CN114589925B - 一种超声波塑料低压焊接装置及其焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超声波焊接技术领域，尤其是涉及一种超声波塑料低压焊接装置及其焊接工艺，包括底座、焊接底盘、支撑柱、外壳、焊接头、焊接模具、控制模块、驱动模块、焊接模块、检测模块，工艺包括以下步骤S1：在控制模块面板上选择预焊模式或普通模式，在模式一、模式二、模式三中选择一个，并设置焊接间隔时间、驱动模块压力、焊接维持时间；S2：到达焊接间隔时间时，控制模块控制焊接头下降；S3：控制模块触发超声发生器工作；S4：开始焊接，之后判断焊接步骤是否完成；S5：控制模块控制超声发生器关闭，维持预设的焊接维持时间；S6：控制模块控制驱动模块退压，焊接头回升；S7：当焊接头回升到初始位置后，返回S2进入循环。
Description
技术领域
本发明涉及超声波焊接技术领域，更具体的，尤其是涉及一种超声波塑料低压焊接装置及其焊接工艺。
背景技术
超声波塑料焊接工艺是通过将超声波作用于热塑性的塑料接触面，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，热量聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。
现有技术CN201710218050-超声波焊机的焊接方法，超声波焊机的控制模式包括时间模式、高度模式和能量模式，在采用时间模式焊接时，增加动态高度或动态功率参数。当焊接到T-2t时，如果两个相邻的时长为t的检测周期里所检测到的高度有变化，则焊机继续输出超声波，直至在接下来的两个相邻的检测周期内，所检测到的零件高度已经不再发生变化，焊接停止；或者，当焊接到T-2t时，如果在两个相邻的时长为t的检测周期里所检测到的功率变化值小于Pmax，则焊机继续输出超声波，直至在接下来的两个相邻的检测周期内，所检测到的功率变化值大于Pmax，则焊接停止。这样能有效消除工件工况条件不一致性给焊接质量带来的影响，使焊接质量保持良好和稳定。
上述现有技术由于是直接焊接，使焊接时间缩短，焊接位置之间的塑胶没有充份的熔解，在大压力之下很快就到达焊接预设的位置，工件之间形成了假焊和虚焊假的现象，造成两个工件的焊接强度不够和密封性不够，也因为压力大也使焊接模和工件的接触面由于摩擦力大而损伤，特别是电镀和喷涂的产品，导致焊接效果差，且对焊接表面造成不小的损伤。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的问题，提供一种以低压对塑料进行缓慢焊接的超声波塑料低压焊接装置及其焊接工艺。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案是：
一种超声波塑料低压焊接装置，包括支撑模块、焊接模块、控制模块、驱动模块、焊接头、焊接模具、焊接底盘、检测模块，所述支撑模块包括底座、支撑柱、外壳，所述支撑柱设置在所述底座上表面后端，所述检测模块设置在所述支撑柱正面，所述检测模块可探测两个工件之间的实时焊接深度h，所述焊接底盘设置在所述底座上表面，所述焊接底盘设置在所述支撑柱前端，所述焊接底盘为圆形，且所述焊接底盘可进行旋转，所述焊接模具间隔设置有若干个在所述焊接底盘上表面，通过旋转圆形的焊接底盘，可以将焊接工位替换为设置在焊接底盘上的其他焊接模具，所述外壳设置在所述支撑柱上方，所述驱动模块设置在所述外壳后侧，所述控制模块设置在所述外壳正表面，所述控制模块可以进行工艺模式的设定及对装置的控制，所述焊接模块设置在所述外壳内部，所述焊接模块设置有换能器、超声发生器、变幅器，所述焊接头设置在所述焊接模块下端，所述驱动模块可以控制所述焊接头的升降。
优选地，在所述底座上表面后端设置保护膜模块，所述保护膜模块包括支架、收膜部、放膜部、限制部外壳、放膜电机、第一限制滚筒、第二限制滚筒，所述支架位于所述支撑柱后方，所述收膜部设置在所述支架左侧，所述收膜部用于回收保护膜，所述收膜部后端设置有齿轮，所述放膜部设置在所述支架右侧，所述放膜部用于放置保护膜，所述放膜部后端设置有齿轮，所述限制部外壳设置在所述支架与所述放膜部中间，所述放膜电机设置在所述限制部外壳后端，所述放膜电机通过链条与所述放膜部后端设置的齿轮相连接，所述放膜电机通过链条与所述收膜部后端设置的齿轮相连接，所述第一限制滚筒设置在限制部外壳内部，所述第一限制滚筒轴端与所述放膜电机相连接，所述放膜电机启动时，通过链条带动放膜部、收膜部与第一限制滚筒轴端进行旋转，所述第二限制滚筒设置在所述限制部外壳内部，所述第二限制滚筒位于所述第一限制滚筒右侧，保护膜设置在第一限制滚筒与第二限制滚筒之间，通过第一限制滚筒与第二限制滚筒压平，在所述第二限制滚筒两端与所述限制部外壳的连接处设置两条限制槽，所述第二限制滚筒通过两条限制槽进行移动，从而调整保护膜的位置，在所述支撑柱前端两侧各设置一条滑槽，每条所述滑槽上各自连接一条限位杆，所述保护膜穿过所述限位杆连接至所述收膜部，所述限位杆可以拉紧保护膜。
