一种超声波焊接装置及连续焊接方法

本发明涉及超声波焊接，尤其涉及一种超声波焊接装置及连续焊接方法。

背景技术：

1、超声波焊接是一种利用高频机械振动能量实现材料固相连接的技术，超声波焊接装置的基本工作原理是：通过发生器将工频电能转换为高频电信号，再由换能器将该高频电能转换为同频率的机械振动能，经变幅杆和焊头将振动能传递至待焊接工件的接合面，在静压力的共同作用下，接合面处产生高频摩擦热使材料局部熔化，从而实现分子层面的熔合连接，该技术无需添加任何粘接剂、填料或溶剂，具有焊接速度快、焊接强度高、节能环保、易于实现自动化等显著优点。

2、然而在加工安全性方面，当焊接对象为工程塑料、含卤素或阻燃剂的高分子材料时，高频摩擦产生的高温极易导致材料局部热解，释放出包含苯乙烯、氯化氢及醛类等在内的有机挥发物和刺激性烟气，长期于环境中将对操作人员造成累积性、不可逆的健康损害，在生产连续性方面，面对多品种、小批量的柔性制造场景，频繁更换不同规格的焊头或变幅杆已成为常态，特别是在连续流水线作业中，一旦焊头因金属疲劳或意外过载而发生磨损或断裂，螺纹紧固或锥面定位结构往往导致更换操作耗时较长，且拆装后必须重新校正声学谐振频率与水平度，重新校调的不确定性导致后续首件焊接质量的波动。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在上述技术问题中的缺点，而提出的一种超声波焊接装置及连续焊接方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种超声波焊接装置及连续焊接方法，包括支撑架、驱动架，所述驱动架的两侧对称设置有转动安装在支撑架上方的第二齿盘和第一齿盘，所述第一齿盘和第二齿盘上均设置有用于抽吸废气抽吸机构，所述抽吸机构包括设置在第一齿盘上的连接架，所述连接架的内侧设置有内弧形磁吸盒，所述内弧形磁吸盒内部开设有切槽，所述切槽内部固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有齿轮，所述内弧形磁吸盒与弧形板滑动连接，所述弧形板与齿轮啮合相连，所述弧形板侧面设置有机扇；

4、所述驱动架上设置有衔接盘，所述衔接盘底部设置有电动下压杆，所述衔接盘外部螺纹连接有承载盒，所述承载盒内部固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有蜗杆，所述蜗杆侧面啮合连接有蜗轮，所述蜗轮侧面固定连接有连接板，所述连接板端部固定连接有环形槽盒，所述环形槽盒内部设置有不少于两组的圆筒，所述圆筒内部设置有限位槽，所述圆筒与连接块滑动连接，所述圆筒内部设置有方腔，所述方腔内部固定连接有弹簧，所述弹簧上方与连接块固定连接，所述连接块下方设置有焊接头，所述承载盒下方设置有与圆筒相通的圆孔。

5、上述技术方案进一步包括：

6、所述驱动架上设置有用于调整抽吸机构的驱动机构。

7、所述环形槽盒与承载盒内部转动连接。

8、所述驱动机构包括设置在驱动架上方的第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆外部螺纹连接有齿条架，所述齿条架与支撑架滑动连接，所述齿条架的两侧分别啮合连接有第一齿盘和第二齿盘。

9、所述环形槽盒内部设置有弧形槽，所述弧形槽用于对圆筒的固定。

10、弧形槽能够对圆筒形成限位约束，提升圆筒在环形槽盒内部安装牢固度，环形槽盒旋转切换焊接头过程中，避免圆筒发生偏移、松脱，保证圆筒可以精准对准承载盒的圆孔。

11、所述支撑架底部设置有用于支撑的缓冲腿。

12、缓冲腿对支撑架起到缓冲减振作用，吸收超声波焊接作业产生的振动，降低整机振动传递，减少振动对焊接头焊接精度带来的干扰。

13、所述机扇与弧形板的连接处设置有活性炭存储腔。

14、机扇抽吸的焊接废气能够直接通入活性炭存储腔内部，活性炭可吸附烟气内有机挥发物、刺激性有害气体，减少直接外排的有害污染物，改善作业环境。

15、所述限位槽与连接块滑动相连，所述支撑架上方设置有驱动架。

16、限位槽对连接块起到导向限位作用，连接块沿限位槽竖向滑动，防止连接块发生周向转动，保证焊接头运动姿态稳定；支撑架为驱动架提供安装基础，保证驱动架及上部抽吸机构安装位置稳固。

17、本发明具备以下有益效果：

18、1、本发明中，通过设置可双向滑动调节的弧形板配合机扇构成对称对向抽吸结构，在超声波焊接作业过程中，可以将废气导入弧形板内部的活性炭室进行净化处理，有效避免有害烟气长期积聚在作业环境中，减少有害气体对操作人员造成的伤害，当焊接头出现磨损、断裂等损坏情况时，无需复杂拆装校正操作，即可快速完成备用焊接头的对位安装，提升了设备适配多品种、小批量柔性生产的能力，保障流水线焊接作业的连续性与生产效率。

19、2、本发明中，在流水线焊接作业中，针对焊头疲劳磨损、过载断裂等突发故障场景，可通过电机驱动环形槽盒快速换位，配合弹簧弹性复位与电动下压锁定结构完成焊头快速更替，无需人工反复拆装紧固、无需二次校准声学谐振频率与设备水平度，彻底解决了传统结构换件耗时久、校调误差大、成品质量不稳定的缺陷，有效降低设备停机等待时间，显著提升多品种柔性生产场景下的作业连续性与生产稳定性。

1.一种超声波焊接装置，包括支撑架（1）、驱动架（2），所述驱动架（2）的两侧对称设置有转动安装在支撑架（1）上方的第二齿盘（7）和第一齿盘（6），其特征在于，所述第一齿盘（6）和第二齿盘（7）上均设置有用于抽吸废气抽吸机构，所述抽吸机构包括设置在第一齿盘（6）上的连接架（8），所述连接架（8）的内侧设置有内弧形磁吸盒（9），所述内弧形磁吸盒（9）内部开设有切槽（10），所述切槽（10）内部固定连接有第二电机（11），所述第二电机（11）的输出端固定连接有齿轮（12），所述内弧形磁吸盒（9）与弧形板（13）滑动连接，所述弧形板（13）与齿轮（12）啮合相连，所述弧形板（13）侧面设置有机扇（14）；

2.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述驱动架（2）上设置有用于调整抽吸机构的驱动机构。

3.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述环形槽盒（21）与承载盒（17）内部转动连接。

4.根据权利要求2所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述驱动机构包括设置在驱动架（2）上方的第一电机（3），所述第一电机（3）的输出端固定连接有螺纹杆（4），所述螺纹杆（4）外部螺纹连接有齿条架（5），所述齿条架（5）与支撑架（1）滑动连接，所述齿条架（5）的两侧分别啮合连接有第一齿盘（6）和第二齿盘（7）。

5.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述环形槽盒（21）内部设置有弧形槽（22），所述弧形槽（22）用于对圆筒（212）的固定。

6.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述支撑架（1）底部设置有用于支撑的缓冲腿。

7.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述机扇（14）与弧形板（13）的连接处设置有活性炭存储腔。

8.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述限位槽（211）与连接块（26）滑动相连，所述支撑架（1）上方设置有驱动架（2）。

9.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：