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超聲變幅桿超聲波點焊機解析

時間:2022-06-30 09:22:04 點擊:534次

     超聲變幅桿超聲波點焊機解析
      超聲波焊接機變幅桿是超聲振動系統中一個重要的組成部分 它在振動系統 rf1的主要作用是把機械振動的質點位移或速度放大 。并將超聲能量集 t{· 較小的 面積上即 聚能,因此也 稱超聲變速桿或超 J苜聚能器 。在高聲強超聲,如超聲加工 、超聲焊接應用中 ,輻射面的振動幅度一 般需要兒十到幾百微米 ,在換能器的端面連接超聲變幅桿 ,才能將機械振動幅度放大到符合要求。另外 ,超聲變幅桿還可以作為機械阻抗超聲波金屬焊接機變換器 ,存在超聲波點焊機換能器和聲負載之間進行阻抗匹配。使超聲能量更有效地從換能器向負載傳輸。按 照 振動類型 ??煞譃榭v 振 、扭 振 、彎振 以及 復合振動 (縱 彎 、縱扭 ) “四類 ,在 功 率超聲 的加 工 和處理應用中.縱振型應用最為普遍 。從單一變幅桿的母線形狀來分類 。義町分為 階梯 、指數 、懸鏈線 、圓錐 、高斯 、傅里葉 、余 弦等類型 ,若將這些單一形狀變幅桿組合起來進行設計 ,則是復合型變幅桿 。按其功能來分 ,義町分為二分之 一 波 和 四分 之 一波長兩種。雖然分類較多,但縱振 、扭振和彎振變幅桿的設計都是從其相應 的振動方程出發 ,設計過程及步驟都是一樣的。

    傳統解析法由若干級變幅桿組合成 的復合變幅 桿 ,利用變截面桿縱振波動方程 ,將各級變幅桿的面積 函數 代入 .并利用邊界條件確定出方程中的待 定 系數 ,可導出該復合桿 的頻率方程等各性能參量的解析表達 f12]。這也是傳統 的變幅桿設計方法 ,但是對較復雜的變幅桿 ,例 如一段式或三段以上組成 的復合變幅桿 ,求其頻率方程和各性能表達式的過程就顯得較為繁瑣 。

    等效電路法將作用在超聲波焊接機變幅桿超聲波點焊兩端的力 、振速 、力阻抗分別類比于電壓 、電流 、電阻抗 ,則變 幅桿 振動 系 統 和 電路 之間 就有 等 效關 系 ,這 就是 力 電類 比方 法 。每 個一 形狀函數的變幅桿用力電類 的方 法 ,可 得 到等效的機械四端 網絡。對任一確定形狀函數 的變幅桿 .等效 網絡中的各等效阻抗都 可由力 電類 比求得 _l3J。對 復合 變幅桿 .岡邊界振速連續 ,可彼此等效T網絡連接起來 ,得到整個復合變幅桿的等效電路網 ,令電路中抗部分為零 ,就可得到該復合變幅桿的頻率方程。結合電路基爾霍夫定理 ,還可以求得振動系統的振幅放大倍數等其它性能參量。


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