換成熱能，進(jìn)而將待焊接處的塑料熔化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。
[0003]目前，塑料制造行業(yè)中，零件之間進(jìn)行焊接時(shí)會(huì)因?yàn)楹附邮芰Σ痪?、焊接壓力過大、焊接壓力不均衡等問題，而出現(xiàn)焊接筋斷裂、焊接力不穩(wěn)定、焊接后局部開裂等缺陷。例如，在對(duì)空調(diào)出風(fēng)口面板進(jìn)行焊接時(shí)，易留殘?jiān)?，清理時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且裝配后的產(chǎn)品牢固度和外觀質(zhì)量均不穩(wěn)定。
[0004]針對(duì)上述問題，申請(qǐng)?zhí)枮?01410244080.5的中國專利公布了一種塑料件超聲波焊接裝置，用于將2件塑料件焊接在一起，該焊接裝置包括機(jī)架，該機(jī)架上具有用于放置塑料件的支撐架，該支撐架上方設(shè)有用于壓緊該塑料件的壓頭，該支撐架的邊側(cè)或下側(cè)設(shè)有用于焊接該塑料件的焊頭，所述機(jī)架上固定有伸縮軸朝下的氣缸，該壓頭固定于該氣缸的伸縮軸的下端，同時(shí)，該氣缸連接有用于調(diào)節(jié)該壓頭的下壓力的氣壓比例調(diào)節(jié)器，該氣壓比例調(diào)節(jié)器連接有用于控制該氣壓比例調(diào)節(jié)器的PLC。雖然上述專利公布的技術(shù)方案能改善塑料焊接件焊接時(shí)受力的均勻度、平衡性，但裝置運(yùn)行的平穩(wěn)性及安全性有待進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種操作簡便，焊接速度快，焊接強(qiáng)度高，焊接穩(wěn)定性好，可實(shí)現(xiàn)精密控制的用于注塑工件的超聲波焊接裝置。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種用于注塑工件的超聲波焊接裝置，該裝置包括機(jī)箱、設(shè)置在機(jī)箱中的超聲波發(fā)生單元、夾具、超聲波能量轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動(dòng)氣缸、分別與超聲波發(fā)生單元及驅(qū)動(dòng)氣缸電連接的人機(jī)界面控制單元、與人機(jī)界面控制單元電連接的安全保護(hù)單元以及壓力指示單元，所述的超聲波發(fā)生單元通過電路與超聲波能量轉(zhuǎn)換器連接，所述的超聲波能量轉(zhuǎn)換器下部設(shè)有焊接頭，并且所述的超聲波能量轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞桿固定連接，并通過驅(qū)動(dòng)氣缸可升降地設(shè)置在夾具上方，所述的驅(qū)動(dòng)氣缸連接有用于調(diào)節(jié)焊接頭的下壓力的調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥通過電路分別與人機(jī)界面控制單元、壓力指示單元連接。
[0008]所述的超聲波發(fā)生單元包括一左一右相對(duì)設(shè)置的第一超聲波發(fā)生器及第二超聲波發(fā)生器，并且所述的第一超聲波發(fā)生器、第二超聲波發(fā)生器通過電路分別與人機(jī)界面控制單元及超聲波能量轉(zhuǎn)換器連接。
[0009]所述的安全保護(hù)單元包括一左一右相對(duì)設(shè)置的第一光幕及第二光幕、與第一超聲波發(fā)生器電連接的第一啟動(dòng)按鈕及第一急停按鈕、與第二超聲波發(fā)生器電連接的第二啟動(dòng)按鈕及第二急停按鈕，所述的第一光幕及第二光幕分別通過電路與人機(jī)界面控制單元連接。
[0010]所述的焊接頭的數(shù)量根據(jù)待焊接注塑工件上待焊接點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行設(shè)定。
[0011]優(yōu)選的，所述的焊接頭共設(shè)有10個(gè)，并且每個(gè)焊接頭對(duì)應(yīng)一個(gè)超聲波能量轉(zhuǎn)換器及一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸。
[0012]每個(gè)焊接頭對(duì)應(yīng)一個(gè)調(diào)壓閥及一個(gè)壓力指示單元。
[0013]所述的壓力指示單元包括與調(diào)壓閥電連接的壓力表及指示燈。
[0014]所述的人機(jī)界面控制單元包括電氣控制箱以及與電氣控制箱電連接的人機(jī)顯示界面、電源開關(guān)、報(bào)警指示燈及復(fù)位按鈕。
