[发明专利]一种超声换能器装置、变幅杆系统以及超声焊接设备

说明书

本发明是一种能够满足超声波大功率输出的组合式超声换能和焊接系统，具体涉及一种超声换能器装置、变幅杆系统以及超声焊接设备；通过改进结构的超声换能器装置和变幅杆系统，它能够根据实际超声能源转换需要设置超声转换单元的数量和位置，使用灵活可靠；通过安装多组压电陶瓷，以形成更强的超声能量群，且提高了超声模具接触面积，使超声能量更容易传递到超声模具；本发明使超声模具获的更多的超声能量，使焊接能量大大增强，很好地解决了因焊接面积大，焊接层数多时而超声能量不足所造成的虚焊，焊接不牢等焊接问题，工作更加可靠稳定。

技术领域

本发明涉及超声换能技术，尤其一种超声换能器装置、变幅杆系统以及超声焊接设备。

背景技术

超声波换能器目前主要的用途有：超声清洗、超声焊接、超声治疗、超声检测、超声化学等等。其中超声波清洗和超声波焊接以及超声化学对换能器功率要求较高，单个换能器振子需要有较大的功率容量。

换能器大功率工作时必须考虑多个极限，如电极限、机械极限以及热极限等。换能器的电极限要求压电片两端所施加的电压不能超过一定的值，防止压电片因电压过高而快速退极化甚至被击穿。

超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，影响超声波焊接质量的因素主要为焊接功率不足，超声波输出与模具接触面积小，难以满足大面积、多层工件的焊接需要，在实际操作中，现有的超声波焊接设备容易出现虚焊和焊接不牢等问题，工作稳定性差，不能根据实际需要灵活调整输出功率的上限。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声换能器装置、变幅杆系统以及超声焊接设备，它具有结构紧凑，工作可靠和高效稳定的优点。

本发明是这样来实现的，一种超声换能器装置，其特征在于，它包括换能器前端盖以及连接在换能器前端盖上的若干个超声转换单元；所述超声转换单元至少包括压电陶瓷片以及与压电陶瓷片相连的电极片，超声转换单元还包括位于压电陶瓷片上方的换能器后端盖。

若干个压电陶瓷片层叠排布，换能器后端盖盖合在压电陶瓷片上方。

所述换能器后端盖为盖帽结构，且压电陶瓷片和换能器后端盖同轴设置。

优选的是：所述压电陶瓷片和换能器后端盖通过螺丝可拆卸地连接在换能器前端盖上。

所述换能器前端盖为柱状、十字形、Y字形、球形、菱形、树杈状、多层球形、多层菱形或多层树杈状结构，换能器前端盖上至少连接两个超声转换单元。

本发明还记载了一种变幅杆系统，其特征在于，它包括上述结构的超声换能器装置，若干个超声换能器系统安装在调幅杆上。

优选的是：所述超声换能器装置通过换能器前端盖可拆卸地与调幅杆相连。

所述调幅杆为柱状、十字形、Y字形、球形、菱形、树杈状、多层球形、多层菱形或多层树杈状结构，该调幅杆至少连接有两个超声换能器装置。

本发明还记载了一种超声焊接设备，它包括焊接模具，其特征在于，它还包括上述结构的变幅杆系统，该变幅杆系统中调幅杆的超声输出端与焊接模具相连。

本发明的有益效果为：本发明是一种能够满足超声波大功率输出的组合式超声换能和焊接系统；它包括改进结构的超声换能器装置和变幅杆系统，它能够根据实际超声能源转换需要设置超声转换单元的数量和位置，使用灵活可靠；通过安装多组压电陶瓷，以形成更强的超声能量群，且提高了超声模具接触面积，使超声能量更容易传递到超声模具；本发明使超声模具获的更多的超声能量，使焊接能量大大增强，很好地解决了因焊接面积大，焊接层数多时而超声能量不足所造成的虚焊，焊接不牢等焊接问题，工作更加可靠稳定。

附图说明

图1为本发明超声换能器装置第一种实施例的结构示意图。