一种超声波塑料低压焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：接通电源，在控制模块面板上对焊接模式与判定模式进行设置，并设置焊接间隔时间T、驱动模块压力P、焊接维持时间t，设置完成后启动装置；
S2：将需要焊接的两个工件分别放入焊接头与焊接模具，此时控制模块按照设置的焊接间隔时间T进行计时，当到达设置的焊接间隔时间T时，控制模块触发控制信号使驱动模块以预设驱动模块压力P驱动焊接头缓慢下降；
S3：控制模块根据S1设置的焊接模式，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头；
S4：驱动模块以设定的压力P缓慢下降压住待焊接工件，使两个工件之间产生高频振动摩擦发热，使塑胶缓慢熔接在一起，控制模块按照S1中设定的判定模式进行焊接步骤的判定，来判断焊接步骤是否完成；
S5：当S4中控制模块判断焊接步骤完成时，控制模块控制超声发生器关闭，驱动模块以预设的焊接维持时间t继续维持动作；
S6：到达预设的焊接维持时间t时，两个工件焊接完成，控制模块控制驱动模块退压，焊接头缓慢回升；
S7：当焊接头回升到初始位置后，返回S2，进入S2-S7的循环。
优选地，所述S1中焊接模式包括预焊模式与普通模式，当S1中在控制模块面板上选择焊接模式为预焊模式时，并设置预焊模式启动的预设值为1～2毫米，将S1中设置的驱动模块的压力P为0.3Pa，在S2中焊接头缓慢下降到达离工件1～2毫米的位置时，控制模块会启动预焊模式。
优选地，当S2中控制模块启动预焊模式时，S3控制模块触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头，完成预焊后焊接头继续下降到两个工件互相接触。
优选地，所述S1中焊接模式包括预焊模式与普通模式，当S1中在控制模块面板上选择焊接模式为普通模式时，在S3中焊接头下降到两个工件互相接触时，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头。
优选地，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块面板上选择判定模式为模式一时，并设定两个工件之间的焊接深度H，在S4中通过检测模块探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H进行对比，当检测模块探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H时，判断焊接步骤完成。
优选地，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块面板上选择判定模式为模式二时，并设定焊接时间T1，在S4中由控制模块进行计时，当到达设定焊接时间T1时，判断焊接步骤完成。
优选地，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块面板上选择判定模式为模式三时，并设定两个工件之间的焊接深度H、焊接时间T1，在S4中通过检测模块探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H进行对比，当检测模块探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H且到达设定焊接时间T1时，判断焊接步骤完成。
优选地，在所述S1设置好焊接间隔时间T、驱动模块压力P、焊接维持时间t后，将保护膜卷筒放置在放膜部上，将保护膜连接到收膜部。
与现有技术相比，本发明的增益效果是：
本发明提供一种以低压对塑料进行缓慢焊接的超声波塑料低压焊接装置及其焊接工艺，在焊接模式中设置有预焊模式，预焊模式通过设置预焊模式启动的预设值为1～2毫米，在正式焊接前，当焊接头缓慢下降到达离工件1～2毫米的位置时，控制模块会启动预焊模式，触发超声发生器工作，之后再继续下降到两个工件互相接触完成正式焊接。
本发明的预焊模式可以提前进行预振使两个工件在互相接触时马上开始焊接步骤，比工件接触时再进行焊接节省了焊接时间，且提前预振可跳过两个工件之间的起始摩擦，且本发明同时通过0.3Pa的低压推动焊接头进行焊接，由于施加在工件上的压力小，使两个工件之间的塑胶熔解时间充足，焊接强度高而且密封性也好，且焊接模对工件的损伤也会减少，从而达到保护工件表面的效果。
在判定模式中设置有模式一、模式二、模式三，其中模式一通过焊接深度H判断是否完成焊接步骤，模式二通过焊接时间T1判断是否完成焊接步骤，模式三结合焊接深度H与焊接时间T1进行综合判断，其中模式三综合判断可增加判断焊接结果的准确率。
本发明超声波塑料低压焊接装置通过在放膜部设置保护膜，可以在焊接时通过保护膜隔开电镀和喷涂的产品的表面，减少工件之间的摩擦，且保护膜在焊接过程中会熔化与焊接面焊接在一起，从而起到保护电镀和喷涂产品表面的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一种超声波塑料低压焊接装置内部结构示意图；
