超声波接发仪和超声波接发设备论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及超声波接发仪和超声波接发设备，包括手柄和换能器，所述手柄包括手柄壳体，所述换能器包括工作头，所述换能器的一端固定于所述手柄壳体内，所述换能器一端与所述工作头的一端采用螺杆方式联接，法兰固定位置位于所述工作头的节点位置，所述节点位置是所述工作头的零振动点。由于法兰所处的位置为零振动点的位置，换能器与工作头联接整体结构更加优化，同时使换能器运行的更稳定。同等功率下，振动幅度被增强，融胶速度提高；固定位置无振动，与塑料外壳接触时不会熔融外壳；可以提高换能器的寿命。

主设计要求

1.超声波接发仪，包括手柄和换能器，所述手柄包括手柄壳体，所述换能器包括工作头，所述换能器的一端固定于所述手柄壳体内，其特征在于：所述换能器一端与所述工作头的一端采用螺杆方式联接，法兰固定位置位于所述工作头的节点位置，所述节点位置是所述工作头的零振动点。

设计方案

2.根据权利要求1所述的超声波接发仪，其特征在于：所述换能器的谐振频率调整在60KHz+\/-15％。

3.根据权利要求1或2所述的超声波接发仪，其特征在于：所述换能器的电极导线位置采用卷耳电极焊接固定导线。

4.根据权利要求3所述的超声波接发仪，其特征在于：还包括手把，所述手把的前端固定于所述手柄上，另一端可与所述工作头相接触，在所述手把与大拇指接触位置处扩大按压面积，在所述手柄与手握接触区域采用饱满和贴合手掌的弧面设计。

5.根据权利要求4所述的超声波接发仪，其特征在于：所述手柄的壳体采用ABS材料，同时采用铝合金手把。

6.根据权利要求5所述的超声波接发仪，其特征在于：还包括位于所述手把前端的按键开关，在远离所述手把前端位于按键开关的侧边处安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧在所述按键开关受力被按压下去时会产生反作用力。

7.根据权利要求6所述的超声波接发仪，其特征在于：所述按键开关的安装方式为卡槽式。

8.根据权利要求7所述的超声波接发仪，其特征在于：所述换能器的前端前后双面为锥面设计，所述前后双面分别有镀层，所述换能器可以前后两面更换。

9.根据权利要求8所述的超声波接发仪，其特征在于：还包括机箱，在所述机箱的面板上设有一个电源开关，所述电源开关一端接电源，另一端连接至第一线路板，所述第一线路板的另一端连接至超声输出插口，所述手柄内的换能器电接口通过导线连接至所述手柄内的四芯航插，所述四芯航插连接至所述超声输出插口，所述的第一线路板包括第一电感和第一电容，所述机箱还包括变压器，所述第一电感与所述变压器相串联，所述变压器包括第一原级输入端和第一次级输出端，所述第一次级输出端与所述第一电容相并联，用于调节所述第一电感、第一电容和变压器的参数，使换能器工作在最佳频率点。

10.一种包括如权利要求9所述的超声波接发仪的超声波接发设备，其特征在于：所述超声波接发仪为两个，在所述机箱的面板上设有另一个电源开关，所述另一个电源开关一端接电源，另一端连接至第二线路板，所述第二线路板经另一端连接另一超声输出插口，另一手柄内的换能器电接口分别通过导线连接至另一手柄内的四芯航插，另一四芯航插连接至另一超声输出插口，所述的第二线路板包括第二电感和第二电容，所述第二电感与所述变压器相串联，所述变压器包括第二原级输入端和第二次级输出端，所述第二次级输出端与所述电容相并联，用于调节所述电感、电容和变压器的参数，使换能器工作在最佳频率点。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电子领域，尤其涉及一种超声波接发仪。

背景技术

现有超声波接发仪能够溶化接发胶，实施接发，但存在以下不足：1.溶化时间慢，待时较长。2.换能器工作不稳定，功率和换能器参数匹配不佳，长时间作业会导致停机或换能器导线焊接点脱落。3.单手柄作业，整个流程耗时过长。4.熔接处金属部件磨损大，寿命较短，部件更换频率高。5.手柄较重，长时间操作易疲劳。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种超声波接发仪和超声波接发设备，能使换能器结构优化。

