一種振動(dòng)頭及其驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)方法、接線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及振動(dòng)摩擦焊接機(jī)領(lǐng)域，具體地涉及一種連接驅(qū)動(dòng)器的振動(dòng)頭及其驅(qū)動(dòng) 線圈的驅(qū)動(dòng)方法和接線方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 振動(dòng)摩擦焊接是近些年新興起的一種高科技的無填料塑料焊接技術(shù)。該焊接方法 是一種利用電磁傳動(dòng)裝置在兩個(gè)熱塑性塑料零件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而摩擦生熱，使接 觸面被高溫熔化，然后停止摩擦，等待冷卻后凝固成形的焊接方法。振動(dòng)摩擦的焊接速度 快，能用于焊接各種類型的熱塑性塑料，尤其廣泛用于汽車行業(yè)和家用電器行業(yè)。采用振動(dòng) 摩擦焊接的兩塑料零件結(jié)合面在振動(dòng)摩擦焊接設(shè)備壓力作用下形成的焊接接頭，其接頭強(qiáng) 度可達(dá)到母材自身強(qiáng)度。與其他焊接技術(shù)相比，該焊接技術(shù)不需要另加焊料，而且利用了材 料本身的物理特性，焊接面積大，因此，在異型塑料部件的焊接中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003] 而振動(dòng)頭是振動(dòng)摩擦焊接技術(shù)的核心部分，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用驅(qū)動(dòng)器來驅(qū) 動(dòng)振動(dòng)頭。振動(dòng)頭一般采用三相驅(qū)動(dòng)技術(shù)。且振動(dòng)頭的驅(qū)動(dòng)線圈的接線通常是，將線圈分 為三組并置于振動(dòng)頭鐵芯兩側(cè)的電磁鐵上。再將驅(qū)動(dòng)器輸出的三相交流電連接到三組線圈 上，使得兩側(cè)線圈與振動(dòng)頭鐵芯之間產(chǎn)生交互震蕩的電磁力，從而驅(qū)動(dòng)振動(dòng)頭振動(dòng)。
[0004] 但是在實(shí)際應(yīng)用中，在驅(qū)動(dòng)過程中的每個(gè)周期內(nèi)，鐵芯兩側(cè)的線圈存在同時(shí)具有 驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的現(xiàn)象，因此，兩側(cè)的線圈對(duì)振動(dòng)頭鐵芯會(huì)同時(shí)產(chǎn)生相互抵消的電磁力，從而 導(dǎo)致振動(dòng)頭的驅(qū)動(dòng)效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為避免上述的問題，本發(fā)明旨在提供一種驅(qū)動(dòng)效率高、能耗少的振動(dòng)頭及其驅(qū)動(dòng) 線圈的驅(qū)動(dòng)方法、接線方法。
[0006] -方面，本發(fā)明提供了一種振動(dòng)頭，連接驅(qū)動(dòng)器，所述振動(dòng)頭包括振動(dòng)頭框架，和 一個(gè)或多個(gè)安裝在所述振動(dòng)頭框架上的驅(qū)動(dòng)單元，其中，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元包括一個(gè)或多 個(gè)安裝在所述振動(dòng)頭框架上的彈簧，安裝在所述彈簧上的鐵芯，和分別安裝在所述鐵芯兩 側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)線圈和第二驅(qū)動(dòng)線圈，其中，每個(gè)所述第一驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)有兩個(gè)電壓輸入端，每 個(gè)所述第二驅(qū)動(dòng)線圈也設(shè)有兩個(gè)電壓輸入端，所述驅(qū)動(dòng)器上設(shè)有三個(gè)電壓輸出端；當(dāng)處于 裝配狀態(tài)時(shí)，每個(gè)所述第一驅(qū)動(dòng)線圈的兩個(gè)電壓輸入端中的任意一個(gè)電壓輸入端為第一電 壓輸入端，每個(gè)所述第一驅(qū)動(dòng)線圈的另一電壓輸入端與所述第二驅(qū)動(dòng)線圈的兩個(gè)電壓輸入 端中的任意一個(gè)電壓輸入端連接后作為第二電壓輸入端，每個(gè)所述第二驅(qū)動(dòng)線圈的另一電 壓輸入端作為第三電壓輸入端；將每個(gè)所述第一電壓輸入端，第二電壓輸入端和所述第三 電壓輸入端分別與所述驅(qū)動(dòng)器的三個(gè)電壓輸出端電連接。
[0007] 上述驅(qū)動(dòng)線圈包括由多層矽鋼片疊裝成的矽鋼片組，和繞制在所述矽鋼片組上的 線圈；其中，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)線圈的兩個(gè)電壓輸入端分別由所述線圈的頭尾引出。