图2为本发明一种超声波塑料低压焊接装置保护膜模块俯视结构示意图；
图3为本发明一种超声波塑料低压焊接工艺预焊模式示意图；
图4为本发明一种超声波塑料低压焊接工艺普通模式示意图；
图5为本发明一种超声波塑料低压焊接工艺实施例4工艺示意图。
图6为本发明一种超声波塑料低压焊接工艺实施例5工艺示意图。
附图标号说明如下：
1、底座，2、焊接底盘，3、支撑柱，4、外壳，5、焊接头，6、焊接模具，7、滑槽，8、限位杆，9、收膜部，10、支架，11、放膜部，12、放膜电机，13、限制部外壳，14、限制槽，15、第一限制滚筒，16、第二限制滚筒，17、控制模块，18、驱动模块，19、焊接模块，20、检测模块。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种超声波塑料低压焊接装置，包括支撑模块、焊接模块19、控制模块17、驱动模块18、焊接头5、焊接模具6、焊接底盘2、检测模块20，所述支撑模块包括底座1、支撑柱3、外壳4，所述支撑柱3设置在所述底座1上表面后端，所述检测模块20设置在所述支撑柱3正面，所述检测模块20可探测两个工件之间的实时焊接深度h，所述焊接底盘2设置在所述底座1上表面，所述焊接底盘2设置在所述支撑柱3前端，所述焊接底盘2为圆形，且所述焊接底盘2可进行旋转，所述焊接模具6间隔设置有若干个在所述焊接底盘2上表面，通过旋转圆形的焊接底盘2，可以将焊接工位替换为设置在焊接底盘2上的其他焊接模具6，所述外壳4设置在所述支撑柱3上方，所述驱动模块18设置在所述外壳4后侧，所述控制模块17设置在所述外壳4正表面，所述控制模块17可以进行工艺模式的设定及对装置的控制，所述焊接模块19设置在所述外壳4内部，所述焊接模块19设置有换能器、超声发生器、变幅器，所述焊接头5设置在所述焊接模块19下端，所述驱动模块18可以控制所述焊接头5的升降。
优选地，在所述底座1上表面后端设置保护膜模块，所述保护膜模块包括支架10、收膜部9、放膜部11、限制部外壳13、放膜电机12、第一限制滚筒15、第二限制滚筒16，所述支架10位于所述支撑柱3后方，所述收膜部9设置在所述支架10左侧，所述收膜部9用于回收保护膜，所述收膜部9后端设置有齿轮，所述放膜部11设置在所述支架10右侧，所述放膜部11用于放置保护膜，所述放膜部11后端设置有齿轮，所述限制部外壳13设置在所述支架10与所述放膜部11中间，所述放膜电机12设置在所述限制部外壳13后端，所述放膜电机12通过链条与所述放膜部11后端设置的齿轮相连接，所述放膜电机12通过链条与所述收膜部9后端设置的齿轮相连接，所述第一限制滚筒15设置在限制部外壳13内部，所述第一限制滚筒15轴端与所述放膜电机12相连接，所述放膜电机12启动时，通过链条带动放膜部11、收膜部9与第一限制滚筒15轴端进行旋转，所述第二限制滚筒16设置在所述限制部外壳13内部，所述第二限制滚筒16位于所述第一限制滚筒15右侧，保护膜设置在第一限制滚筒15与第二限制滚筒16之间，且通过第一限制滚筒15与第二限制滚筒16压平，在所述第二限制滚筒16两端与所述限制部外壳13的连接处设置两条限制槽14，所述第二限制滚筒16通过两条限制槽14进行移动，从而调整保护膜的位置，在所述支撑柱3前端两侧各设置一条滑槽7，每条所述滑槽7上各自连接一条限位杆8，所述保护膜穿过所述限位杆8连接至所述收膜部9，所述限位杆8可以拉紧保护膜。
一种超声波塑料低压焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：接通电源，在控制模块17面板上对焊接模式与判定模式进行设置，并设置焊接间隔时间T、驱动模块18压力P、焊接维持时间t，设置完成后启动装置；
S2：将需要焊接的两个工件分别放入焊接头5与焊接模具6，此时控制模块17按照设置的焊接间隔时间T进行计时，当到达设置的焊接间隔时间T时，控制模块17触发控制信号使驱动模块18以预设驱动模块18压力P＝0.3Pa驱动焊接头5缓慢下降；
S3：控制模块17根据S1设置的焊接模式，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头5；
S4：驱动模块18以设定的压力P缓慢下降压住待焊接工件，使两个工件之间产生高频振动摩擦发热，使塑胶缓慢熔接在一起，控制模块17按照S1中设定的判定模式进行焊接步骤的判定，来判断焊接步骤是否完成；
S5：当S4中控制模块17判断焊接步骤完成时，控制模块17控制超声发生器关闭，驱动模块18以预设的焊接维持时间t继续维持动作；
S6：到达预设的焊接维持时间t时，两个工件焊接完成，控制模块17控制驱动模块18退压，焊接头5缓慢回升；
S7：当焊接头5回升到初始位置后，返回S2，进入S2-S7的循环。
优选地，所述S1中焊接模式包括预焊模式与普通模式，当S1中在控制模块17面板上选择焊接模式为预焊模式时，并设置预焊模式启动的预设值为1～2毫米，将S1中设置的驱动模块18的压力P为0.3Pa，在S2中焊接头5缓慢下降到达离工件1～2毫米的位置时，控制模块17会启动预焊模式。
