專利名稱：超聲波銅管剪切封口機(jī)及剪切封口方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用超聲波剪切銅管、模壓焊接銅管口的超聲波銅管剪 切封口機(jī)及剪切封口方法，屬超聲波銅管剪切封口機(jī)制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
授權(quán)公告號CN1783448C、名稱"諧振器、超聲頭和利用超聲頭的超聲波 焊接機(jī)"，包括超聲波振動(dòng)器；諧振器，包括主軸，其連接于該超聲波振動(dòng) 器，并在從該超聲波振動(dòng)器產(chǎn)生的超聲波的前進(jìn)方向上延伸；以及突出部， 其從該主軸的縱向方向中央附近、在與該主軸的縱向方向交叉的方向上突出； 以及按壓機(jī)構(gòu)，用于將該諧振器的突出部的端表面，朝著待焊接的兩個(gè)物體 的至少一個(gè)按壓，其中，在該主軸中，在所述突出部從其突出的縱向方向中 央附近、該突出部被按壓的部分以內(nèi)，形成多個(gè)孔，所述多個(gè)孔沿著主軸基 本對稱。其不足之處既無法實(shí)現(xiàn)對銅管的快速剪切，又無法實(shí)現(xiàn)對銅管的 模壓焊接。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種既能夠?qū)嵤λ搞~ 管的瞬間剪切，又能夠可靠地實(shí)施對銅管的模壓焊接封口的超聲波銅管剪切 封口機(jī)及剪切封口方法。
設(shè)計(jì)方案超聲波焊接類似于摩擦焊，但仍有區(qū)別，超聲焊接時(shí)間很 短，溫度低于再結(jié)晶；它與壓力焊也不相同，因?yàn)樗拥撵o壓力比壓力焊 小的多。在超聲波焊接過程中的初始階段，切向振動(dòng)除去金屬表面的氧化物，并使粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復(fù)的微焊和破壞的過程而使接觸面積 增大，同時(shí)使焊區(qū)溫度升高，在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形，在接觸壓力的 作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時(shí)，即形成面焊。
1、 超聲波換能器水平設(shè)置且位于超聲波換能器安裝座上的設(shè)置，是本 發(fā)明的技術(shù)特征之一。這樣做的目的在于由于超聲波金屬剪切封口焊接機(jī) 是利用超聲波高頻振動(dòng)的縱波(水平)磨擦原理把超聲波振動(dòng)(縱波)的 能量轉(zhuǎn)換成摩擦能量傳遞到需焊接的金屬表面，在摩擦產(chǎn)生熱量的同時(shí)對 其施加壓力的情況下，使金屬結(jié)構(gòu)分子充分激活而形成分子層之間熔合， 達(dá)到徑向固態(tài)焊接的目的，因此將超聲波換能器水平設(shè)置，既可以使超聲 波振動(dòng)的縱波能量直接在焊接頭上轉(zhuǎn)換成摩擦能量且作用在被焊接的金 屬表面，與金屬表面形成徑向固態(tài)焊接，不僅有效地提高了超聲波焊接的 質(zhì)量，而且提高了效能轉(zhuǎn)換率。
2、 底桿一端采用銷與機(jī)殼鉸接、另一端與刀架連接且軸承通過銷位于 底桿前部凹槽孔內(nèi)的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之二。這樣做的目的在于 由于底桿前端與刀架連接，而滑桿一端與氣缸活塞連接，滑桿的另一端呈斜 面且與軸承面呈滑動(dòng)配合，當(dāng)氣缸活塞帶動(dòng)滑桿向前運(yùn)動(dòng)，滑桿前部斜面穿 過由導(dǎo)輥或?qū)蜉S承和軸承構(gòu)成滑動(dòng)通道時(shí)，其滑桿前部的斜面將底桿向上 頂起，底桿帶動(dòng)刀架瞬間向上抬起，而位于刀架上的下刀模瞬間與上刀模合 攏，其上下刀模中的剪刀口先將銅管剪切、模壓面再將銅管封口。
3、 底桿與超聲波換能器底部之間復(fù)位彈簧設(shè)置，是本發(fā)明的技術(shù)特征 之三。這樣做的目的在于當(dāng)上下模完成對銅管的剪切、模壓封口后，氣缸 中的活塞帶動(dòng)底桿恢復(fù)到原始狀態(tài)(復(fù)位)，此時(shí)復(fù)位彈簧將底桿與超聲波換 能器底部間撐開，底桿帶動(dòng)刀架和下刀模與上刀模分離呈間距配合，以便下 次再剪切、模壓焊接。
