[发明专利]一种超声波金属焊接装置

权利要求书

1.一种超声波金属焊接装置，其特征在于，包括机架、焊接底座、自动焊接装置、半波三联组、刚性保持装置；所述自动焊接装置设置在机架上，包括行程调节装置和夹持装置；所述行程调节装置用于调节所述夹持装置沿滑轨移动的行程；所述半波三联组包括依次连接的超声波振子、变幅器和焊头；所述超声波振子和所述变幅器之间设置有第一阻尼片，所述变幅器和所述焊头之间设置有第二阻尼片，振子套筒通过所述第一阻尼片和第二阻尼片套设在所述半波三联组的外部；所述夹持装置用于夹持所述振子套筒；所述刚性保持装置安装在所述夹持装置上，用于抵住焊头上方，保持所述焊头在竖直方向的刚度；其中，所述变幅器用于控制焊头端面的振动振幅，所述变幅器是一个谐振半波金属装置，并和所述超声波振子以相同的频率进行共振，能够实现所述半波三联组的刚性安装件，且当能量从所述超声波振子通过所述变幅器传递到所述焊头时，振幅根据变幅器的尺寸能够增加或降低。

2.如权利要求1所述的超声波金属焊接装置，其特征在于，所述行程调节装置包括设置在机架上方左右两侧的上限位调节旋钮和下限位调节旋钮，所述上限位调节旋钮和下限位调节旋钮分别用于调节上限位挡块和下限位挡块在机架中上下移动，所述滑轨包括第一滑轨和第二滑轨，所述上限位挡块用于确定所述夹持装置沿所述第一滑轨移动的行程上限，所述下限位挡块用于确定所述夹持装置沿所述第二滑轨移动的行程下限。

3.如权利要求1-2任一项所述的超声波金属焊接装置，其特征在于，所述超声波振子、变幅器和焊头通过螺纹连接，所述超声波振子的末端与超声波发生器连接，所述超声波振子的另一端与所述变幅器的第一端连接，所述变幅器的第二端和所述焊头的尾部连接，振筒套子通过固定钢圈和螺栓与所述第一阻尼片和所述第二阻尼片固定连接，所述固定钢圈与所述半波三联组不接触。

4.如权利要求1所述的超声波金属焊接装置，其特征在于，所述超声波振子的末端连接20KHZ的电能，能够使高频电能振荡转化为同频率的机械振动；所述超声波振子包括压电陶瓷单元组，当振子接通交流电源，所述压电陶瓷单元组交替膨胀和收缩，能够将电能转化为机械能。

5.如权利要求1所述的超声波金属焊接装置，其特征在于，所述自动焊接装置包括电机，所述电机通过带动丝杠转动使夹持装置沿所述滑轨移动，所述行程调节装置用于调节所述夹持装置沿滑轨上下移动的行程。

6.如权利要求1所述的超声波金属焊接装置，其特征在于，所述自动焊接装置包括压力传感器，所述压力传感器用于检测焊接装置焊接时的压力，当所述压力达到一定值时，所述半波三联组开始工作。

7.如权利要求1所述的超声波金属焊接装置，其特征在于，所述焊接底座通过螺栓固定在机架上，并位于所述焊头正下方，所述焊头是一个半波长的谐振金属装置，用于将超声波振动从所述变幅器传递到焊嘴上，其由经真空热处理的含钒元素钢材制成，谐振频率为20KHz。

8.如权利要求1所述的超声波金属焊接装置，其特征在于，所述第一阻尼片和第二阻尼片由含铍元素的合金钢制成，调频为20KHz的工作频率，并被设置为在径向方向保持刚度，在轴向方向能够产生超声波振动。