优选地，当S2中控制模块17启动预焊模式时，S3控制模块17触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头5，完成预焊后焊接头5继续下降到两个工件互相接触。
优选地，所述S1中焊接模式包括预焊模式与普通模式，当S1中在控制模块17面板上选择焊接模式为普通模式时，在S3中焊接头5下降到两个工件互相接触时，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头5。
优选地，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块17面板上选择判定模式为模式一时，并设定两个工件之间的焊接深度H，在S4中通过检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H进行对比，当检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H时，判断焊接步骤完成。
优选地，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块17面板上选择判定模式为模式二时，并设定焊接时间T1，在S4中由控制模块17进行计时，当到达设定焊接时间T1时，判断焊接步骤完成。
优选地，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块17面板上选择判定模式为模式三时，并设定两个工件之间的焊接深度H、焊接时间T1，在S4中通过检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H进行对比，当检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H且到达设定焊接时间T1时，判断焊接步骤完成。
优选地，在所述S1设置好焊接间隔时间T、驱动模块18压力P、焊接维持时间t后，将保护膜卷筒放置在放膜部11上，将保护膜连接到收膜部9。
实施例1
一种超声波塑料低压焊接装置，包括支撑模块、焊接模块19、控制模块17、驱动模块18、焊接头5、焊接模具6、焊接底盘2、检测模块20，所述支撑模块包括底座1、支撑柱3、外壳4，所述支撑柱3设置在所述底座1上表面后端，所述检测模块20设置在所述支撑柱3正面，所述检测模块20可探测两个工件之间的实时焊接深度h，所述焊接底盘2设置在所述底座1上表面，所述焊接底盘2设置在所述支撑柱3前端，所述焊接底盘2为圆形，且所述焊接底盘2可进行旋转，所述焊接模具6间隔设置有若干个在所述焊接底盘2上表面，通过旋转圆形的焊接底盘2，可以将焊接工位替换为设置在焊接底盘2上的其他焊接模具6，所述外壳4设置在所述支撑柱3上方，所述驱动模块18设置在所述外壳4后侧，所述控制模块17设置在所述外壳4正表面，所述控制模块17可以进行工艺模式的设定及对装置的控制，所述焊接模块19设置在所述外壳4内部，所述焊接模块19设置有换能器、超声发生器、变幅器，所述焊接头5设置在所述焊接模块19下端，所述驱动模块18可以控制所述焊接头5的升降。
一种超声波塑料低压焊接工艺，包括如下步骤：
S1：接通电源，在控制模块17面板上选择焊接模式中的普通模式，然后选择判定模式中的模式一，并设置焊接间隔时间T为20s、设置驱动模块18压力P为0.3Pa、焊接维持时间t＝3s，并设定两个工件之间的焊接深度H＝0.6mm，设置完成后启动装置；
S2：将需要焊接的两个工件分别放入焊接头5与焊接模具6，此时控制模块17按照设置的焊接间隔时间T＝20s进行计时，当到达设置的焊接间隔时间T＝20s时，控制模块17触发控制信号使驱动模块18以预设驱动模块18压力P＝0.3Pa驱动焊接头5缓慢下降；
S3：控制模块17根据S1设置的普通模式，当焊接头5下降到两个工件互相接触时，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头5；
S4：驱动模块18以设定的压力P＝0.3Pa缓慢下降压住待焊接工件，使两个工件之间产生高频振动摩擦发热，使塑胶缓慢熔接在一起，控制模块17按照S1中设定的模式一，通过检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H＝0.6mm进行对比，当检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H＝0.6mm时，判断焊接步骤完成；
S5：当S4中控制模块17判断焊接步骤完成时，控制模块17控制超声发生器关闭，驱动模块18以预设的焊接维持时间t＝3s继续维持动作；
S6：到达预设的焊接维持时间t＝3s时，两个工件焊接完成，控制模块17控制驱动模块18退压，焊接头5缓慢回升；
S7：当焊接头5回升到初始位置后，返回S2，进入S2-S7的循环。