4、 定位器支架套在定位器上的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之四。這樣做的目的在于由于定位器支架可以在定位器上橫向移動(dòng)，因此通過調(diào)節(jié)定 位器支架，可以實(shí)現(xiàn)對所要剪切封口銅管部寬度的調(diào)節(jié)。
5、 底桿前部設(shè)有高度可調(diào)節(jié)的螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之五。 這樣做的目的在于通過螺釘使超聲波誤動(dòng)時(shí)，上刀模和下刀模間呈間隙配 合，防止因誤動(dòng)、上下刀模相觸所造成的上下刀模損傷或損壞。
6、 滑桿下方螺釘設(shè)置且螺釘桿與位于底桿下方的位移電位器中的滑動(dòng) 桿相配合的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之六。這樣做的目的在于由于位移 動(dòng)位器中電阻值的變化取決于滑動(dòng)桿的移動(dòng)位置，當(dāng)滑動(dòng)桿移動(dòng)距離長時(shí)， 其電阻值增大。本申請正是利用位移電位器這一特征，電阻值通過計(jì)算軟件 轉(zhuǎn)換成厚度值，由于厚度值取決于超聲波的模壓焊接時(shí)間，因此控制器通過 輸入的電阻值即可得出超聲波模壓焊接的時(shí)間，通過對模壓焊接時(shí)間的控制， 即可達(dá)到超聲波對銅管口可靠模壓焊接的目的。
技術(shù)方案1:超聲波銅管剪切封口機(jī)，它包括超聲波銅管剪切封口機(jī)， 所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)中的超聲波換能器水平設(shè)置機(jī)殼內(nèi)，定位器呈 凹槽狀結(jié)構(gòu)且與機(jī)殼連接，上刀模位于定位器凹槽內(nèi)且與超聲波換能器連接， 底桿一端采用銷與機(jī)殼鉸接、另一端與刀架連接且軸承通過銷位于底桿前部 凹槽孔內(nèi)，下刀模位于刀架上且與上刀模構(gòu)成剪切、模壓焊接，氣缸位于超 聲波換能器下方且氣缸中的活塞與滑桿一端連接，滑桿的另一端呈斜面且與 軸承面呈滑動(dòng)配合。
技術(shù)方案2:超聲波銅管剪切封口機(jī)的剪切封口方法，當(dāng)銅管需要剪切 封口時(shí)，將被剪切封口的銅管置且上、下刀模間，控制器指令氣缸工作，氣 缸活塞帶動(dòng)滑桿向前運(yùn)動(dòng)，由于滑桿前部呈斜面，該斜面穿過由導(dǎo)輥或?qū)?軸承和軸承構(gòu)成滑動(dòng)通道時(shí)，其滑桿前部的斜面將底桿向上頂起，底桿帶動(dòng) 刀架瞬間向上抬起，而位于刀架上的下刀模瞬間與上刀模合攏時(shí)，其由上下 刀模構(gòu)成的剪刀口先將銅管剪切、然后由上下刀模構(gòu)成的模壓面再將銅管模壓焊接封口。
本發(fā)明與背景技相比， 一是不僅實(shí)現(xiàn)對銅管的快速剪切，而且實(shí)現(xiàn)對銅
管的模壓焊接且模壓焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠;二是通過對位移電位器電阻值控制， 實(shí)現(xiàn)了對被銅管的瞬間剪切和可靠的模壓焊接；三是氣缸帶動(dòng)滑桿，滑桿控 制上下刀模剪切和模壓焊接，不僅極大地減小了超聲波銅管剪切封口機(jī)的體 積，而且提高了整機(jī)運(yùn)行的可靠性；四是水平設(shè)置超聲波換能器，不僅使超 聲波振動(dòng)的縱波能量與金屬表面形成徑向固態(tài)焊接，有效地提高了超聲波 焊接的質(zhì)量，而且簡化結(jié)構(gòu)、降低了制造成本，提高了超聲波效能轉(zhuǎn)換率； 五是外殼的設(shè)置，使超聲波銅管剪切封口機(jī)方便攜帶。


圖1是超聲波銅管剪切封口機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1右視局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例h參照附圖1和2。超聲波銅管剪切封口機(jī)，它包括超聲波銅管
