随着现代汽车工业的飞速发展,汽车上愈来愈多的金属构件正日益被工程塑料结构件所取代,各种塑料焊接方法在汽车工业中发挥出越来越广泛的应用,其中超声波焊接以其诸多优点成为主要联接方法之一。本文采用超声波塑料焊接技术,按照机电一体化系统的设计思想,将机械装置与电子装置用相关软件和硬件设备有机结合,研制了一套新型的焊接设备。本文从研究超声波塑料焊接技术入手,对影响焊接质量的各种因素做了探讨,并以此为基础进行了系统的总体设计。根据机电一体化系统的设计原则,结合系统的实际功能,对所设计的焊接装置的功能进行了分析,找出两只保险杠的共同基准,确定各焊点位置关系,划分焊接单元及焊接工位。把超声波焊接设备划分为广义执行部分、传感检测部分及控制部分三个子系统,并分别对它们进行设计以及相关接口技术研究。揭示了该类非标设备的一般设计方法。本文所设计的超声波焊接设备是典型的机电一体化系统,具有高智能、高可靠性、模块化、控制方便等优点。本文所研制的超声波塑料焊接设备使前、后保险杠的焊接过程实现自动化,改变了原来落后的手工操作方式,大大提高了产品质量和劳动生产率,降定了成本,并具有良好的经济和社会效益,同时该项装置的研究也扩展了超声波焊接技术的应用范围,可以推广到其他具有相似工艺的生产中,具有一定的理论意义和实际价值。