一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机

技术领域

本发明涉及一种超声波焊接封管机，属于超声波焊接领域。

背景技术

公开号为CN201399677Y、申请日为2009年5月4日的实用新型专利公开了一种超声波铜管剪切封口机，具体公开了所述超声波铜管剪切封口机中的超声波换能器水平设置机壳内，定位器呈凹槽状结构且与机壳连接，上刀模位于定位器凹槽内且与超声波换能器连接，底杆一端采用销与机壳饺接、另一端与刀架连接且轴承通过销位于底杆前部凹槽孔内，下刀模位于刀架上且与上刀模构成剪切、模压焊接，气缸位于超声波换能器下方且气缸中的活塞与滑杆一端连接，滑杆的另一端呈斜面且与轴承面呈滑动配合。其不足之处：由于所述上下刀模相对运动时存在转动，易导致切口不平整，焊件变形不均匀，难以保证焊接质量；并且由于反馈上下刀模相对位置的位移传感器没有直接设置在上下刀模结构上，导致传感器检测误差经过机械结构放大，降低了测量精度。

发明内容

本发明为解决现有超声波铜管剪切封口机由于上下刀模相对运动时存在转动，难以保证焊接质量，且传感器检测误差经过机械结构放大，降低了测量精度的问题，进而提出一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括罩壳组合体、超声组件、气动组件、底模支架、底模和顶升滚子；超声组件安装在罩壳组合体内的上部，气动组件安装在罩壳组合体内的下部，底模支架设置在超声组件的下方，气动组件的前端通过顶升滚子与底模支架的下表面连接，底模安装在底模支架上，且底模位于超声组件前端的下方。

进一步的，罩壳组合体由后罩壳、中罩壳、上罩壳、前罩壳和下罩壳组成；后罩壳、中罩壳、上罩壳、前罩壳由后至前依次连接，后罩壳、中罩壳、上罩壳、前罩壳均固定在下罩壳上。

进一步的，超声组件包括压电换能器、调幅器和焊头；压电换能器、调幅器和焊头首尾依次连接，焊头位于底模的上方，且焊头与底模组成剪切关系。

进一步的，气动组件包括节流喷气阀、气动电磁阀、气源阀块和气缸、梯形气缸顶杆；节流喷气阀、气动电磁阀并排安装在气源阀块上表面的后部，气缸安装在气源阀块上表面的前部，梯形气缸顶杆与气缸的活塞固定连接。

进一步的，本发明还包括导向滚子，导向滚子与下罩壳滚动连接，且导向滚子与梯形气缸顶杆的下表面抵接。

进一步的，本发明还包括两个滑动导轨；两个滑动导轨对称安装在底模支架的两侧，每个滑动导轨包括滑块和导轨，导轨固定在下罩壳上，滑块滑动连接在导轨上，底模支架与滑块固定连接。

进一步的，本发明还包括复位弹簧；复位弹簧的上端抵接在上罩壳的下表面，复位弹簧的下端抵接在底模支架的上表面。

进一步的，本发明还包括调节螺栓；调节螺栓由下至上插装在底模支架上，且调节螺栓与底模支架螺纹连接。

进一步的，本发明还包括传感器限位器和位移传感器；位移传感器包括位移传感器滑杆和位移传感器主体，位移传感器主体固定安装固定在下罩壳上，底模支架通过传感器限位器与滑块连接，位移传感器滑杆的上端与传感器限位器连接，位移传感器滑杆与位移传感器主体连接。

本发明的有益效果是：

1、本发明的底模在底模支架的带动下，垂直向上做平移运动，可使焊头和底模在剪切和焊接时始终相对平行的运动，保证剪切后铜管的切口平整对称和加压焊接后铜管的焊点变形厚度均匀，从而保证焊接质量；

2、本发明用于反馈焊头和底模的位移传感器设置在与底模支架固连的传感器限位器和下罩壳之间，可以直接测量出焊头和底模的相对位置，避免因为运动传递增加误差，从而保证测量精度，提升焊接质量；

3、本发明在压电换能器下方设置有散热装置，可以及时对压电换能器及其其他组件进行降温，保证在长时间工作后产品的性能不下降；

4、本发明的所有对外连接线路均穿过金属软管接头与外界相连，该设置可以减少产品与外界连接的接口，简化连接过程，同时在需要更换压电换能器时，可以通过拆装后罩壳断开或连接对外连接线路，减少更换时间；

5、本发明的下罩壳没有下表面，呈半包围结构，所述气缸和气源阀块的下表面裸露在本发明外，该设置可以减小本发明重量，减轻操作人员的作业负担。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是声组件的结构示意图；

图4是气动组件的结构示意图；

图5是滑动导轨、位移传感器的结构示意图；

图6是电路板的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机包括罩壳组合体1、超声组件2、气动组件3、底模支架4、底模6和顶升滚子8；超声组件2安装在罩壳组合体1内的上部，气动组件3安装在罩壳组合体1内的下部，底模支架4设置在超声组件2的下方，气动组件3的前端通过顶升滚子8与底模支架4的下表面连接，底模6安装在底模支架4上，且底模6位于超声组件2前端的下方。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机的罩壳组合体1由后罩壳1-1、中罩壳1-2、上罩壳1-3、前罩壳1-4和下罩壳1-5组成；后罩壳1-1、中罩壳1-2、上罩壳1-3、前罩壳1-4由后至前依次连接，后罩壳1-1、中罩壳1-2、上罩壳1-3、前罩壳1-4均固定在下罩壳1-5上。

