塑料超声波焊接机由气动传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器、工具头和机械装置组成。
1.气动传输系统
包括:过滤器、减压阀、油雾发生器、换向器、节流阀、气缸等。
工作时,空气压缩机首先驱动行程气缸带动超声波换能器的振动系统上下运动,在小功率超声波焊接中根据焊接需要调节动态气压。
2.操纵系统
控制系统由时间继电器或集成电路定时器组成。主要功能是:首先控制气动传动系统工作,使其在焊接时,气路阀在定时控制下打开,通过给气缸加压使焊头下降,对被焊物施加一定的压力,焊接后保持压力一段时间,然后控制系统反转气路阀使焊头上升复位;二是控制超声波发生器的工作时间。该系统使整个焊接过程自动化。操作时,只需启动按钮产生触发脉冲,即可自动完成整个焊接过程。整个控制系统的顺序如下:电源用触发控制信号启动气动传动系统,气缸压力焊头下降并压住焊接触发超声波发生器工作,发射超声波并保持一定焊接时间,去除超声波发射,保持一定压力时间并减压,焊头上升,焊接完成。
3.超声波发生器
(1)对于大功率超声波塑料焊接机,发生器信号采用锁相频率自动跟踪电路,使发生器的输出频率与换能器的谐振频率基本一致。
(2)功率在500W以上的超声波塑料焊接机使用的发生器采用自激式功率振荡器,也具有一定的频率跟踪能力。
4.超声波塑料焊接机中的声学系统
(1)传感器
用于塑料超声波焊接机的声学系统由三部分组成:1 .驱动部分,2。固定部分和3。工作部分。上述三个部件中,以驱动为核心,一般采用螺栓夹紧的纵向振动换能器,其中半波长纵向振子与四分之一波长纵向振子连接形成全波长塑料焊接换能器,四分之一波长纵向振子与四分之一波长聚光器连接形成半波长换能器。
(2)工具头
不同的焊接对象需要不同的刀头,无论是近场焊接还是透射焊接,只有半波长的刀头才能使焊接端面达到振幅。有两种工具,一种有振幅放大,一种没有振幅放大。塑料焊接机的声学系统工具头通常由铝合金制成,其端面涂有硬质合金。功率大的时候也是钛合金,疲劳强度是铝合金的一倍以上。