[0015]優(yōu)選的，所述的機(jī)箱底部還設(shè)有滾輪，并可通過滾輪在地面上移動(dòng)。
[0016]在實(shí)際使用時(shí)，將待焊接注塑工件置于夾具上固定后，啟動(dòng)電源，通過人機(jī)顯示界面設(shè)定參數(shù)，同時(shí)按下第一啟動(dòng)按鈕及第二啟動(dòng)按鈕，電氣控制箱控制驅(qū)動(dòng)氣缸向下推動(dòng)超聲波能量轉(zhuǎn)換器，直至焊接頭與注塑工件上相應(yīng)的待焊接部位相接觸，電氣控制箱根據(jù)預(yù)先設(shè)定的壓力大小，通過調(diào)壓閥控制焊接頭的下壓力，并且下壓力大小通過壓力表顯示出來，當(dāng)下壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，指示燈點(diǎn)亮，此時(shí)，電氣控制箱控制第一超聲波發(fā)生器及第二超聲波發(fā)生器工作，并由超聲波能量轉(zhuǎn)換器傳遞至焊接頭，使得焊接頭進(jìn)行快速焊接。待焊接結(jié)束后，電氣控制箱控制驅(qū)動(dòng)氣缸帶動(dòng)超聲波能量轉(zhuǎn)換器復(fù)位。
[0017]需要說明的是，在工作狀態(tài)下，當(dāng)夾具上待焊接注塑工件的位置由于放置不準(zhǔn)確，而使得第一光幕及第二光幕產(chǎn)生感應(yīng)時(shí)，所述的第一光幕及第二光幕會(huì)將感應(yīng)信號(hào)傳遞至人機(jī)界面控制單元，此時(shí)，報(bào)警指示燈會(huì)發(fā)出閃燈警報(bào)，提醒工作人員及時(shí)調(diào)整待焊接注塑工件的位置。
[0018]而當(dāng)工作中出現(xiàn)緊急狀況時(shí)，可以同時(shí)按下第一急停按鈕及第二急停按鈕，及時(shí)關(guān)閉正在運(yùn)行的第一超聲波發(fā)生器及第二超聲波發(fā)生器，待緊急狀況消除后，可以通過復(fù)位按鈕將超聲波能量轉(zhuǎn)換器復(fù)位，重新開始操作。
[0019]本發(fā)明裝置在進(jìn)行超聲波焊接時(shí)，當(dāng)超聲波作用于待焊接注塑工件的接觸面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動(dòng)，達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng)，通過焊接頭把超聲波能量傳送到待焊接區(qū)，由于待焊接區(qū)的交界面處聲阻增大，因此產(chǎn)生局部高溫，又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時(shí)不能及時(shí)散發(fā)，聚集在待焊接區(qū)，使待焊接區(qū)的接觸面迅速熔化，并施加一定壓力，使其融合成一體，當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn):
[0021]I)由于采用調(diào)壓閥及壓力指示單元，能夠準(zhǔn)確控制焊接頭的下壓力，可根據(jù)不同注塑工件來及時(shí)調(diào)整焊接頭的下壓力，能有效避免注塑工件所受壓力的單一，使用范圍更廣；
[0022]2)由于采用第一光幕及第二光幕，能及時(shí)檢測夾具上待焊接注塑工件的位置是否正確，確保焊接能夠順利進(jìn)行，安全性好；
[0023]3)由于采用第一啟動(dòng)按鈕、第二啟動(dòng)按鈕及第一急停按鈕、第二急停按鈕，能夠進(jìn)一步提高裝置的使用安全性，大大降低焊接過程的安全隱患；
[0024]4)整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能有效提高注塑工件焊接時(shí)受力的均勻度、平衡性，有效解決了注塑工件焊接時(shí)出現(xiàn)局部開裂、易產(chǎn)生殘?jiān)葐栴}，大大提高了焊接過程的穩(wěn)定性，操作便捷，焊接速度快、強(qiáng)度高，生產(chǎn)效率高，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，維修保養(yǎng)方便。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖中標(biāo)記說明:
[0027]!一機(jī)箱、2 一驅(qū)動(dòng)氣缸、3 一夾具、4 一焊接頭、5—調(diào)壓閥、6—第一超聲波發(fā)生器、7一第二超聲波發(fā)生器、8—第一光蒂、9一第二光蒂、10一第一啟動(dòng)按鈕、11一第一急停按鈕、12—第二啟動(dòng)按鈕、13—第二急停按鈕、14 一壓力表、15—指不燈、16 一人機(jī)顯不界面、17 一電源開關(guān)、18—報(bào)警指不燈、19 一復(fù)位按鈕。