本实用新型的技术实施方案是：超声波接发仪，包括手柄和换能器，所述手柄包括手柄壳体，所述换能器包括工作头，所述换能器的一端固定于所述手柄壳体内，所述换能器一端与所述工作头的一端采用螺杆方式联接，法兰固定位置位于所述工作头的节点位置，所述节点位置是所述工作头的零振动点。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：所述换能器的谐振频率调整在60KHz+\/-15％。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：所述换能器的电极导线位置采用卷耳电极焊接固定导线。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：还包括手把，所述手把的前端固定于所述手柄上，另一端可与所述工作头相接触，在所述手把与大拇指接触位置处扩大按压面积，在所述手柄与手握接触区域采用饱满和贴合手掌的弧面设计。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：所述手柄的壳体采用ABS材料，同时采用铝合金手把。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：还包括位于所述手把前端的按键开关，在远离所述手把前端位于按键开关的侧边处安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧在所述按键开关受力被按压下去时会产生反作用力。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：所述按键开关的安装方式为卡槽式。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：所述换能器的前端前后双面为锥面设计，所述前后双面分别有镀层，所述换能器可以前后两面更换。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：还包括机箱，在所述机箱的面板上设有一个电源开关，所述电源开关一端接电源，另一端连接至第一线路板，所述第一线路板的另一端连接至超声输出插口，所述手柄内的换能器电接口通过导线连接至所述手柄内的四芯航插，所述四芯航插连接至所述超声输出插口，所述的第一线路板包括第一电感和第一电容，所述机箱还包括变压器，所述第一电感与所述变压器相串联，所述变压器包括第一原级输入端和第一次级输出端，所述第一次级输出端与所述第一电容相并联，用于调节所述第一电感、第一电容和变压器的参数，使换能器工作在最佳频率点。

本实用新型的另一种技术实施方案是：超声波接发设备，所述超声波接发仪为两个，在所述机箱的面板上设有另一个电源开关，所述另一个电源开关一端接电源，另一端连接至第二线路板，所述第二线路板经另一端连接另一超声输出插口，另一手柄内的换能器电接口分别通过导线连接至另一手柄内的四芯航插，另一四芯航插连接至另一超声输出插口，所述的第二线路板包括第二电感和第二电容，所述第二电感与所述变压器相串联，所述变压器包括第二原级输入端和第二次级输出端，所述第二次级输出端与所述电容相并联，用于调节所述电感、电容和变压器的参数，使换能器工作在最佳频率点。

有益效果

本实用新型由于使法兰所处的位置为零振动点的位置，换能器与工作头联接整体结构更加优化，同时使换能器运行的更稳定。同等功率下，振动幅度被增强，融胶速度提高；固定位置无振动，与塑料外壳接触时不会熔融外壳；可以提高换能器的寿命。

对换能器的谐振频率进行控制，可以对线路板进行优化设计，融胶效果更好。

另外换能器电极导线位置改为卷耳电极焊接固定导线，不会出现导线松弛、接触不良造成打火、断路等不良现象。导线采用耐高温型硅胶软导线，进一步保护焊接位置的强度和良好接触。

手把重新设计造型，在与大拇指接触位置扩大按压面积，利用操作人员大拇指按压更轻便舒适。采用弧面设计，使手柄更符合人体工学优化设计，手握接触区域更加饱满和贴合手掌的弧面设计，更符合人体工学的设计工艺。握感厚实，造型美观，长时间操作不会造成手指及腕部的困乏。让操作时更舒适省力。

采用ABS材料及铝合金手把，轻量化设计，去除一些不必要的筋条，通过使用优质的ABS材料增加强度的同时，实现了手掌触感优化和整体质量的降低。

按键开关及压缩弹簧的设计，结合手把的工作方式，通过调整压缩弹簧及其安装位置，使实际按压工作更便捷灵巧。

卡槽式设计，无需紧定螺钉，安装便捷，经久耐用。

换能器前端双面设计及双面镀层，一次使用时单面接触工作，当一面磨损后可以旋转工作头180°，将另一面作为工作面继续使用，加倍了换能器工作头的寿命。

优化匹配电感、变压器和电容，可以使换能器工作在最佳频率点，降低换能器的发热量，提高换能器的使用寿命。

可双手柄同时操作，大幅提高工作效率，减少客人等待时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例一超声波接发仪结构示意图；

图2为本实用新型实施例二机箱的主视图；

图3为本实用新型实施例二机箱内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例二超声波接发设备示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案的原理及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施方案，对本实用新型进行进一步详细说明。在本实施方式中，所描述的具体实施方案仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