[0008] 上述一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元橫向和/或縱向排列在所述振動(dòng)頭框架內(nèi)。
[0009] 每個(gè)上述彈簧上設(shè)有多個(gè)螺孔，當(dāng)處于裝配狀態(tài)時(shí)，可使用多個(gè)螺栓分別通過所 述多個(gè)螺孔，將所述彈簧和所述振動(dòng)頭框架固定。
[0010] 第二方面，本發(fā)明還提供了一種振動(dòng)頭的驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)方法。所述振動(dòng)頭為上述 任一所述的振動(dòng)頭，且驅(qū)動(dòng)線圈連接至驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在同一驅(qū)動(dòng)周期的上半 個(gè)周期內(nèi)，只向其中每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元中的第一驅(qū)動(dòng)線圈輸入驅(qū)動(dòng)電壓；在所述同一驅(qū)動(dòng) 周期的下半個(gè)周期內(nèi)，只向每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元中的第二驅(qū)動(dòng)線圈輸入驅(qū)動(dòng)電壓，以交替驅(qū) 動(dòng)每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元中的兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)線圈。
[0011] 上述驅(qū)動(dòng)器輸出的驅(qū)動(dòng)電壓的波形為正弦波形，方波波形或脈沖波形中的任意一 種或任意組合。
[0012] 第三方面，本發(fā)明還提供了一種振動(dòng)頭的驅(qū)動(dòng)線圈接線方法，所述振動(dòng)頭為上述 任一所述的振動(dòng)頭且其驅(qū)動(dòng)線圈連接至設(shè)有三個(gè)電壓輸出端的驅(qū)動(dòng)器，所述振動(dòng)頭包括一 個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元包括第一驅(qū)動(dòng)線圈和第二驅(qū)動(dòng)線圈且每個(gè)所述驅(qū)動(dòng) 線圈包括兩個(gè)電壓輸入端；所述方法包括：將每個(gè)所述第一驅(qū)動(dòng)線圈的兩個(gè)電壓輸入端中 的任意一個(gè)電壓輸入端為第一電壓輸入端，將每個(gè)所述第一驅(qū)動(dòng)線圈的另一電壓輸入端與 所述第二驅(qū)動(dòng)線圈的兩個(gè)電壓輸入端中的任意一個(gè)電壓輸入端連接后作為第二電壓輸入 端，將每個(gè)所述第二驅(qū)動(dòng)線圈的另一電壓輸入端作為第三電壓輸入端；將每個(gè)所述第一電 壓輸入端，第二電壓輸入端和所述第三電壓輸入端分別與所述驅(qū)動(dòng)器的三個(gè)電壓輸出端電 連接。
[0013] 當(dāng)上述驅(qū)動(dòng)單元為兩個(gè)或以上時(shí)，可以先將每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)線圈的電壓 輸入端并聯(lián)，再將并聯(lián)后的電壓輸入端如上所述的接線方法電連接至一個(gè)驅(qū)動(dòng)器上。
[0014] 當(dāng)上述驅(qū)動(dòng)單元為兩個(gè)或以上時(shí)，可以通過如上所述的接線方法分別將每個(gè)所述 驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)線圈的電壓輸入端電連接至多個(gè)驅(qū)動(dòng)器上。
[0015] 上述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)器為主驅(qū)動(dòng)器，其余的驅(qū)動(dòng)器為從驅(qū)動(dòng)器，所述 主驅(qū)動(dòng)器發(fā)命令，所述從驅(qū)動(dòng)器跟隨所述主驅(qū)動(dòng)器的命令來驅(qū)動(dòng)線圈。
[0016] 本發(fā)明中提供的振動(dòng)頭采用了上述的驅(qū)動(dòng)方法，當(dāng)向其中一組線圈發(fā)送電壓驅(qū)動(dòng) 信號(hào)時(shí)，另一組線圈內(nèi)沒有電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，即交替驅(qū)動(dòng)兩組線圈，使每組線圈交替產(chǎn)生電磁 力，消除了線圈之間存在抵消力的缺陷，提高了驅(qū)動(dòng)效率，且提高了振動(dòng)頭的上模承載重量 范圍。而且，當(dāng)上述設(shè)置在振動(dòng)頭上的驅(qū)動(dòng)單元為多個(gè)時(shí)，可以更大程度提高振動(dòng)頭的振動(dòng) 功率，因此，可顯著提高振動(dòng)摩擦焊接機(jī)的應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0017] 通過以下對(duì)附圖的描述，本發(fā)明實(shí)施方式的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，其 中，
