[发明专利]一种具有双向定位金属超声焊接装置

权利要求书

1.一种具有双向定位金属超声波焊接装置，其特征在于，主要包括基座、机架及支撑机构、双向定位系统、超声振动系统、焊接工具装置、焊接控制系统；所述双向定位系统包括缓冲联接机构、上位移传感器、压力传感器、气缸执行机构、气路压力传感器、调节钮、下位移传感器、接触传感器、伺服电机执行机构；所述超声振动系统包括换能器、变幅杆和超声电源；所述焊接工具装置包括焊接工具头、焊接底座、模块刚性支撑座及工件辅助夹具；所述焊机控制系统包括操作界面屏幕、按钮、电控箱、程序软件；所述双向定位系统、所述的焊接工具装置安装在所述的基座上和机架上；所述超声振动系统中的换能器、变幅杆安装支撑机构上，超声电源安装装控制箱内；所述换能器通过螺纹连接在变幅杆的一端，换能器通过电缆连接控制箱内的超声电源，变幅杆的另一端连接焊接工具头；所述变幅杆被支撑机构所夹持，由双向定位系统中气缸执行机构或伺服电机执行机构驱动向上下移动，同时带动焊工具头与下方焊接底座配合压紧或松开工件；所述超声电源驱动换能器通过变幅杆带动焊接工具头对工件进行焊接。

2.如权利要求1所述的双向定位系统，其中所述的气缸执行机构通过顶盖板安装机架上，通过缓冲机构与支撑机构联接，气缸执行机构伸缩运动带支撑机构移动，支撑机构运动带动被夹持的变幅杆运动；其中所述伺服电机执行机构安装正在基座上，通过伺服电机驱动螺杆上下运动，带动限位块移动从而限制支撑机构向下继续的运动，所述限位块位置移动是进行焊机行程的调节和焊后产品尺寸限制。

3.如权利要求1所述的支撑机构包括夹持环、压环、联接块、锁紧块、滑块、导轨、辅助刚性支撑，所述联接块两侧安装双滑块，滑块在导轨上移动，导轨安装在机架上；所述夹持环内安装变幅杆，与压环配合锁紧变幅杆，夹持环安装在联接块上，锁紧块安在装联接块上并锁紧压环；联接块通过螺纹与缓冲机构联接，缓冲机构与气缸执行机构联接；辅助刚性支撑与焊接工具头一端配合后安装在锁紧块上。

4.如权利要求1所述的双向定位系统，其中所述伺服电机执行机构安装基座上，通过伺服电机驱动丝杆上下运动，丝杆一端安装有限位块，限位块限制联接块的向下移动的位移，进而限制焊接工具头继续向下移动。

5.如权利要求1所述的双向定位系统，其中所述上位移传感器安装在联接块上，联接块上安装有压力传感器，气缸执行机构的向下输出的力作用在压力传感器上，传递到联接块上，最后转换为焊接工具头对工件压力值；气路压力传感器安装机架上，实时监测气路压力，数值传递给控制箱内的控制系统，调节钮提供一个气缸实际压力输出的修正值。

6.如权利要求1所述的双向定位系统，其中所述下位移传感器安装在机架上，检测端与连接杆联接，连接杆与限位块联接，连接杆上安装接触传感器，接触传感器与联接块接触后，检测联接块到达下限位。

7.如权利要求1所述的焊接工具装置，其中所述模块刚性支撑座通过螺纹与基座联接，焊接底座安装在模块刚性支撑座的凹槽内，通过螺纹锁紧。

8.如权利要求1所述的所述超声振动系统，其中所述换能器功率范围为2千瓦至3千瓦，振动频率为20Khz左右。

9.如权利要求2所述的机架，采用工字行结构，安装基座上，双侧布置。

10.如权利要求3所述的所述滑块采用重载滚柱作为滚子的滑块，导轨亦是选用高刚性重载导轨，采用四滑块双导轨，对称布置。