剪切封口機(jī)，所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)中的超聲波換能器3水平設(shè)置機(jī) 殼14內(nèi)，超聲波換能器3后部通過襯套22與機(jī)殼14固定、前部上部通過襯 套10、銷9與機(jī)殼連接，兩側(cè)分別通過緊頂螺釘36將其定位。定位器4呈 凹槽狀結(jié)構(gòu)且與機(jī)殼14連接，定位器支架5套在定位器4上且可橫向調(diào)節(jié)。 上刀模2位于定位器4凹槽內(nèi)且與超聲波換能器3連接。底桿27 —端采用銷 16與機(jī)殼鉸接、另一端與刀架18連接且軸承35通過銷34位于底桿27前部 凹槽孔內(nèi)，位于底桿27中軸承35下方的機(jī)殼14上裝有兩組導(dǎo)輥或?qū)蜉S承 31和33且與軸承35構(gòu)成滑動(dòng)通道。底桿27前部設(shè)有高度可調(diào)節(jié)的螺釘6 且用于控制上下刀模2和1間的間隙，底桿27與超聲波換能器3底部之間設(shè) 有復(fù)位彈簧7，復(fù)位彈簧7上端與超聲波換能器3下方的襯座8相觸。下刀 模1位于刀架1上且與上刀模2構(gòu)成剪切模壓焊接，氣缸17位于超聲波換能器3下方且氣缸17中的活塞與滑桿13 —端連接，滑桿13的另一端呈斜面且 與軸承35面呈滑動(dòng)配合；滑桿13下方設(shè)有螺釘28且與位于底桿27下方的 位移電位器12中的滑動(dòng)桿29相配合，用于改變位于電位器12的阻值，位移 電位器12位于支座15上且位移電位器12信號端通過引線與控制器23信號 端連接，控制器23位于氣缸17后部的機(jī)殼14內(nèi)，其信號端分別與插座25 連接，插座26為電源插座。外殼11位于機(jī)殼14上方且外殼11上設(shè)有手柄 19,手柄19上套有護(hù)套20，蓋板21位于機(jī)殼14后部的上方且用于罩蓋住 機(jī)殼的后部，機(jī)殼的后端口置有后蓋24，后蓋24上設(shè)的插座25和26。
實(shí)施例2:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，超聲波銅管剪切封口機(jī)的剪切封口方 法，其特征是當(dāng)銅管需要剪切封口時(shí)，將被剪切封口的銅管置且上、下刀 模間，控制器23指令氣缸17工作，氣缸活塞帶動(dòng)滑桿13向前運(yùn)動(dòng)，由于滑 桿前部呈斜面，該斜面穿過由導(dǎo)輥或?qū)蜉S承31和33 (軸承31和33分別 套在銷軸30和32上)和軸承35構(gòu)成滑動(dòng)通道時(shí)，其滑桿前部的斜面將底桿 27向上頂起，底桿27帶動(dòng)刀架18瞬間向上矛臺起，而位于刀架18上的下刀 模1瞬間與上刀模2合攏時(shí)，其由上下刀模構(gòu)成的剪刀口先將銅管剪切、然 后由上下刀模構(gòu)成的模壓面再將銅管模壓焊接封口 。下刀模1與上刀模2模 壓封口銅管口的厚度，取決于位移電位器的輸出值，該值越大，焊接時(shí)間越 長且通過控制焊接時(shí)間，達(dá)到控制焊接厚度的目的。
需要理解到的是上述實(shí)施例雖然對本發(fā)明作了比較詳細(xì)的文字描 述，但是這些文字描述，只是對本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡單文字描述，而不是 對本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修 改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種超聲波銅管剪切封口機(jī)，它包括超聲波銅管剪切封口機(jī)，其特征是所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)中的超聲波換能器水平設(shè)置機(jī)殼內(nèi)，定位器呈凹槽狀結(jié)構(gòu)且與機(jī)殼連接，上刀模位于定位器凹槽內(nèi)且與超聲波換能器連接，底桿一端采用銷與機(jī)殼鉸接、另一端與刀架連接且軸承通過銷位于底桿前部凹槽孔內(nèi)，下刀模位于刀架上且與上刀模構(gòu)成剪切模壓焊接，氣缸位于超聲波換能器下方且氣缸中的活塞與滑桿一端連接，滑桿的另一端呈斜面且與軸承面呈滑動(dòng)配合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)，其特征是超聲波換能器 后部通過襯套與機(jī)殼固定、前部上部通過襯套、銷與機(jī)殼連接，兩側(cè)分別通 過緊頂螺釘將其定位。