一种高耐久的超声结构焊接的焊接装置，第一夹持部(101)，第一夹持部(101)可上下移动地设于机架(100)，第一夹持部(101)内孔可旋转地设有旋转基座(104)，旋转基座(104)内孔固定所述超声机构(50)，超声机构(50)连接第一构件(10)，旋转基座(104)固定连接旋转增压器(60)；旋转增压器(60)固定于机架(100)；第二夹持部(102)，所述第二夹持部(102)同轴固定于第一夹持部(101)下方，第二构件(20)固定且支撑于第二夹持部(102)。所述高耐久的超声结构焊接的焊接装置及焊接方法，结构简单化，易于在现有的超声焊接装置的基础上改造实施。的超声焊接装置的基础上改造实施。的超声焊接装置的基础上改造实施。
【技术实现步骤摘要】
一种高耐久超声结构焊接的超声焊接装置及焊接方法
[0001]本专利技术涉及塑料件焊接的
，具体涉及一种高耐久超声结构焊接的超声焊接装置及焊接方法。
技术介绍
[0002]对于中空纤维膜式血液净化器，通常用聚氨酯等灌封材料将中空纤维膜束两端形成血透模块并将该血透模块固定在主体管容器中，主体管容器轴向两端超声焊接有入口积液管和出口积液管，主体管容器垂直于轴向一体成型有侧端口。来自人体的待透析血液从入口积液管进入血透模块的中空纤维，再从另一端的出口积液管流出回到人体，透析液从下侧端口流入主体管容器内腔，从中空纤维之间流过，从上侧端口流出，血液中的废物、过剩的电解质和水透过中空纤维进入透析液，随同透析液排出血液外。入口积液管、出口积液管与主体管容器的超声焊接要求液密性和气密性。
[0003]超声焊接装置通过超声焊头将两个塑件的重叠部分压在砧座上，同时施加超声振动和压力将两塑件连接。入口积液管、出口积液管与主体管容器的超声焊接,正确的接头设计对于获得最佳焊接结果至关重要。除此之外，通常容易出现如下问题：
[0004](1)没有达到预期的焊接强度。(2)气密性或液密性不佳问题。(3)制品中有裂纹发生。裂纹发生往往是超声波振动引起的共振破坏导致。为校核焊接接口的连接强度及气密性,通常通过液压试验来检验制件的气密性、承压能力和爆破压力。(4)飞边发生。飞边产生主要出现在焊接线溢出位置。(5)表面划伤，因超声头的施压，焊接件表面会被划伤。飞边和划伤主要影响产品外观。
[0005]总之，超声焊接强度较低，不适用于高耐久的结构焊接。
[0006]江苏亚旭电子江苏有限公司公开了一种超声熔接结构(TW201341093A，公开日：2013年10月16日)，熔接面由竖直面改为倾斜平面，以供将一第一构件10沿一压合方向A压合並熔接结合至一第二构件20，該超音波熔接结构包含：熔接面11，形成于该第一构件及该第二构件的其中一者，该熔接面相对该压合方向为倾斜平面；及导能凸缘22，是与该熔接面相对应並形成于该第一构件及该第二构件的其中另一者，用以当该第一构件沿该压合方向压合于该第二构件时，该导能凸缘对应该熔接面产生一接触压力，並藉由超声波熔融接合該第一构件与該第二构件。即通过倾斜平面11对导能凸缘22施压同时超声熔融而结合，较好地消除了竖直圆周面连接不良的缺陷，增加了固结强度。实质是导能凸缘在演变为大面积的面接触前，将超声振动能量变为摩擦热而熔融形成倾斜熔接面，但是上述熔接结构仍然存在改进空间。
[0007]日本旭化成医疗株式会社公开了一种中空纤维膜式过滤器的积液管5与主体管容器2的超声焊接接头及焊接方法(JP2020179371A，公开日：2020年11月5日)，主体管容器端部设有榫槽52，榫槽52包括内环突50和外环突51，内环突50设有下止斜面，积液管5的环形榫头22插入榫槽52时，外环突51的斜导面沿径向向内施加一外力从而最终形成W1和W3两处焊缝，以增加焊接强度，同时可以防止积液管5的顶面被划伤。但是，超声焊缝仍然有熔化层
厚度太薄导致焊接强度不够的问题。
[0008]设计正确的接头结构，达到预期的焊接强度，保证气密性或液密性，同时，防止裂纹、飞边和表面划伤，形成高耐久的结构焊接，是超声焊接装置的关键技术难题。
技术实现思路
[0009]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种高耐久的超声结构焊接的超声焊接装置及其焊接方法，解决焊接强度低，气密性或液密性难以保证同时防止裂纹、划伤实现超声焊接工艺的问题。
[0010]本专利技术的目的是这样实现的，一种高耐久的超声结构焊接的焊接装置，所述焊接装置将第一构件的榫头沿压合方向A压合并熔接结合至第二构件的榫槽，
[0011]第一夹持部，第一夹持部可上下移动地设于机架，第一夹持部内孔可旋转地设有旋转基座，旋转基座内孔固定所述超声机构，超声机构连接第一构件，旋转基座固定连接旋转增压器；旋转增压器固定于机架；
[0012]第二夹持部，所述第二夹持部同轴固定于第一夹持部下方，第二构件固定且支撑于第二夹持部。
[0013]进一步地，旋转增压器包括主动螺母套和螺杆轴，螺杆轴螺旋配合在主动螺母套中，螺杆轴通过联轴器固定连接步进电机的输出轴；螺杆轴端部设有增压油腔，增压油腔内设有增压活塞，增压活塞固定连接所述旋转基座。
[0014]进一步地，所述旋转基座包括一体成型的上座部和下座部，贯通内孔贯穿上座部和下座部设置，上座部包括上板、中板和间隔设于中板和上板之间的多个十字板肋，中板在多个十字肋板之间的部位设有多个超声固定部，超声机构穿设有贯通内孔并固定安装于超声固定部中。
