一种超声波电焊机的制作方法

1.本实用新型属于超声波应用技术领域，具体来说，特别涉及一种超声波电焊机。


背景技术：

2.超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，反射能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
3.传统电焊在焊接面会高度氧化被焊接物导致焊接位置强度变低，同时氧化层会降低焊接物的导电性能，同时伴有火花，而超声波焊接技术则不存在上述问题，且无需任何焊料，环保高效。因此超声波电焊机在市场上很受欢迎。
4.申请号为cn201420262900.9公开了一种电焊机，尤其涉及一种多工位超声波塑料电焊机，其属于汽车配件技术领域。它解决了现有技术中手工焊接使得产品质量的稳定性较差、工人劳动强度较大和塑料电焊机工位较少、工作效率较低的缺陷，其主要包括由plc加工平台、焊枪和模具，加工平台上设有一个以上的焊枪；焊枪包括滑动导杆、支撑架和焊头，支撑架通过锁紧螺钉甲和锁紧螺钉乙安装在滑动导杆上以分别实现于滑动导杆上下移动和左右摆动，焊头外部设有套筒且通过锁紧螺钉安装在支撑架上；所述滑动导杆通过固定底座安装在加工平台上。该电焊机机座固定，无法适应小规模的灵活焊接需求。
5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种超声波电焊机，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
8.本实用新型为一种超声波电焊机，包括熔铸盖，所述熔铸盖下表面固定连接有固定螺钉，所述固定螺钉下部螺纹连接有换能器外壳，所述固定螺钉贯穿所述换能器外壳上端且螺纹连接有后盖板，所述后盖板内部固定连接有预应力螺栓，所述预应力螺栓贯穿所述后盖板且延伸部位侧面套接有压电陶瓷片若干，所述压电陶瓷片之间设置有铜极片，所述预应力螺栓下部螺纹连接有前盖板，所述前盖板下表面螺纹连接有增幅器，所述增幅器下表面螺纹连接有焊头。
9.进一步地，所述固定螺钉上部固定连接于所述熔铸盖下表面，所述熔铸盖为熔融金属浇铸于所述换能器外壳上表面。
10.进一步地，所述熔铸盖内部设置有接线孔，所述接线孔贯穿所述换能器外壳上表面并延伸至其内部，所述后盖板侧面与所述换能器外壳内部侧面有一定距离。
11.进一步地，所述预应力螺栓螺杆上端有外接物部位无螺纹，螺纹连接所述前盖板紧密后，所述压电陶瓷片和位于其中间的所述铜极片同时处于压实状。
12.进一步地，所述增幅器中部较大，前端较小，所述增幅器所用材料为钛合金，所述
增幅器上表面中心固定连接有螺钉，下表面设置有更换孔。
13.进一步地，所述焊头上表面固定连接有螺钉，侧面对称设置有切面，所述切面延伸至底面，底面设置有焊接纹。
14.本实用新型具有以下有益效果：
15.通过操作人员握住换能器外壳打开发生器的开关，高频电流经过接线孔内的电线并接入到铜极片上，通过换能器外壳、接线孔和铜极片的配合，使得电线内接电焊机可手持操作，提高了电焊机的便利性；铜极片作用于压电陶瓷片，压电陶瓷片由于压电效应极化产生将电能转化为同频率的机械振动，预应力螺栓在固定换能器的同时也连接了前后盖板，由于单纯的压电陶瓷片谐振振幅较小，而相连接的非压电但膨胀系数小的前后盖板则能提高增幅产生更强力的超声波，超声波经过增幅器的聚能传到焊头，通过前后盖板和增幅器的使用，对换能器谐振进行了强大的增幅，提高了电焊机的性能；操作人员通过下压的方式将增幅的超声波作用于材料面，振动的能量将转变为焊接面间的摩擦功、形变能量和较小的温升且不会对被焊接物表面氧化脆化，从而完成焊接，通过超声波技术的引用，区别于传统电焊技术的焊接污染脆化被焊接物，本电焊机更加环保高效。
16.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
17.为了更清楚地说明实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的整体示意图；
19.图2为本实用新型的爆炸图；
20.图3为本实用新型的正面剖视图；
21.图4为本实用新型的侧面剖视图；
22.图5为本实用新型的焊头结构示意图。
23.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
24.1、熔铸盖；101、接线孔；2、固定螺钉；3、换能器外壳；4、后盖板；5、预应力螺栓；6、压电陶瓷片；7、铜极片；8、前盖板；9、增幅器；901、更换孔；10、焊头；1001、切面；1002、焊接纹。
具体实施方式