实施例2
一种超声波塑料低压焊接装置，包括支撑模块、焊接模块19、控制模块17、驱动模块18、焊接头5、焊接模具6、焊接底盘2、检测模块20，所述支撑模块包括底座1、支撑柱3、外壳4，所述支撑柱3设置在所述底座1上表面后端，所述检测模块20设置在所述支撑柱3正面，所述检测模块20可探测两个工件之间的实时焊接深度h，所述焊接底盘2设置在所述底座1上表面，所述焊接底盘2设置在所述支撑柱3前端，所述焊接底盘2为圆形，且所述焊接底盘2可进行旋转，所述焊接模具6间隔设置有若干个在所述焊接底盘2上表面，通过旋转圆形的焊接底盘2，可以将焊接工位替换为设置在焊接底盘2上的其他焊接模具6，所述外壳4设置在所述支撑柱3上方，所述驱动模块18设置在所述外壳4后侧，所述控制模块17设置在所述外壳4正表面，所述控制模块17可以进行工艺模式的设定及对装置的控制，所述焊接模块19设置在所述外壳4内部，所述焊接模块19设置有换能器、超声发生器、变幅器，所述焊接头5设置在所述焊接模块19下端，所述驱动模块18可以控制所述焊接头5的升降。
一种超声波塑料低压焊接工艺，包括如下步骤：
S1：接通电源，在控制模块17面板上选择焊接模式中的普通模式，然后选择判定模式中的模式二，并设置焊接间隔时间T为20s、设置驱动模块18压力P为0.3Pa、焊接维持时间t＝3s，并设定焊接时间T1＝5s，设置完成后启动装置；
S2：将需要焊接的两个工件分别放入焊接头5与焊接模具6，此时控制模块17按照设置的焊接间隔时间T＝20s进行计时，当到达设置的焊接间隔时间T＝20s时，控制模块17触发控制信号使驱动模块18以预设驱动模块18压力P＝0.3Pa驱动焊接头5缓慢下降；
S3：控制模块17根据S1设置的普通模式，当焊接头5下降到两个工件互相接触时，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头5；
S4：驱动模块18以设定的压力P＝0.3Pa缓慢下降压住待焊接工件，使两个工件之间产生高频振动摩擦发热，使塑胶缓慢熔接在一起，控制模块17按照S1中设定的模式二，由控制模块17进行计时，当到达设定焊接时间T1＝5s时，判断焊接步骤完成；
S5：当S4中控制模块17判断焊接步骤完成时，控制模块17控制超声发生器关闭，驱动模块18以预设的焊接维持时间t＝3s继续维持动作；
S6：到达预设的焊接维持时间t＝3s时，两个工件焊接完成，控制模块17控制驱动模块18退压，焊接头5缓慢回升；
S7：当焊接头5回升到初始位置后，返回S2，进入S2-S7的循环。
实施例3
一种超声波塑料低压焊接装置，包括支撑模块、焊接模块19、控制模块17、驱动模块18、焊接头5、焊接模具6、焊接底盘2、检测模块20，所述支撑模块包括底座1、支撑柱3、外壳4，所述支撑柱3设置在所述底座1上表面后端，所述检测模块20设置在所述支撑柱3正面，所述检测模块20可探测两个工件之间的实时焊接深度h，所述焊接底盘2设置在所述底座1上表面，所述焊接底盘2设置在所述支撑柱3前端，所述焊接底盘2为圆形，且所述焊接底盘2可进行旋转，所述焊接模具6间隔设置有若干个在所述焊接底盘2上表面，通过旋转圆形的焊接底盘2，可以将焊接工位替换为设置在焊接底盘2上的其他焊接模具6，所述外壳4设置在所述支撑柱3上方，所述驱动模块18设置在所述外壳4后侧，所述控制模块17设置在所述外壳4正表面，所述控制模块17可以进行工艺模式的设定及对装置的控制，所述焊接模块19设置在所述外壳4内部，所述焊接模块19设置有换能器、超声发生器、变幅器，所述焊接头5设置在所述焊接模块19下端，所述驱动模块18可以控制所述焊接头5的升降。
一种超声波塑料低压焊接工艺，包括如下步骤：
S1：接通电源，在控制模块17面板上选择焊接模式中的普通模式，然后选择判定模式中的模式三，并设置焊接间隔时间T为20s、设置驱动模块18压力P为0.3Pa、焊接维持时间t＝3s，设定焊接深度H＝0.5mm、焊接时间T1＝5s，设置完成后启动装置；
S2：将需要焊接的两个工件分别放入焊接头5与焊接模具6，此时控制模块17按照设置的焊接间隔时间T＝20s进行计时，当到达设置的焊接间隔时间T＝20s时，控制模块17触发控制信号使驱动模块18以预设驱动模块18压力P＝0.3Pa驱动焊接头5缓慢下降；
S3：控制模块17根据S1设置的普通模式，当焊接头5下降到两个工件互相接触时，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头5；
S4：驱动模块18以设定的压力P＝0.3Pa缓慢下降压住待焊接工件，使两个工件之间产生高频振动摩擦发热，使塑胶缓慢熔接在一起，控制模块17按照S1中设定的模式三，通过检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H＝0.5mm进行对比，当检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H＝0.5mm且到达设定焊接时间T1＝5s时，判断焊接步骤完成；