[0015]进一步地，下座部包括下板，下板和中板固定连接有定心锥壳，定心锥壳通过圆锥滚子轴承旋转设于第一夹持部的锥形内孔，端面轴承设于中板和第一夹持部之间。
[0016]进一步地，机架设有4根导滑杆，导滑杆滑动设有第一夹持部；第二夹持部固定于所述导滑杆的一端。
[0017]进一步地，超声机构包括同轴固定连接的转换器、变幅杆、超声头，所述超声头连接所述第一构件；还包括固定座，固定座包括封闭体壳和伸出封闭体壳的多个端法兰，转换器固定连接于封闭体壳中，超声机构穿设有贯通内孔并通过端法兰固定安装于超声固定部中。
[0018]进一步地，包括微处理器，还包括与微处理器电连接的位移传感器、第一压力传感器和第二压力传感器，所述位移传感器用以检测旋转增压器带动第一构件下压的下压距离；所述第一压力传感器用以检测第一构件沿压合方向A抵接第二构件的抵接压力；第二压力传感器用以检测第一构件沿垂直于压合方向A抵接第二构件的抵接压力。
[0019]进一步地，沿压合方向A，第一构件通过榫头的内螺棱螺旋旋入第二构件的外螺棱之间的螺旋槽，主动螺母套与螺杆轴的螺旋配合的螺距等于内螺棱与外螺棱的螺旋配合的配合螺距。
[0020]一种所述焊接装置的自动焊接方法，
[0021]1)螺棱旋入
[0022]止转螺柱抵紧输出蜗轮止转定位，旋转手柄使得第一构件的榫头旋入第二构件的榫槽直到榫头的斜肩部抵接榫槽的导能凸缘并产生一抵接压力时停止；
[0023]2)超声振动同时下压
[0024]启动超声机构同时旋转增压器下压，位移传感器检测到的下移距离等于下压距离时使得斜肩部抵接导能凸缘的抵接压力达到一预定压力，与此同时，榫槽的外壁施加到榫头向心的施压力也达到一预定压力，停止超声振动和旋转增压器下压，保持该预定压力至少10秒。
[0025]进一步地，S0，夹持并对准
[0026]旋转增压器切换为电动状态，启动蜗轮电机正转，快速上移第一夹持部，并使得第一夹持部通过超声机构同轴负压吸附第一构件，将第二构件放入第二夹持部的中心孔同轴支撑定位。然后启动蜗轮电机反转，快速下移第一夹持部，使得第一构件的榫头对准第二构件的榫槽。
[0027]所述高耐久的超声结构焊接的焊接装置及焊接方法，利用旋转增压器完成旋入动作，同时利用旋转增压器完本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高耐久的超声结构焊接的焊接装置，所述焊接装置将第一构件(10)的榫头(11)沿压合方向A压合并熔接结合至第二构件(20)的榫槽(21)，其特征在于，第一夹持部(101)，第一夹持部(101)可上下移动地设于机架(100)，第一夹持部(101)内孔可旋转地设有旋转基座(104)，旋转基座(104)内孔固定所述超声机构(50)，超声机构(50)连接第一构件(10)，旋转基座(104)固定连接旋转增压器(60)；旋转增压器(60)固定于机架(100)；第二夹持部(102)，所述第二夹持部(102)同轴固定于第一夹持部(101)下方，第二构件(20)固定且支撑于第二夹持部(102)。2.如权利要求1所述焊接装置，其特征在于，旋转增压器(60)包括主动螺母套(61)和螺杆轴(62)，螺杆轴(62)螺旋配合在主动螺母套(61)中，螺杆轴(62)通过联轴器固定连接步进电机(66)的输出轴；螺杆轴(62)端部设有增压油腔(64)，增压油腔(64)内设有增压活塞(65)，增压活塞(65)固定连接所述旋转基座(104)。3.如权利要求2所述焊接装置，其特征在于，所述旋转基座(80)包括一体成型的上座部(81)和下座部(82)，贯通内孔(83)贯穿上座部(81)和下座部(82)设置，上座部(81)包括上板(84)、中板(85)和间隔设于中板(85)和上板(84)之间的多个十字板肋(86)，中板(85)在多个十字肋板(86)之间的部位设有多个超声固定部(87)，超声机构(50)穿设有贯通内孔(83)并固定安装于超声固定部(87)中。4.如权利要求1所述焊接装置，其特征在于，下座部(82)包括下板(88)，下板(88)和中板(85)固定连接有定心锥壳(89)，定心锥壳(89)通过圆锥滚子轴承旋转设于第一夹持部(101)的锥形内孔，端面轴承设于中板(85)和第一夹持部(101)之间。5.如权利要求1所述焊接装置，其特征在于，机架(100)设有4根导滑杆(103)，导滑杆(103)滑动设有第一夹持部(101)；第二夹持部(102)固定于所述导滑杆(103)的一端。6.如权利要求3所述焊接装置，其特征在于，超声机构(50)包括同轴固定连接的转换器(51)、变幅杆(52)、超声头(53)，所述超声头(53)连接所述第一构件(10)；还包括固定座(54)，固定座(54)包括封...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹凯，梁瑶，韦博仁，潘友华，陈秀秀，
申请(专利权)人：中聚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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