[实用新型]龙门架移动式平面坐标数控超声波焊接机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数控机床，具体是指将超声波焊接机与数控机床技术结合的，用于对工件进行高效率精确定位焊接加工的一种龙门架移动式平面坐标数控超声波焊接机床。

背景技术

超声波焊接是将高频振动的机械波传递到二个需要焊接的工件表面，在加压的情况下，使二个工件表面相互摩擦而形成分子层间熔合的一种焊接技术，现已广泛用于金属的表面焊接、热塑性塑料的熔接。

现有技术的超声波焊机对于焊接面较小的工件焊接，采用人工通过模型焊头和装夹具对工件进行一次性焊接成型；对于焊接面较大和各焊接点材料或厚度参数不同的较为复杂的大型工件，例如汽车的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢芯部件，受换能器功率和大型模型焊头的限制，需要对工件进行逐点、逐段、变时(依据焊点厚度改变焊接时间)焊接，现有技术缺乏此类专用加工设备，一些企业采取将超声波焊机的焊头改装到如“加工中心”等通用数控切削设备的Z轴上，将工件装夹在活动工作台上进行焊接加工作业，因而存在成本高、效率低、设备大材小用、加工设备资源浪费的问题与不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题与不足，本实用新型采用箱式固定工作台、移动龙门架的机床结构，在龙门架横梁设置的横向拖板上设置受控的气缸驱动大功率超声波振子、焊头；由大功率超声波发生器提供振源，由数控系统依据编程控制伺服电机、螺杆系统驱动龙门架、横向拖板平面坐标寻的，气缸上下伸缩驱动大功率超声波振子、焊头执行焊接和复位的技术方案，提供一种将超声波焊接机与数控机床结合的龙门架移动式平面坐标数控超声波焊接机床的专用焊接加工设备，旨在通过数控寻的，自动逐点、逐段、变时焊接，使较为复杂的大型工件的超声波焊接数控化、自动化，以达到低成本、高效率、高质量的目的。

本实用新型的目的是这样实现的：龙门架移动式平面坐标数控超声波焊接机床，是将超声波焊接机与数控机床结合的一种专用焊接加工设备，包括固定工作台、移动龙门架、横向拖板、气缸、振子、焊头、Y轴伺服电机、X轴伺服电机、滚珠丝杠副、数控系统、超声波发生器，其中：所述的固定工作台为用常规机床床身材料制作，中空矩形箱式，工作台兼床身的支承部件；固定工作台的上面为平面，平面上设有设置夹具的安装孔，固定工作台纵向二侧设有相互平行的，支承引导所述移动龙门架作纵向滑动的，外凸的槽形导轨；沿槽形导轨槽中的轴线装有滚珠丝杠副的丝杠部分，固定工作台的一端装有Y轴伺服电机与丝杠相连；所述的移动龙门架为用钢板焊制的，由二个立柱支撑一道横梁构成的门框形的，横向骑跨在所述固定工作台纵向二侧槽形导轨上的移动部件，是机床的纵向X轴移动部分；移动龙门架的二个立柱的下部，分别设有凹形铸铁滑槽与所述固定工作台的槽形导轨滑动配合连接，滑槽中装有滚珠丝杠副的滚珠螺母部分与所述固定工作台的槽形导轨槽中的丝杠部分啮合连接，移动龙门架的横梁纵向的二侧上分别设有水平的铸铁槽形导轨，沿槽形导轨槽中的轴线装有滚珠丝杠副的丝杠部分，横梁的一端装有二只X轴伺服电机分别与横梁二侧的丝杠相连；所述的横向拖板为一面设有铸铁凹形滑槽，另一面为平面的矩形载板，二个横向拖板的滑槽分别滑动配合在所述移动龙门架横梁二侧的槽形导轨上，是机床的横向Y轴移动部分；滑槽中装有滚珠丝杠副的滚珠螺母部分与所述移动龙门架横梁的槽形导轨槽中的丝杠部分啮合连接，横向拖板的载板沿垂直方向，装有由气缸、振子、焊头组成的超声波焊具，气缸的活塞杆朝下，同轴线，连接所述振子，振子之下连接所述焊头，焊头圆锥台的尖头朝下，每个横向拖板上并排装二套超声波焊具，且各自独立受控；所述的气缸为标准的气动伸缩执行元件，气缸通过软管，受数控系统控制的压缩空气源电磁阀的启闭切换，执行气动伸缩；所述的振子为圆柱形的，将所述超声波发生器输出的电振荡转换为机械振动的超声波换能器件；所述的焊头为细长的圆锥台形钛合金部件；所述的Y轴伺服电机、X轴伺服电机、滚珠丝杠副、数控系统；为常规数控铣床的标准配置；所述的超声波发生器为超声电振荡发生与输出的柜式电气装置，通过输出电缆与所述的振子相连，输出功率900W，频率40kHz。

工作原理