超声波焊接单元（子母点焊型）技术说明

一、组成结构

该单元主要由四大类部件构成：

1. 调节与支撑系统

• X/Y向调节板：实现焊接头在水平平面内的精密定位调整

• Z向调节组件：含Z向抱夹与调节杆，控制焊接头垂直方向位移

• 转向调节板：支持540°多角度调节，适应不同倾斜角度焊点需求

• 缓冲器：焊接过程中提供减震缓冲，保护工件与设备

• 气缸底座：承载双轴气缸的安装基座

2. 驱动与传动系统

• 双轴气缸：提供焊接压力与驱动动力，配合线性滑轨实现平稳直线运动

• 线性滑轨：确保焊接头移动精度，减少运动阻力

3. 传感与控制组件

• 位移传感器：实时监测焊接位移量，具备不到位报警功能

• 安装板：集成各功能部件的模块化安装载体

4. 换能与焊接执行部件

• 换能器：核心能量转换装置，将电能转化为20-40kHz超声波振动能

• 子母焊头组合：母焊头与子焊头协同工作，适应复杂焊点分布

• 换能器抱夹：刚性固定换能器，保证振动能量高效传递

二、工作原理

能量转换阶段：换能器将工频电信号转化为高频机械振动（纵向振动模式）

振动传递过程：振动通过变幅杆放大后，经母焊头-子焊头组合传递至工件接触面

焊接执行机制：接触面材料在高频摩擦（15-70μm振幅）下产生局部温升（通常60-120℃），热塑性材料达到粘流态后，在气缸提供的焊接压力（0.3-0.8MPa）作用下融合。

位移传感器实时监控焊接行程（典型控制精度±0.02mm），确保熔深达标