风扇用超声波焊接设备以及其使用方法和应用.pdf

本发明公开了风扇用超声波焊接设备以及其使用方法和应用。其中，所述超声波焊接设备包括机架、电器控制箱、具有定位模具的工作台、和安装在所述机架内的超声波焊接器件，其特征在于，所述超声波焊接器件具有可调节的多个超声波焊头；在焊接过程中，所述多个超声波焊头同时进行一次焊接成型。在本发明中，所述超声波焊接设备用于焊接风扇，例如，空调机和冷风机的涡轮风扇和贯流式风扇。

权利要求书
1.  一种超声波焊接设备，该超声波焊接设备包括：
(1)机架，
(2)电器控制箱，
(3)具有定位模具的工作台，和
(4)安装在所述机架内的超声波焊接器件；
其特征在于，所述超声波焊接器件具有可调节的多个联动超声波焊头；在 焊接过程中，所述多个联动超声波焊头同时进行一次焊接成型。

2.  如权利要求1所述的超声波焊接设备，其特征在于，所述多个联动超 声波焊头按照待焊接的风扇的叶片数量、间距和角度进行调节。

3.  如权利要求1所述的超声波焊接设备，其特征在于，所述定位模具还 包括夹紧摆杆。

4.  如权利要求1所述的超声波焊接设备，其特征在于，所述工作台采用 聚四氟乙烯塑料贴面导轨，且焊接平台配滚珠丝杆传动。

5.  一种通过权利要求1-4任一项所述超声波焊接设备焊接风扇的方法， 所述方法包括：
(1)将风扇的导风环固定在定位模具上；
(2)将具有叶片的轮毂按叶片顺序放置在导风环的叶槽内；和
(3)调整所述多个联动超声波焊头，并进行一次联动超声波焊接。

6.  如权利要求5所述的方法，其特征在于，在进行步骤(1)之前，所述方 法还包括预先根据待焊接的风扇的叶片数量、间距和角度来调节所述多个联动 超声波焊头、定位模具，以配合不同型号的风扇。

7.  如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，根据与轮毂间的 间距和角度，调整焊接机机头位置，调整焊接机的电流、焊接频率、焊接时间 和焊接气压，由此进行超声波焊接。

8.  权利要求1-4任一项权利要求所述超声波焊接设备在制造风扇中的应 用。

9.  如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述风扇是用于空调机和冷 风机的涡轮风扇和贯流式风扇。