S5：当S4中控制模块17判断焊接步骤完成时，控制模块17控制超声发生器关闭，驱动模块18以预设的焊接维持时间t＝3s继续维持动作；
S6：到达预设的焊接维持时间t＝3s时，两个工件焊接完成，控制模块17控制驱动模块18退压，焊接头5缓慢回升；
S7：当焊接头5回升到初始位置后，返回S2，进入S2-S7的循环。
实施例3与实施例1和实施例2相比，在判定模式中设置有模式一、模式二、模式三，其中模式一通过焊接深度H判断是否完成焊接步骤，模式二通过焊接时间T1判断是否完成焊接步骤，模式三结合焊接深度H与焊接时间T1进行综合判断，其中模式三综合判断可增加判断焊接结果的准确率。
实施例4
一种超声波塑料低压焊接装置，包括支撑模块、焊接模块19、控制模块17、驱动模块18、焊接头5、焊接模具6、焊接底盘2、检测模块20，所述支撑模块包括底座1、支撑柱3、外壳4，所述支撑柱3设置在所述底座1上表面后端，所述检测模块20设置在所述支撑柱3正面，所述检测模块20可探测两个工件之间的实时焊接深度h，所述焊接底盘2设置在所述底座1上表面，所述焊接底盘2设置在所述支撑柱3前端，所述焊接底盘2为圆形，且所述焊接底盘2可进行旋转，所述焊接模具6间隔设置有若干个在所述焊接底盘2上表面，通过旋转圆形的焊接底盘2，可以将焊接工位替换为设置在焊接底盘2上的其他焊接模具6，所述外壳4设置在所述支撑柱3上方，所述驱动模块18设置在所述外壳4后侧，所述控制模块17设置在所述外壳4正表面，所述控制模块17可以进行工艺模式的设定及对装置的控制，所述焊接模块19设置在所述外壳4内部，所述焊接模块19设置有换能器、超声发生器、变幅器，所述焊接头5设置在所述焊接模块19下端，所述驱动模块18可以控制所述焊接头5的升降。
一种超声波塑料低压焊接工艺，包括如下步骤：
S1：接通电源，在控制模块17面板上选择焊接模式中的预焊模式，然后选择判定模式中的模式三，并设置焊接间隔时间T为18s、设置驱动模块18压力P为0.3Pa、焊接维持时间t＝3s，并设置预焊模式启动的预设值为1～2毫米，设定焊接深度H＝0.5mm、焊接时间T1＝5s，设置完成后启动装置；
S2：将需要焊接的两个工件分别放入焊接头5与焊接模具6，此时控制模块17按照设置的焊接间隔时间T为18s进行计时，当到达设置的焊接间隔时间T＝20s时，控制模块17触发控制信号使驱动模块18以预设驱动模块18压力P＝0.3Pa驱动焊接头5缓慢下降；
S3：控制模块17根据S1设置的预焊模式，当焊接头5缓慢下降到达离工件1～2毫米的位置时，控制模块17会启动预焊模式；当控制模块17启动预焊模式时，控制模块17触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头5，完成预焊后焊接头5继续下降到两个工件互相接触；
S4：驱动模块18以设定的压力P＝0.3Pa缓慢下降压住待焊接工件，使两个工件之间产生高频振动摩擦发热，使塑胶缓慢熔接在一起，控制模块17按照S1中设定的模式三，通过检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H＝0.5mm进行对比，当检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H＝0.5mm且到达设定焊接时间T1＝5s时，判断焊接步骤完成；
S5：当S4中控制模块17判断焊接步骤完成时，控制模块17控制超声发生器关闭，驱动模块18以预设的焊接维持时间t＝3s继续维持动作；
S6：到达预设的焊接维持时间t＝3s时，两个工件焊接完成，控制模块17控制驱动模块18退压，焊接头5缓慢回升；
S7：当焊接头5回升到初始位置后，返回S2，进入S2-S7的循环。
实施例4与实施例1、实施例2、实施例3相比，在焊接模式中设置有预焊模式，预焊模式通过设置预焊模式启动的预设值为1～2毫米，在正式焊接前，当焊接头缓慢下降到达离工件1～2毫米的位置时，控制模块会启动预焊模式，触发超声发生器工作，之后再继续下降到两个工件互相接触完成正式焊接。预焊模式可以提前进行预振使两个工件在互相接触时马上开始焊接步骤，比工件接触时再进行焊接节省了焊接时间，且提前预振可跳过两个工件之间的起始摩擦，从而达到保护工件表面的效果。
实施例5
一种超声波塑料低压焊接装置，包括支撑模块、焊接模块19、控制模块17、驱动模块18、焊接头5、焊接模具6、焊接底盘2、检测模块20，所述支撑模块包括底座1、支撑柱3、外壳4，所述支撑柱3设置在所述底座1上表面后端，所述检测模块20设置在所述支撑柱3正面，所述检测模块20可探测两个工件之间的实时焊接深度h，所述焊接底盘2设置在所述底座1上表面，所述焊接底盘2设置在所述支撑柱3前端，所述焊接底盘2为圆形，且所述焊接底盘2可进行旋转，所述焊接模具6间隔设置有若干个在所述焊接底盘2上表面，通过旋转圆形的焊接底盘2，可以将焊接工位替换为设置在焊接底盘2上的其他焊接模具6，所述外壳4设置在所述支撑柱3上方，所述驱动模块18设置在所述外壳4后侧，所述控制模块17设置在所述外壳4正表面，所述控制模块17可以进行工艺模式的设定及对装置的控制，所述焊接模块19设置在所述外壳4内部，所述焊接模块19设置有换能器、超声发生器、变幅器，所述焊接头5设置在所述焊接模块19下端，所述驱动模块18可以控制所述焊接头5的升降。
