[实用新型]一种基于视觉在线监测的超声波封接装置

说明书

一种基于视觉在线监测的超声波封接装置，直线运动导轨上安装工具头固定架，工具头固定架前部安装超声波工具头，超声波工具头连接超声波换能器，超声波换能器连接超声波发生器，超声波发生器连接上位机；直线运动导轨连接驱动电机，驱动电机通过运动控制卡连接上位机；跨越直线运动导轨前处安装中空支撑基座，中空支撑基座位于超声波工具头一侧面上设有待封接零件，中空支撑基座内部中空处安装摄像头，摄像头连接上位机。本实用新型的基于视觉在线监测的超声波封接装置，在试验台的中空支撑基座定位处安置了摄像头，用于拍摄记录微器件在高频超声作用下焊接元件界面实时的物态图形变化，方便进行调整元件参数，封装的焊接元件界面融合程度更高。

技术领域

本实用新型涉及微纳制造技术领域，特别涉及聚合物封装技术。

背景技术

目前聚合物微纳制造领域的封接方法主要有胶黏接、溶剂键合、热压封接、激光封接、微波封接和超声波精密封接等。实时拍摄超声波封接过程中零件界面物态变化，应用于聚合物微器件超声波精密封接方法中的过程控制，是一种将超声波封接技术与图像处理技术相结合的封接方法，该方法以焊接界面的物态图形变化作为流程控制的反馈参量，提高了界面熔合效果的可控性。

但目前仍未对聚合物超在声波热熔过程中的封接界面的物态变化进行图像表征，在该方面的理论数据不足，难以建立超声波精密封接中封接界面图形变化与聚合物物态之间的联系，进而制约了在流程控制方面对界面熔合度的精确控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于超声波封接装置，对界面熔合的行为进行观测，用以精确控制超声波封接过程，实现高密封性、低形变的界面封接。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于视觉在线监测的超声波封接装置，直线运动导轨7上安装工具头固定架19，工具头固定架19前部安装超声波工具头 9，超声波工具头9连接超声波换能器8，超声波换能器8连接超声波发生器3，超声波发生器3连接上位机1；直线运动导轨7连接驱动电机6，驱动电机6通过运动控制卡2连接上位机1；跨越直线运动导轨7前处安装中空支撑基座14，中空支撑基座14位于超声波工具头9一侧面上设有待封接零件11，中空支撑基座14内部中空处安装摄像头13，摄像头 13连接上位机1。

所述中空支撑基座14位于超声波工具头9一侧面上安装承载机构15，承载机构15为中空结构，承载机构15的中空位置与中空支撑基座14的中空位置对应，承载机构15上通过加紧机构12固定待封接零件11。

所述中空支撑基座14内位于摄像头13前部设有高倍镜。

所述超声波换能器8通过功率调节器4连接超声波发生器3。

所述工具头固定架19上位于超声波工具头9的下方安装位移传感器10，位移传感器 10通过实时图像记录模块5连接上位机1。

所述摄像头13通过实时图像记录模块5连接上位机1。

所述超声波发生器为工作频率为60kHz变压变频数字化智能超声波发生器。

本实用新型的基于视觉在线监测的超声波封接装置，在试验台的中空支撑基座定位处安置了摄像头，用于拍摄记录微器件在高频超声作用下焊接元件界面实时的物态图形变化，方便进行调整元件参数，封装的焊接元件界面融合程度更高。

附图说明

图1是本实用新型基于视觉在线监测的超声波封接装置原理图。

图2是本实用新型基于视觉在线监测的超声波封接装置整体结构原理图。

图3是本实用新型基于视觉在线监测的超声波封接装置中空支撑基座部分结构图。

图4是本实用新型基于视觉在线监测的超声波封接装置封接过程流程图。