说明书风扇用超声波焊接设备以及其使用方法和应用
技术领域
本发明涉及风扇超声波焊接设备，具体涉及用于空调机、冷风机等设 备的涡轮风扇叶、贯流式风扇叶的多焊头超声波焊接机。另一方面，本发 明涉及使用该风扇超声波焊接设备焊接例如用于空调机、冷风机等设备的 涡轮风扇叶和贯流式风扇叶的方法。另一方面，本发明还涉及风扇超声波 焊接设备在空调机、冷风机等设备用涡轮风扇和贯流式风扇叶焊接中的应 用。
技术背景
涡流风轮是空调机、冷风机等用来吹风、换气的一个部件，一般是由 轮毂、叶片、导风环、橡胶轴套构成的。其中，轮毂、叶片、橡胶轴套采 用注塑成型加工，叶片和导风环采用超声波焊接工艺焊接。
在现有技术中，普通的焊接技术采用针对每个叶片进行单独超声波焊 接。这种技术的优点是加工难度低，设备投资低，但使用这种单独超声波 焊接时，风叶、导风环容易产生的翘曲变形，会使风轮振动大，噪音大， 内应力大，易破损等，对电机的负载变化也有影响。
因此，现有技术中急需一种可以解决现有技术中单独超声波焊接技术 带来的缺陷的新技术。该新技术能降低风轮振动、噪音、风轮的内应力、 保持风轮整体强度，并平衡电机的负载。
发明内容
为此，本发明一方面提供了一种超声波焊接设备，该超声波焊接设备包 括：
(1)机架，
(2)电器控制箱，
(3)具有定位模具的工作台，和
(4)安装在所述机架内的超声波焊接器件；
其特征在于，所述超声波焊接器件具有可调节的多个联动超声波焊头；在 焊接过程中，所述多个联动超声波焊头同时进行一次焊接成型。
在本发明中，所述具有多个超声波焊头的超声波焊接设备也称为多焊头 超声波焊接设备。根据其仅进行一次焊接的特点，其在本发明中也称为“多 焊头联动超声波焊接设备”。
在本发明一个实施方式中，所述多个超声波焊头按照待焊接的风扇的叶 片数量、间距和角度进行调节。
在本发明一个实施方式中，所述定位模具还包括夹紧摆杆。
在本发明一个实施方式中，所述工作台采用聚四氟乙烯塑料贴面导轨， 且焊接平台配滚珠丝杆传动。
本发明另一方面提供一种所述超声波焊接设备焊接风扇的方法，所述方 法包括：
(1)将风扇的导风环固定在定位模具上；
(2)将具有叶片的轮毂按叶片顺序放置在导风环的叶槽内；和
(3)调整所述多个超声波焊头，并进行一次联动超声波焊接。
在本发明一个实施方式中，在进行步骤(1)之前，所述方法还包括预先根 据待焊接的风扇的叶片数量、间距和角度来调节所述多个超声波焊头，以配合 不同型号的风扇。
在本发明一个实施方式中，步骤(3)中，根据与轮毂间的间距和角度，调 整焊接机的电流、焊接频率、焊接时间和焊接气压，由此进行超声波焊接。
本发明又一方面提供所述超声波焊接设备在制造风扇中的应用。
在本发明一个实施方式中，所述风扇是用于空调机和冷风机的涡轮风扇 和贯流式风扇。
具体的说，本发明的焊接技术可以是这样实现的：根据涡流风轮的叶 片数量，订制多焊头超声波焊接机，每个叶片对应一个焊头，焊接时，多 焊头同时工作，一次性焊接多个叶片，以减少焊接时风轮与导风环产生的 翘曲变形，振动大，噪音大，内应力大，易破损的缺点。
在本发明中，所述多焊头超声波焊接设备具有自动供给、自动焊接、 自动保护功能。焊接时，多焊头同时工作，一个焊头对应一个工件(例如， 风扇叶片)，同时焊接多个工件。通过这种方式，本发明所述多焊头超声波 焊接设备可以降低风轮振动、噪音、风轮的内应力、保持风轮整体强度， 并平衡电机的负载。
在本发明一个实施方式中，所述工作台可以采用聚四氟乙烯塑料贴面 导轨，具有良好的吸震性，耐腐蚀性，焊接平台配滚珠丝杆传动，进给平 稳，无爬行，可获得每分钟二十米的高速直线运动（速度可调）定位精度 高。
在本发明一个实施方式中，所述定位模具还包括夹紧摆杆，其采用电、 气联动控制、具有精度高、摆动灵活、调整方便等优点，整机采用框架结 构。
在本发明一个实施方式中，机架外部具有外罩，该外罩采用门式结构， 外形美观且便于维修保养。
在本发明中，超声波设备以每秒15KHz以上的频率形成高频振荡，产 生热量使塑料工件间熔合焊接。此技术可取代传统的溶剂、粘合剂、铆接 式或其它机械紧固法，从而提高产品质量和生产效率，降低成本，获得最 佳效益。
附图说明
图1为本发明的涡流风轮的结构示意图。
图2为本发明涡流风轮中轮毂和叶片的示意图。
图3为本发明涡流风轮中导风环的示意图。
图4为本发明涡流风轮中橡胶轴套的示意图。
图5为本发明多焊头超声波焊接设备的全视图，其中，5为电器控制箱， 6中包括机架、工作台(具有定位模具)和多焊头等等。
图6为本发明多焊头超声波焊接设备中工作台(具有定位模具和夹紧 摆杆)和多焊头的局部视图。
图7为本发明多焊头超声波焊接设备中将导风环固定在定位模具上的 示意图。
图8为本发明中将风扇固定在定位模具上时的工作台局部示意图。其 中，轮毂和导风环固定在位。
图9为本发明中将风扇固定在定位模具上时多焊头超声波焊接设备的 全视图。
在附图中，附图标记如下：
1、轮毂；
2、叶片；
3、导风环；
4、橡胶轴套（BOSS)；
5、焊接机主机箱；
6、焊接机主体；
7、定位模具；
8、焊头。
具体实施方式
下面结合附图通过实例对本发明作进一步说明：
如附图所示，本发明的风扇由轮毂1、风叶2、导风环3、橡胶轴套4 组成，其中，轮毂1、风叶2和橡胶轴套4整体注塑成型。通过将整体注塑 形成的轮毂定位到导风环上，并通过超声波焊接，由此提供本发明的风扇。
具体的操作步骤：
1、先将导风环固定在定位模具上（见9）
2、将轮毂按叶片顺序放置在导风环的叶槽内（见10）
3、调整好焊头与轮毂间的间距、角度，调整焊接机的电流、焊接时间、 气压等参数，手动测试焊头发波是否正常。（见5、6）
4、工艺调整好后，按下启动键，超声波焊接机下压，发波完成焊接， 取出产品（见11）。
其中，焊接参数如下：

产品焊接好后，对产品的焊接牢度进行测试，使用拉力机来检验每个 叶片的焊接牢度，要求每个叶片的拉力≥100kgf。
产品焊接好后，对产品进行跳动测试，测试产品的面振和芯振，使用 跳动平台对产品的面振和芯振进行检测，要求面振≤2.5mm；芯振≤1.5mm。
产品焊接好后，对产品进行动平衡测试，平衡机以800转/分钟的转速 进行测试，要求产品不平衡量≤0.4g。