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)，其特征是定位器支架套 在定位器上且可橫向調(diào)節(jié)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)，其特征是底桿前部設(shè)有 高度可調(diào)節(jié)的螺釘且用于控制上下刀模和間的間隙。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)，其特征是滑桿下方設(shè)有 螺釘且與位于底桿下方的位移電位器中的滑動(dòng)桿相配合，用于改變位于電位 器的阻值，位移電位器信號端通過引線與控制器信號端連接，控制器位于氣 缸后部的機(jī)殼內(nèi)，其信號端分別與插座連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)，其特征是底桿與超聲波 換能器底部之間設(shè)有復(fù)位彈簧。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)，其特征是外殼位于機(jī)殼 上方且外殼上設(shè)有手柄。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)，其特征是位于底桿中軸承下方的機(jī)殼上裝有兩組導(dǎo)輥或?qū)蜉S承且與軸承構(gòu)成滑動(dòng)通道。
9、 一種超聲波銅管剪切封口機(jī)的剪切封口方法，其特征是當(dāng)銅管需要剪切 封口時(shí)，將被剪切封口的銅管置且上、下刀模間，控制器指令氣缸工作，氣 缸活塞帶動(dòng)滑桿向前運(yùn)動(dòng)，由于滑桿前部呈斜面，該斜面穿過由導(dǎo)輥或?qū)?軸承和軸承構(gòu)成滑動(dòng)通道時(shí)，其滑桿前部的斜面將底桿向上頂起，底桿帶動(dòng) 刀架瞬間向上抬起，而位于刀架上的下刀模瞬間與上刀模合攏時(shí)，其由上下 刀模構(gòu)成的剪刀口先將銅管剪切、然后由上下刀模構(gòu)成的模壓面再將銅管模 壓焊接封口。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)的剪切封口方法，其特征 是下刀模與上刀模模壓封口銅管口的厚度，取決于位移電位器的輸出值， 該值越大，焊接時(shí)間越長且通過控制焊接時(shí)間，達(dá)到控制焊接厚度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用超聲波剪切銅管、模壓焊接銅管口的超聲波銅管剪切封口機(jī)及剪切封口方法，它包括超聲波銅管剪切封口機(jī)，所述的超聲波銅管剪切封口機(jī)中的超聲波換能器水平設(shè)置機(jī)殼內(nèi)，定位器呈凹槽狀結(jié)構(gòu)且與機(jī)殼連接，上刀模位于定位器凹槽內(nèi)且與超聲波換能器連接，底桿一端采用銷與機(jī)殼鉸接、另一端與刀架連接且軸承通過銷位于底桿前部凹槽孔內(nèi)，下刀模位于刀架上且與上刀模構(gòu)成剪切、模壓焊接，氣缸位于超聲波換能器下方且氣缸中的活塞與滑桿一端連接，滑桿的另一端呈斜面且與軸承面呈滑動(dòng)配合。優(yōu)點(diǎn)不僅實(shí)現(xiàn)對銅管的快速剪切，而且實(shí)現(xiàn)對銅管的模壓焊接且模壓焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
文檔編號B06B1/00GK101543936SQ20091009822
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者酈福良 申請人:寧波中望電子科技有限公司