25.下面将结合实用新型实施例中的附图，对实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“顶”、“中”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新
型的限制。
27.请参阅图1
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5所示，本实用新型为一种超声波电焊机，包括熔铸盖1，所述熔铸盖1下表面固定连接有固定螺钉2，所述固定螺钉2下部螺纹连接有换能器外壳3，所述固定螺钉2贯穿所述换能器外壳3上端且螺纹连接有后盖板4，所述后盖板4内部固定连接有预应力螺栓5，所述预应力螺栓5贯穿所述后盖板4 且延伸部位侧面套接有压电陶瓷片6若干，所述压电陶瓷片6之间设置有铜极片7，所述预应力螺栓5下部螺纹连接有前盖板8，所述前盖板8下表面螺纹连接有增幅器9，所述增幅器下表面螺纹连接有焊头10。
28.在一个实施例中，对于上述固定螺钉2来说，所述固定螺钉2上部固定连接与所述熔铸盖1下表面，所述熔铸盖1为熔融金属浇铸于所述换能器外壳3 上表面，从而固定螺钉2则在结构上连接了熔铸盖1、换能器外壳3和后盖板4，进而配合预应力螺栓5将整个电焊机连接为了一体。此外，具体应用时，固定螺钉2沿换能器周边均匀分布，提高装置稳定性。
29.在一个实施例中，对于上述熔铸盖1来说，所述熔铸盖1内部设置有接线孔101，所述接线孔101贯穿所述换能器外壳3上表面并延伸至其内部，所述后盖板4侧面与所述换能器外壳3内部侧面有一定距离，从而接线孔101可以从外部直接接线到换能器内部，进而接入的电线与在内部的铜极片连接。此外，具体应用时，外部接线孔101接线后为密封状态，且接入线应有绝缘层包裹。
30.在一个实施例中，对于上述预应力螺栓5来说，所述预应力螺栓5螺杆上端有外接物部位无螺纹，螺纹连接所述前盖板8紧密后，所述压电陶瓷片6和位于其中间的所述铜极片7同时处于压实状，从而保证压电陶瓷片6和铜极片7 组成的压电结构能够稳定连接工作，进而防止接触不良导致的发热损伤机器。此外，具体应用时，预应力螺栓5为强度较高的45号钢种。
31.在一个实施例中，对于上述增幅器9来说，所述在于，所述增幅器9中部较大，前端较小，所述增幅器9所用材料为钛合金，所述增幅器9上表面中心固定连接有螺钉，下表面设置有更换孔901，从而增幅器9接收到超声波后装置振动加剧，中部较大部位整体较重对机器进行减震，同时前端较小则对超声波聚能增幅，进而在提高增幅的同时也避免了机器振动发热导致的能量损耗。此外，具体应用时，换能器外壳3、后盖板4、预应力螺栓5、压电陶瓷片6、铜极片7和前盖板8共同构成了换能器，换能器和增幅器9的长度参数等是严格根据谐振频率大小对应设计的。
32.在一个实施例中，对于上述焊头10来说，所述焊头10上表面固定连接有螺钉，侧面对称设置有切面1001，所述切面1001延伸至底面，底面设置有焊接纹1002，从而侧切面可以用来焊接塑料等产品，有焊接纹1002的底面可以用来焊接一定厚度的金属，进而提高焊头10的应用面。此外，具体应用时，焊头10 可以根据不同需求由上端的螺钉更换，同时焊接的金属厚度建议不超过5毫米，此外，整个装置为适应手持操作的尺寸。
33.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过操作人员握住换能器外壳3打开发生器的开关，高频电流经过接线孔101内的电线并接入到铜极片7 上，铜极片7作用于压电陶瓷片6，压电陶瓷片6由于压电效应极化产生将电能转化为同频率的机械振动，预应力螺栓5在固定换能器的同时也连接了前后盖板，由于单纯的压电陶瓷片6谐振振幅较小，而相连接的非压电但膨胀系数小的前后盖板则能提高增幅产生更强力的超声波，超声波经过增幅器9的聚能传到焊头，操作人员通过下压的方式将增幅的超声波作用于材料面，振动
的能量将转变为焊接面间的摩擦功、形变能量和较小的温升且不会对被焊接物表面氧化脆化，从而完成焊接。
34.通过上述技术方案，1、通过换能器外壳3、接线孔101和铜极片7的配合，使得电线内接电焊机可手持操作，提高了电焊机的便利性；2、通过前后盖板和增幅器9的使用，对换能器谐振进行了强大的增幅，提高了电焊机的性能；3、通过超声波技术的引用，区别于传统电焊技术的焊接污染脆化被焊接物，本电焊机更加环保高效。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.以上公开的实用新型优选实施例只是用于帮助阐述实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用实用新型。实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。