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[发明专利]一种适用于超声波连续焊接的焊头及其设计方法-CN202310914238.4在审
发明人：姚福林;赵越;褚泽南;魏源 -专利权人：天津工业大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： B29C65/08 文献下载
摘要：本发明提供一种适用于超声波连续焊接的焊头及其设计方法，属于热塑性复合材料焊接技术领域，包括焊头本体，焊头本体包括输入段、过渡曲面段和输出段，焊头本体的输入段和输出段为阶梯式，过渡曲面段呈“～”形，焊头本体长度方向的横截面为矩形。本发明通过输入段和输出段的尺寸参数以及过渡曲面段三次多项式曲线构建焊头本体长度方向截面面积分段函数，进而得到焊头本体。本发明的过渡曲线曲率连续，结构稳定，受力均匀，在纵向交变载荷与横向摩擦力的共同作用下仍有较高的抗变形能力，且可有效减少焊接区域产热集中现象，提高连续焊接的焊缝均匀性；同时，由于矩形横截面焊头在焊接过程中应力分布均匀，可有效提高接头强度。
一种适用于超声波连续焊接及其设计方法

[发明专利]一种超声波连续焊接机械手的末端焊接装置-CN202210403660.9有效
发明人：姚福林;褚泽南;景冲;陈钦方 -专利权人：天津工业大学
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： B23K20/10 文献下载
摘要：本发明一种超声波连续焊接机械手的末端焊接装置，属于超声波焊接设备技术领域，包括机器人连接端、焊枪进给装置、焊件预压装置、冷却保压装置和焊枪，机器人连接端将焊枪进给装置与工业机器人机械手相连，焊枪进给装置带动焊枪做进给运动，焊件预压装置和冷却保压装置安装于焊枪两侧，该焊件预压装置和冷却保压装置末端均实现对焊接表面的按压和滚动。本发明不仅适用于目前的超声波单点、三维空间多点焊接，还可实现三维空间的连续直线、曲线焊接，同时可设置相关焊接参数并连续完成预压过程、焊接过程以及冷却保压过程，并自动补偿由于焊接表面不规则而造成的焊接压力误差。
一种超声波连续焊接机械手末端装置

[发明专利]热塑性纤维增强复合材料超声焊搭接接头的设计方法-CN202110814578.0有效
发明人：姚福林;景冲;陈钦方;褚泽南;李亮玉;刘海华;陈宝阔;张振华 -专利权人：天津工业大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： B29C65/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种热塑性纤维增强复合材料超声焊搭接接头的设计方法，属于纤维增强热塑性复合材料焊接技术领域，包括搭接接头本体，搭接接头本体的接缝呈“∽”形曲面，本发明基于三次样条插值曲线理论对纤维增强热塑性复合材料板的搭接接头进行设计，并将搭接接头的接缝制作成曲面形式，达到改善焊接质量、提升焊接强度的效果。本发明的搭接曲面是由若干节点通过三次样条插值生成的“∽”形接缝曲线进一步延展得来，“∽”形接缝曲线有两个极值点，通过这一设计能够有效改善接头焊点分布不均的问题，可实现热塑性纤维增强复合材料中厚板的焊接，且“∽”形搭接的熔融行为在焊件纵向多层中均有发生，能增大焊接熔深，有效改善接头区域的应力集中。
塑性纤维增强复合材料超声焊搭接接头设计方法

[实用新型]一种热塑性材料超声波焊接夹具-CN202121791207.7有效
发明人：姚福林;景冲;陈钦方;褚泽南;李亮玉;刘海华;陈宝阔;张振华 -专利权人：天津工业大学
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： B29C65/78 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种热塑性材料超声波焊接夹具，属于夹具技术领域，包括底座和限位固定结构，限位固定结构围绕焊件设置实现焊件的限位，该限位固定结构通过固定板固定于底座上，该限位固定结构上还放置有预压板，预压板上设有供超声波焊机焊头移动的焊头孔，限位固定结构包括前直角板与后直角板，焊件为热塑性材料焊件。本实用新型利用两块直角板对焊件进行定位，拼接区域尺寸可随焊件尺寸而调整，适用不同宽度和长度的热塑性材料板，同时固定板槽孔的设置，能让螺栓的位置进行前后移动，适应直角板的变化；预压板的设置一方面保证焊接时焊头能准确落在搭接区域中心，另一方面保证搭接区在高频振动时不相对滑动，从而确保焊接质量。
一种塑性材料超声波焊接夹具