[发明专利]一种旋转式超声波换能器

说明书

本发明公开了一种旋转式超声波换能器，包括母发射体、子晶片共振单元、金属薄片、振动节点片、振动单元前驱部、焊接连接点、内切圆弧槽、焊头连接部和振动单元后部；本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，将本来只能用作轴向振动的换能器机构，转换为一种扭转振动的换能器机构，同时又由于力叠加的效应，可以将换能器的瞬间可承受功率相应地叠加增大，这样就得到了一种径向扭转振动且大功率的特殊换能器，运用此换能器的振动方式可以满足小空间，低振幅，大功率的金属焊接应用，解决了在工业上这些领域超声波虚焊，焊破等实际问题。

技术领域

本发明涉及超声波技术领域，特别涉及一种旋转式超声波换能器。

背景技术

目前，在超声波金属焊接领域，一般运用的是轴向振动的换能器，采用和焊接产品水平方向放置，通过一定的压力和超声水平直线振动的高频摩擦传递能量达到焊接的效果。但直线方向的振动一般振动幅度会比较大，且会使超声波能量往一个方向传递下去，这样会导致在焊接好产品的同时在产品别的部位吸收过多能量而造成一定程度的破坏。尤其在需要大功率焊接的时候很难控制好焊接的瞬时能量，造成焊破产品的问题。如果减小能量又会造成一定概率的虚焊，故小空间大功率的超声波金属焊接一直是应用上的一个难点。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题，而提供一种旋转式超声波换能器，从结构设计上就变换了换能器的振动方向，从现有的轴向振动模态变成按圆周方向扭转式振动模态，从而解决了超声波金属焊接应用中焊破和虚焊的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种旋转式超声波换能器，包括母发射体、子晶片共振单元、金属薄片、振动节点片、振动单元前驱部、焊接连接点、内切圆弧槽、焊头连接部和振动单元后部；所述子晶片共振单元由振动单元前驱部和振动单元后部整体成型在一起；所述子晶片共振单元为四个，所述子晶片共振单元以矩阵阵列的方式设置在母发射体的顶端外表面上；所述母发射体与子晶片共振单元之间的具体连接关系为：所述子晶片共振单元的振动单元前驱部均通过焊接连接点与母发射体固定连接在一起；所述子晶片共振单元上的振动单元后部外表面上固定包覆连接有四个金属薄片；所述子晶片共振单元上的振动单元后部外表面上还固定包覆连接有两个振动节点片；所述母发射体外表面中端两侧面上均设有内切圆弧槽；所述母发射体下表面上整体成型有一个焊头连接部。

作为优选，四个所述子晶片共振单元在母发射体上采用两两相反的排列顺序。

作为优选，所述子晶片共振单元上的振动单元后部直径为30mm～40mm，所述子晶片共振单元上的振动单元后部厚度为3mm～5mm。

作为优选，所述金属薄片为高导电性能金属薄片。

作为优选，所述子晶片共振单元上的振动单元前驱部直径为35mm～45mm。

本发明的有益效果：本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，将本来只能用作轴向振动的换能器机构，转换为一种扭转振动的换能器机构，同时又由于力叠加的效应，可以将换能器的瞬间可承受功率相应地叠加增大，这样就得到了一种径向扭转振动且大功率的特殊换能器，运用此换能器的振动方式可以满足小空间，低振幅，大功率的金属焊接应用，解决了在工业上这些领域超声波虚焊，焊破等实际问题。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的侧面结构示意图。

图3为本发明的侧面结构示意图。

1-母发射体；2-子晶片共振单元；3-金属薄片；4-振动节点片；5-振动单元前驱部；6-焊接连接点；7-内切圆弧槽；8-焊头连接部；9-振动单元后部。

具体实施方式