[0018] 圖1為本發(fā)明提供的包含一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的振動(dòng)頭的仰視圖。
[0019] 圖2為如圖1所示的振動(dòng)頭的俯視圖。
[0020] 圖3a為包含兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元且縱向排列的振動(dòng)頭的俯視圖。
[0021] 圖3b為如圖3a所示的振動(dòng)頭的仰視圖。
[0022] 圖4a為包含兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元且橫向排列的振動(dòng)頭的俯視圖。
[0023] 圖4b為如圖4a所示的振動(dòng)頭的仰視圖。
[0024] 圖5a - 5c為驅(qū)動(dòng)本發(fā)明提供的振動(dòng)頭的驅(qū)動(dòng)電壓波形圖。
[0025] 圖6為如圖1所示的振動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)線圈的接線示意圖。
[0026] 圖7為一個(gè)驅(qū)動(dòng)器與一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元連接的接線示意圖。
[0027] 圖8為一個(gè)驅(qū)動(dòng)器與多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元連接的接線示意圖。
[0028] 圖9為多個(gè)驅(qū)動(dòng)器與多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元連接的接線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用法 的限制。在各個(gè)附圖中采用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件，因此相同部件的構(gòu)造將不 再重復(fù)描述。
[0030] 以下結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。
[0031] 一方面，本發(fā)明提供了一種連接驅(qū)動(dòng)器的振動(dòng)頭1，圖1和圖2為包含一個(gè)驅(qū)動(dòng)單 元的振動(dòng)頭1的仰視圖和俯視圖，如圖所示，振動(dòng)頭1包括振動(dòng)頭框架11，和一個(gè)安裝在振 動(dòng)頭框架11上的驅(qū)動(dòng)單元。驅(qū)動(dòng)單元包括兩個(gè)彈簧12,鐵芯13及第一驅(qū)動(dòng)線圈14和第二 驅(qū)動(dòng)線圈15。其中，兩個(gè)彈簧12相互平行地安裝在振動(dòng)頭框架11上，如圖所示，鐵芯13安 裝在兩個(gè)彈簧12上，且彈簧12與鐵芯13垂直，而第一驅(qū)動(dòng)線圈14和第二驅(qū)動(dòng)線圈15分 別安裝在鐵芯13兩側(cè)。優(yōu)選地，第一驅(qū)動(dòng)線圈14上設(shè)有兩個(gè)電壓輸入端141，第二驅(qū)動(dòng)線 圈15也設(shè)有兩個(gè)電壓輸入端151。其中，彈簧12也可以根據(jù)具體產(chǎn)品的要求設(shè)置為多于兩 個(gè)。
[0032] 優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)線圈14和/或15包括矽鋼片組和繞制在矽鋼片組上的線圈。其中， 矽鋼片組由多層矽鋼片疊裝而成，每個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈14 (或15)的兩個(gè)電壓輸入端141 (或151) 分別由每個(gè)線圈的頭尾引出。
[0033] 可選地，第一、第二驅(qū)動(dòng)線圈也可以是其他具有相同功能的驅(qū)動(dòng)線圈。
[0034] 安裝時(shí)，振動(dòng)頭1與驅(qū)動(dòng)器連接。該驅(qū)動(dòng)器設(shè)有三個(gè)電壓輸出端。具體地，第一驅(qū) 動(dòng)線圈14的兩個(gè)電壓輸入端141中的任意一個(gè)電壓輸入端為第一電壓輸入端A，第一驅(qū)動(dòng) 線圈14的另一電壓輸入端141與第二驅(qū)動(dòng)線圈的兩個(gè)電壓輸入端151中的任意一個(gè)電壓 輸入端連接后作為第二電壓輸入端B，第二驅(qū)動(dòng)線圈15的另一電壓輸入端151作為第三電 壓輸入端C，其中，第一電壓輸入端A，第二電壓輸入端B和第三電壓輸入端C分別與驅(qū)動(dòng)器 的三個(gè)電壓輸出端電連接。