优选地，在所述底座1上表面后端设置保护膜模块，所述保护膜模块包括支架10、收膜部9、放膜部11、限制部外壳13、放膜电机12、第一限制滚筒15、第二限制滚筒16，所述支架10位于所述支撑柱3后方，所述收膜部9设置在所述支架10左侧，所述收膜部9用于回收保护膜，所述收膜部9后端设置有齿轮，所述放膜部11设置在所述支架10右侧，所述放膜部11用于放置保护膜，所述放膜部11后端设置有齿轮，所述限制部外壳13设置在所述支架10与所述放膜部11中间，所述放膜电机12设置在所述限制部外壳13后端，所述放膜电机12通过链条与所述放膜部11后端设置的齿轮相连接，所述放膜电机12通过链条与所述收膜部9后端设置的齿轮相连接，所述第一限制滚筒15设置在限制部外壳13内部，所述第一限制滚筒15轴端与所述放膜电机12相连接，所述放膜电机12启动时，通过链条带动放膜部11、收膜部9与第一限制滚筒15轴端进行旋转，所述第二限制滚筒16设置在所述限制部外壳13内部，所述第二限制滚筒16位于所述第一限制滚筒15右侧，保护膜设置在第一限制滚筒15与第二限制滚筒16之间，且通过第一限制滚筒15与第二限制滚筒16压平，在所述第二限制滚筒16两端与所述限制部外壳13的连接处设置两条限制槽14，所述第二限制滚筒16通过两条限制槽14进行移动，从而调整保护膜的位置，在所述支撑柱3前端两侧各设置一条滑槽7，每条所述滑槽7上各自连接一条限位杆8，所述保护膜穿过所述限位杆8连接至所述收膜部9，所述限位杆8可以拉紧保护膜。
一种超声波塑料低压焊接工艺，包括如下步骤：
S1：接通电源，在控制模块17面板上选择焊接模式中的预焊模式，然后选择判定模式中的模式三，并设置焊接间隔时间T为18s、设置驱动模块18压力P为0.3Pa、焊接维持时间t＝3s，并设置预焊模式启动的预设值为1～2毫米，设定焊接深度H＝0.5mm、焊接时间T1＝5s，之后将保护膜卷筒放置在放膜部11上，穿过第一限制滚筒15与第二限制滚筒16之间，所述第二限制滚筒16通过两条限制槽14进行移动，从而调整保护膜的位置，再穿过两条限位杆8，通过调整限位杆8上下移动，可以拉紧保护膜，最后将保护膜连接到收膜部9，操作完成后启动装置；
S2：将需要焊接的两个工件分别放入焊接头5与焊接模具6，此时控制模块17按照设置的焊接间隔时间T为18s进行计时，当到达设置的焊接间隔时间T＝20s时，控制模块17触发控制信号使驱动模块18以预设驱动模块18压力P＝0.3Pa驱动焊接头5缓慢下降；
S3：控制模块17根据S1设置的预焊模式，当焊接头5缓慢下降到达离工件1～2毫米的位置时，控制模块17会启动预焊模式；当控制模块17启动预焊模式时，控制模块17触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头5，完成预焊后焊接头5继续下降到两个工件互相接触；
S4：驱动模块18以设定的压力P＝0.3Pa缓慢下降压住待焊接工件，使两个工件之间产生高频振动摩擦发热，使塑胶缓慢熔接在一起，此时保护膜在焊接过程中熔化与焊接面焊接在一起，控制模块17按照S1中设定的模式三，通过检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H＝0.5mm进行对比，当检测模块20探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H＝0.5mm且到达设定焊接时间T1＝5s时，判断焊接步骤完成；
S5：当S4中控制模块17判断焊接步骤完成时，控制模块17控制超声发生器关闭，驱动模块18以预设的焊接维持时间t＝3s继续维持动作；
S6：到达预设的焊接维持时间t＝3s时，两个工件焊接完成，控制模块17控制驱动模块18退压，焊接头5缓慢回升；
S7：当焊接头5回升到初始位置后，控制模块17控制放膜电机12旋转带动链条使放膜部11旋转从而放出保护膜，此时收膜部9同样通过链条被放膜电机12带动同步旋转，从而拉紧保护膜，第一限制滚筒15与放膜电机12同步旋转从而压平保护膜，之后返回S2，进入S2-S7的循环。