本实施方式中下罩壳1-5没有下表面，呈半包围结构，所述气缸和气源阀块的下表面裸露在本发明外，该设置可以减小本发明重量，减轻操作人员的作业负担。

中罩壳1-2没有下表面和前后表面，为半包围结构，所述气缸3-1和所述气源阀块3-3下表面裸露在本发明外并设置在所述中罩壳1-2下方。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机的超声组件2包括压电换能器2-1、调幅器2-2和焊头2-3；压电换能器2-1、调幅器2-2和焊头2-3首尾依次连接，焊头2-3位于底模6的上方，且焊头2-3与底模6组成剪切关系。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机的气动组件3包括节流喷气阀3-1、气动电磁阀3-2、气源阀块3-3和气缸3-4、梯形气缸顶杆3-5；节流喷气阀3-1、气动电磁阀3-2并排安装在气源阀块3-3上表面的后部，气缸3-4安装在气源阀块3-3上表面的前部，梯形气缸顶杆3-5与气缸3-4的活塞固定连接。

本实施方式中所述气缸3-4设置在调幅器2-2下方并与所述上罩壳1-3后方固定连接，所述气源阀块3-3固定连接于所述气缸3-4后方，所述节流喷气阀3-1和所述气动电磁阀3-2固定连接于所述气源阀块3-3上方左右两侧，所述梯形气缸顶杆3-5固定连接于所述气缸3-4的活塞杆上，底模支架4设置在梯形气缸顶杆3-5前方并通过设置在所述上罩壳1-3内部两侧的滑动导轨5平移连接在上罩壳1-3内部，与所述焊接头2-3组成剪切关系的底模6固定连接于底模支架4前段。

压电换能器2-1下方设置有节流喷气阀3-1，所述气源阀块3-3固定连接于气缸3-4后方，节流喷气阀3-1固定连接于气源阀块3-3上方；节流喷气阀3-1位于所述压电换能器2-1下方的位置沿与压电换能器2-1轴线垂直的方向开有一排小孔，通过控制节流喷气阀3-1，可以调节所述小孔的出气量，以此控制对所述压电换能器2-1的散热速率。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机还包括导向滚子7，导向滚子7与下罩壳1-5滚动连接，且导向滚子7与梯形气缸顶杆3-5的下表面抵接。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

具体实施方式六：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机还包括两个滑动导轨5；两个滑动导轨5对称安装在底模支架4的两侧，每个滑动导轨5包括滑块5-1和导轨5-2，导轨5-2固定在下罩壳1-5上，滑块5-2滑动连接在导轨5-2上，底模支架4与滑块5-2固定连接。

本实施方式中所述导轨5-2和所述滑块5-1在竖直方向上构成平移连接，所述底模支架4通过传感器限位器11和所述滑块5-1固定连接，所述导轨5-2和所述上罩壳1-3构成固定连接。

其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机还包括复位弹簧9；复位弹簧9的上端抵接在上罩壳1-3的下表面，复位弹簧9的下端抵接在底模支架4的上表面。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机还包括调节螺栓10；调节螺栓10由下至上插装在底模支架4上，且调节螺栓10与底模支架4螺纹连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式九：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机还包括传感器限位器11和位移传感器12；位移传感器12包括位移传感器滑杆12-1和位移传感器主体12-2，位移传感器主体12-2固定安装固定在下罩壳1-5上，底模支架4通过传感器限位器11与滑块5-1连接，位移传感器滑杆12-1的上端与传感器限位器11连接，位移传感器滑杆12-1与位移传感器主体12-2连接。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

具体实施方式十：结合6说明本实施方式，本实施方式一种平行动作式剪切加压的超声波焊接封管机还包括电路板13；电路板13固定连接在后罩壳1-1上，电路板13用于控制本发明的工作，电路板13上开有若干圆孔，与本发明内部元件相连的所有线路可穿过所述电路板13上的圆孔并通过固定连接于所述后罩壳1-1后部的金属软管接头10与外界相连。

工作原理

本发明在工作时首先根据所加工铜管的直径旋转所述调节螺栓10控制所述焊头2-3和所述底模6间隙至合适距离，所述气动电磁阀3-2控制气缸伸出，所述梯形气缸顶杆3-5前进并推动所述顶升滚子8带动所述底模支架4上升，所述底模6和所述焊头2-3相互平移靠近夹断被加工铜管，所述压电换能器2-1产生高频振动经调幅器2-2放大后在焊头2-3位置产生幅度较大的高频振动，所述底模支架4带动所述底模6继续给予被加工铜管压力，在高频振动和加压的作用下，被加工铜管两接触表面构成分子间融合，完成焊接过程。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。