如图1所示，超声波接发仪，包括手柄、手把10、手柄壳体2和换能器3，所述换能器3包括工作头，所述换能器3的一端固定于手柄壳体2内，手把10的前端固定于手柄上，另一端可与换能器3工作头相接触，所述换能器3位于工作头的一端，所述换能器一端与所述工作头的一端采用螺杆方式联接，法兰固定位置位于所述工作头的节点位置，所述节点位置是所述工作头的零振动点。所述换能器3谐振频率调整在60KHz+\/-15％。换能器3的设计优化：先前换能器3谐振频率在58KHz，工作头在法兰固定位置没有通过仿真设计及打样验证去找到节点位置，影响超声振动效果，理论上节点位置不是工作头零振动点。固定非零振动点的不利影响：a.同等功率下，振动幅度被削弱，融胶速度降低；b.固定位置有振动，与塑料外壳接触会熔融外壳，造成结构破坏；c.换能器3内阻增大，发热快、温升的变化反过来造成换能器3的频率变化，电路匹配发生变化，效果较弱甚至不工作；d.为满足使用效果，必然会通过提升功率来弥补，会折损换能器3的寿命；e.工作头发热会影响表面镀层的结合强度，最终造成黏胶无法使用后果。优化的换能器3工作头固定位置在零起振点，同时频率调整在60KHz左右，融胶效果更好。启动顺畅，相同功率下输出更稳定，发热量更小，与线路板参数匹配最优化。所述换能器3的电极导线位置采用卷耳电极焊接固定导线。即所述换能器3的电极端插入圆形缠绕的导线内，经压扁后通过焊接固定。导线采用耐高温型硅胶软导线，进一步保护焊接位置的强度和良好接触。在所述手把与大拇指接触位置扩大按压面积，在所述手柄与手握接触区域采用饱满和贴合手掌的弧面设计。所述手柄壳体2采用ABS材料，同时采用铝合金手把10。还包括位于所述手把前端的按键开关8，它位于手把10的前端，在远离所述手把10前端位于按键开关8的侧边处安装有压缩弹簧9，所述压缩弹簧9在所述按键开关8受力被按压下去时会产生反作用力。按键开关8的安装为卡槽式,即按键开关8安装于卡槽内，所述卡槽与手把相固定。换能器3的前端前后双面为锥面设计，所述前后双面分别有镀层，所述换能器3可以前后两面更换。一次使用时单面接触工作，当一面磨损后，拧开第二塑料锁帽5，可以旋转换能器180°，将另一面作为工作面继续使用，可使换能器3工作头的寿命加倍。

实施例二

如图2至图3所示，与实施例一不同之处在于：还包括机箱11，在机箱11的面板上设有一个电源开关21，所述电源开关21一端接电源，另一端连接至第一线路板51，第一线路板51的另一端连接至超声输出插口31，所述手柄内的换能器电接口通过导线连接至手柄内的四芯航插1，四芯航插1连接至所述超声输出插口31，当电源连通后，第一线路板51可为换能器产生超声波提供所需的稳定及一定范围内的功率。所述的第一线路板51包括第一电感和第一电容，所述机箱11还包括变压器71，所述第一电感与变压器71相串联，所述变压器71包括第一原级输入端和第一次级输出端，第一次级输出端与所述第一电容相并联，用于调节所述第一电感、第一电容和变压器71的参数，使换能器工作在最佳频率点。

实施例三

如图4所示，与实施例二不同之处在于：所述超声波接发仪为两个，在机箱11的面板上有另一个电源开关，所述另一个电源开关一端接电源，另一端连接至第二线路板61，第二线路板61经另一端连接另一超声输出插口，另一手柄内的换能器电接口分别通过导线连接至另一手柄内的四芯航插，另一四芯航插连接至另一超声输出插口，当电源连通后，第二线路板61可为换能器产生超声波提供所需的稳定及一定范围内的功率。所述的第二线路板61包括第二电感和第二电容，所述第二电感与所述变压器71相串联，变压器71包括第二原级输入端和第二次级输出端，第二次级输出端与电容相并联，用于调节所述电感、电容和变压器71的参数，使换能器工作在最佳频率点。

机箱11面板左右各有一个电源开关，电源开关的一端接电源，另一端分别连接至内部2块构造相同的第一线路板和第二线路板，第一和第二线路板再分别连接至左右超声输出插口。第一和第二超声波手柄内的换能器电接口通过导线连接第一和第二超声波手柄内的四芯航插，四芯航插连接至左右超声输出插口，当电源连通后，第一和第二线路板可为换能器产生超声波提供所需的稳定及一定范围内的功率。第一和第二换能器开关设置在第一和第二超声波手柄上，通过第一和第二超声波手柄的手把向下接触或分离换能器前端时，将会触发按键开关开启或关闭。超声波换能器是一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传送到手柄前端。当手把与手柄前端接触时将瞬间产生局部高温，使接发发胶熔化,在接触压力的作用下完成接发工作。举例说明:使用现在的双手柄接发仪给客人进行一个全头接发现在只需1-1.5小时，比过去的仪器缩短了一半以上的时间，操作人员操作时也能更轻便省力的使用仪器。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

设计图

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主设计要求

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