[发明专利]超声波铜管剪切封口机及剪切封口方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用超声波剪切铜管、模压焊接铜管口的超声波铜管剪切封口机及剪切封口方法，属超声波铜管剪切封口机制造领域。

背景技术

授权公告号CN1783448C、名称“谐振器、超声头和利用超声头的超声波焊接机”，包括超声波振动器；谐振器，包括：主轴，其连接于该超声波振动器，并在从该超声波振动器产生的超声波的前进方向上延伸；以及突出部，其从该主轴的纵向方向中央附近、在与该主轴的纵向方向交叉的方向上突出；以及按压机构，用于将该谐振器的突出部的端表面，朝着待焊接的两个物体的至少一个按压，其中，在该主轴中，在所述突出部从其突出的纵向方向中央附近、该突出部被按压的部分以内，形成多个孔，所述多个孔沿着主轴基本对称。其不足之处：既无法实现对铜管的快速剪切，又无法实现对铜管的模压焊接。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能够实施对所焊铜管的瞬间剪切，又能够可靠地实施对铜管的模压焊接封口的超声波铜管剪切封口机及剪切封口方法。

设计方案：超声波焊接类似于摩擦焊，但仍有区别，超声焊接时间很短，温度低于再结晶；它与压力焊也不相同，因为所加的静压力比压力焊小的多。在超声波焊接过程中的初始阶段，切向振动除去金属表面的氧化物，并使粗糙表面的突出部分产生反复的微焊和破坏的过程而使接触面积增大，同时使焊区温度升高，在焊件交界面产生塑性变形，在接触压力的作用下，相互接近到原子引力能够发生作用的距离时，即形成面焊。

1、超声波换能器水平设置且位于超声波换能器安装座上的设置，是本发明的技术特征之一。这样做的目的在于：由于超声波金属剪切封口焊接机是利用超声波高频振动的纵波(水平)磨擦原理把超声波振动(纵波)的能量转换成摩擦能量传递到需焊接的金属表面，在摩擦产生热量的同时对其施加压力的情况下，使金属结构分子充分激活而形成分子层之间熔合，达到径向固态焊接的目的，因此将超声波换能器水平设置，既可以使超声波振动的纵波能量直接在焊接头上转换成摩擦能量且作用在被焊接的金属表面，与金属表面形成径向固态焊接，不仅有效地提高了超声波焊接的质量，而且提高了效能转换率。

2、底杆一端采用销与机壳铰接、另一端与刀架连接且轴承通过销位于底杆前部凹槽孔内的设计，是本发明的技术特征之二。这样做的目的在于：由于底杆前端与刀架连接，而滑杆一端与气缸活塞连接，滑杆的另一端呈斜面且与轴承面呈滑动配合，当气缸活塞带动滑杆向前运动，滑杆前部斜面穿过由导辊或导向轴承和轴承构成滑动通道时，其滑杆前部的斜面将底杆向上顶起，底杆带动刀架瞬间向上抬起，而位于刀架上的下刀模瞬间与上刀模合拢，其上下刀模中的剪刀口先将铜管剪切、模压面再将铜管封口。

3、底杆与超声波换能器底部之间复位弹簧设置，是本发明的技术特征之三。这样做的目的在于：当上下模完成对铜管的剪切、模压封口后，气缸中的活塞带动底杆恢复到原始状态(复位)，此时复位弹簧将底杆与超声波换能器底部间撑开，底杆带动刀架和下刀模与上刀模分离呈间距配合，以便下次再剪切、模压焊接。

4、定位器支架套在定位器上的设计，是本发明的技术特征之四。这样做的目的在于：由于定位器支架可以在定位器上横向移动，因此通过调节定位器支架，可以实现对所要剪切封口铜管部宽度的调节。

5、底杆前部设有高度可调节的螺钉的设计，是本发明的技术特征之五。这样做的目的在于：通过螺钉使超声波误动时，上刀模和下刀模间呈间隙配合，防止因误动、上下刀模相触所造成的上下刀模损伤或损坏。

6、滑杆下方螺钉设置且螺钉杆与位于底杆下方的位移电位器中的滑动杆相配合的设计，是本发明的技术特征之六。这样做的目的在于：由于位移动位器中电阻值的变化取决于滑动杆的移动位置，当滑动杆移动距离长时，其电阻值增大。本申请正是利用位移电位器这一特征，电阻值通过计算软件转换成厚度值，由于厚度值取决于超声波的模压焊接时间，因此控制器通过输入的电阻值即可得出超声波模压焊接的时间，通过对模压焊接时间的控制，即可达到超声波对铜管口可靠模压焊接的目的。

技术方案1：超声波铜管剪切封口机，它包括超声波铜管剪切封口机，所述的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铰接、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。