[发明专利]一种基于高频振动的聚酯材料摩擦焊头及压力调节方法

说明书

本发明揭示了一种基于高频振动的聚酯材料摩擦焊头及压力调节方法，其包括一受升降驱动件驱动进行上下运动的支撑压块、上下可活动的挂设在所述支撑压块上的若干摩擦焊接头，所述摩擦焊接头包括伸入所述支撑压块内部的杆状部、固定在所述杆状部下端的焊头，所述杆状部外套设有一弹性件，所述弹性件的一端抵持所述支撑压块且另一端抵持所述焊头表面，所述焊头的下表面阵列设置有若干针板结构形成摩擦焊接工作面。本发明能够保障每个焊接点都能获得满足工艺参数要求的下压力，保障焊接质量。

【技术领域】

本发明属于新材料焊接技术领域，特别是涉及一种基于高频振动的聚酯材料摩擦焊头。

【背景技术】

PET材料是一种结晶型聚酯材料，分子排列有序，有明显的熔点和再度凝固点；固态的晶体形聚合物是富有弹性的，能吸收部分高频机械振动，因此使用超声波焊接方式时，超声波振动能量不易于将振动能量传至压合面，因此需要不断提高振幅和振动时间才能获得压合面熔接所需要的温度；但是过高的振幅和振动时间会破坏位于超声波和压合面上方的PET材料，破坏自身分子结构，导致强度下降、断裂拉伸率变大，国内用此方式焊接成型的PET土工格栅，普遍存在剥离力低(100N以下)，远低于国外同类产品(150N以下)的质量要求。因为PET土工格栅宽幅高达6米，同一纬向方向有多达上百个压合面同时焊接，各个压合面因为格栅料带材料自身厚度差异导致压合力差异大，焊接结束后同一纬向方向出现剥离率差(焊接不足)和料带变形和强度变差(焊接过度)的差异，使成品合格率下降达不到设计要求并增加施工难度。

现有技术中的焊接头一般都是整体式的刚性下压动力，当PET条的厚度不均匀出现高度偏差时，会导致焊接点高度不一致，若增加下压力，则高点位置会出现过焊现象，强度变低，若下压力不够，则低点处的焊接点会焊接不到。

因此，有必要提供一种新的基于高频振动的聚酯材料摩擦焊头来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的主要目的之一在于提供一种基于高频振动的聚酯材料摩擦焊头，能够保障每个焊接点都能获得满足工艺参数要求的下压力，保障焊接质量。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种基于高频振动的聚酯材料摩擦焊头，其包括一受升降驱动件驱动进行上下运动的支撑压块、上下可活动的挂设在所述支撑压块上的若干摩擦焊接头，所述摩擦焊接头包括伸入所述支撑压块内部的杆状部、固定在所述杆状部下端的焊头，所述杆状部外套设有一弹性件，所述弹性件的一端抵持所述支撑压块且另一端抵持所述焊头表面，所述焊头的下表面阵列设置有若干针板结构形成摩擦焊接工作面。

进一步的，所述支撑压块内设置有供所述杆状部上下活动的通孔。

进一步的，所述支撑压块设置有多组同步对若干焊接点进行焊接。

本发明的另一目的在于提供一种基于高频振动的聚酯材料摩擦焊头的压力调节方法，其包括以下步骤：

1)在每个所述摩擦焊接头的下方设置一压力传感器，所有的所述压力传感器的感应面设置在同一水平面上；

2)在所述支撑压块的下表面设置与所述摩擦焊接头一一对应的且能调节所述弹性件弹性系数的弹簧调节件；

3)驱动所述支撑压块带着所述摩擦焊接头下降至设定高度对所述压力传感器施加对应的压力值，观察对应压力传感器的数值，若该数值小于设定数值，则对应的向下调节所述弹簧调节件的位置，增加所述弹性件的压缩量使其达到设定数值大小的压力；若该数值大于设定数值，则对应的向上调节所述弹簧调节件的位置，减小所述弹性件的压缩量直至该数值等于设定数值。

进一步的，所述弹性件的上端抵持着所述弹簧调节件的底部表面，且所述弹簧调节件通过螺纹上下可调节的拧在所述支撑压块上。