实施例5对比实施例4，可以在焊接时通过保护膜隔开电镀和喷涂的产品的表面，减少工件之间的摩擦，且保护膜在焊接过程中会与熔化与焊接面焊接在一起，焊接面外的多余的保护膜可以简单取出，从而起到保护电镀和喷涂产品表面的作用。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种超声波塑料低压焊接工艺，其特征在于，所述焊接工艺采用超声波塑料低压焊接装置，包括支撑模块、焊接模块、控制模块、驱动模块、焊接头、焊接模具、焊接底盘、检测模块，所述支撑模块包括底座、支撑柱、外壳，所述支撑柱设置在所述底座上表面后端，所述检测模块设置在所述支撑柱正面，所述焊接底盘设置在所述底座上表面，所述焊接底盘为圆形，且所述焊接底盘可进行旋转，所述焊接模具间隔设置有若干个在所述焊接底盘上表面，所述焊接底盘设置在所述支撑柱前端，所述外壳设置在所述支撑柱上方，所述驱动模块设置在所述外壳后侧，所述控制模块设置在所述外壳正表面，所述焊接模块设置在所述外壳内部，所述焊接模块设置有换能器、超声发生器、变幅器，所述焊接头设置在所述焊接模块下端，在所述底座上表面后端设置保护膜模块，所述保护膜模块包括支架、收膜部、放膜部、限制部外壳、放膜电机、第一限制滚筒、第二限制滚筒，所述支架位于所述支撑柱后方，所述收膜部设置在所述支架左侧，所述收膜部后端设置有齿轮，所述放膜部设置在所述支架右侧，所述放膜部后端设置有齿轮，所述限制部外壳设置在所述支架与所述放膜部中间，所述放膜电机设置在所述限制部外壳后端，所述放膜电机通过链条与所述放膜部后端设置的齿轮相连接，所述放膜电机通过链条与所述收膜部后端设置的齿轮相连接，所述第一限制滚筒设置在限制部外壳内部，所述第一限制滚筒轴端与所述放膜电机相连接，所述第二限制滚筒设置在所述限制部外壳内部，所述第二限制滚筒位于所述第一限制滚筒右侧，在所述第二限制滚筒两端与所述限制部外壳的连接处设置两条限制槽，在所述支撑柱前端两侧各设置一条滑槽，每条所述滑槽上各自连接一条限位杆；
所述超声波塑料低压焊接工艺包括如下步骤：
S1：接通电源，在控制模块面板上对焊接模式与判定模式进行设置，并设置焊接间隔时间T、驱动模块压力P、焊接维持时间t=3s，设置完成后启动装置，焊接模式包括预焊模式与普通模式，当S1中在控制模块面板上选择焊接模式为预焊模式时，并设置预焊模式启动的预设值为1～2毫米，将 S1中设置的驱动模块的压力P为0.3Pa，在S1设置好焊接间隔时间T、驱动模块压力P、焊接维持时间t后，将保护膜卷筒放置在放膜部上，将保护膜连接到收膜部；
S2：将需要焊接的两个工件分别放入焊接头与焊接模具，此时控制模块按照设置的焊接间隔时间T进行计时，当到达设置的焊接间隔时间T时，控制模块触发控制信号使驱动模块以预设驱动模块压力P驱动焊接头缓慢下降，当焊接头缓慢下降到达离工件1～2毫米的位置时，控制模块会启动预焊模式；
S3：控制模块根据S1设置的焊接模式，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头，当S2中控制模块启动预焊模式时，S3控制模块触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头，完成预焊后焊接头继续下降到两个工件互相接触；当S1中在控制模块面板上选择焊接模式为普通模式时，在S3中焊接头下降到两个工件互相接触时，触发超声发生器工作，超声发生器发生的高频电信号通过换能器转换为高频振动，然后通过变幅器进行增幅，最后将高频振动传递到焊接头；
S4：驱动模块以设定的压力P缓慢下降压住待焊接工件，使两个工件之间产生高频振动摩擦发热，使塑胶缓慢熔接在一起，控制模块按照S1中设定的判定模式进行焊接步骤的判定，来判断焊接步骤是否完成；
S5：当S4中控制模块判断焊接步骤完成时，控制模块控制超声发生器关闭，驱动模块以预设的焊接维持时间t=3s继续维持动作；
S6：到达预设的焊接维持时间t=3s时，两个工件焊接完成，控制模块控制驱动模块退压，焊接头缓慢回升；
S7：当焊接头回升到初始位置后，返回S2，进入S2-S7的循环。
2.根据权利要求1所述的一种超声波塑料低压焊接工艺，其特征在于，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块面板上选择判定模式为模式一时，并设定两个工件之间的焊接深度H，在S4中通过检测模块探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H进行对比，当检测模块探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H时，判断焊接步骤完成。
3.根据权利要求1所述的一种超声波塑料低压焊接工艺，其特征在于，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块面板上选择判定模式为模式二时，并设定焊接时间T1，在S4中由控制模块进行计时，当到达设定焊接时间T1时，判断焊接步骤完成。
4.根据权利要求1所述的一种超声波塑料低压焊接工艺，其特征在于，所述S1中判定模式包括模式一、模式二、模式三，当S1中在控制模块面板上选择判定模式为模式三时，并设定两个工件之间的焊接深度H=0.5mm或0.6mm、焊接时间T1=5s，在S4中通过检测模块探测两个工件之间的实时焊接深度h与预设焊接深度H=0.5mm或0.6mm进行对比，当检测模块探测两个工件之间的实时焊接深度h到达预设焊接深度H=0.5mm或0.6mm且到达设定焊接时间T1=5s时，判断焊接步骤完成。
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