本发明属于超声波焊接，具体涉及超声波单面焊接装置。
背景技术：
1、飞机蒙皮材料服役时间过长之后，由于受到环境因素的影响，其碳纤维增强热塑性复合材料内部易出现分层、微裂纹损伤缺陷，而处于高应力区的大面积分层必须及时修复，以防裂纹继续扩展降低使用寿命。目前市场现有超声焊接装置，大多采用底部夹具固定的方式进行焊接，蒙皮材料结构为拱形，无法将工件固定在夹具上，显然常规超声波焊接的方式不适于飞机蒙皮结构内部微裂纹的焊接。
2、对于传统的超声波焊接工艺，超声波焊接是利用高频超声波能量产生低振幅机械振动的过程。超声波单面焊接工艺与超声波常规焊接不同之处在于超声波单面焊接时焊件焊接处下方没有支撑夹具。在实际焊接过程中，超声焊接工艺易受到零件几何形状的限制。在常规超声焊接难以接近下焊件背面的情况下，需要采用超声波单面焊接方法。对于一体成型的大型构件内部裂纹的修复，不能在构件内部预埋导能筋，从而导致存在焊接能量不集中、焊点位置随机分布、焊接强度不高等问题。
3、因此，设计一种结构简单，易于调整，能够提高焊接效率和焊接质量的超声波单面焊接装置，就显得十分重要。
技术实现思路
1、本发明是为了克服现有技术中，现有的传统超声波焊接工艺，存在焊接能量不集中、焊点位置随机分布以及焊接强度不高的问题，提供了一种结构简单，易于调整，能够提高焊接效率和焊接质量的超声波单面焊接装置。
2、为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
3、超声波单面焊接装置，包括：
4、顶部水平移动机构，用于调节焊接水平轴方向的位置；
5、设于所述水平移动机构上的升降机构，用于接近或远离待焊物；
6、设于升降机构上的超声波焊接机构，用于对待焊物实现超声焊接；
7、单面焊接用工装夹具，设于待焊物的下方，用于对待焊物进行固定。
8、作为优选，所述顶部水平移动机构与所述升降机构在移动方向上相互垂直。
9、作为优选，所述顶部水平移动机构包括丝杆和设于丝杆上的伺服电机。
10、作为优选，所述超声波焊接机构包括：换能器、与换能器连接的变幅杆、与变幅杆连接的焊头以及用于操控焊头升降和左右移动的控制器；所述变幅杆位于换能器下方；所述焊头位于变幅杆下方。
11、作为优选，所述换能器具体采用压电陶瓷换能器。
12、作为优选，所述变幅杆具体采用阶梯型变幅杆。
13、作为优选，所述焊头末端为球形结构。
14、作为优选，所述控制器包括：
15、输入模块，用于接受来自数字电源的信号，并将所述信号转化为plc可识别的数字信号；
16、输出模块，用于将plc处理后的信号输出到顶部水平移动机构和升降机构，并控制顶部水平移动机构和升降机构的移动；
17、存储模块，用于存储控制器的程序，预设数据以及焊接结果参数；
18、触摸屏界面，用于触摸操作以及实时显示焊接过程的各项参数和状态信息。
19、作为优选，所述单面焊接用工装夹具包括：底板、设于底板上的两组水平移动滑轨和设于两组水平移动滑轨上的两个压块；一个压块通过螺丝与一组水平移动滑轨固定连接；通过水平移动滑轨与压块的配合，实现对待焊物两端位置的固定。
20、作为优选，所述底板中间设有孔洞；所述孔洞呈长方形。
21、本发明与现有技术相比，有益效果是：(1)本发明超声波单面焊接装置为一体化自动设备，将单面超声波焊接方法集成于一部设备上，为单面的超声波焊接技术的研究提供了实验设备，多次运用丝杆滑台方式完成移动的动作，结构简单，易于调整；避免使用传统工装夹具方式，实现了单面焊接的有效应用，同时也避免了因夹持力过大导致焊件变形，从而提高焊接质量；(2)本发明根据待焊物的结构提供了基于底部夹具和顶部焊头组成的超声波单面焊接工况条件，通过移动滑台实现焊点位置的精准控制，能够广泛应用于塑料、金属、复合材料等多种材料的焊接，拓宽了焊接技术的应用范围，相比于传统超声波焊接方式更加节能，焊接效率更高。
1.超声波单面焊接装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述顶部水平移动机构与所述升降机构在移动方向上相互垂直。
3.根据权利要求1所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述顶部水平移动机构包括丝杆和设于丝杆上的伺服电机。
4.根据权利要求1所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述超声波焊接机构包括：换能器、与换能器连接的变幅杆、与变幅杆连接的焊头以及用于操控焊头升降和左右移动的控制器；所述变幅杆位于换能器下方；所述焊头位于变幅杆下方。
5.根据权利要求4所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述换能器具体采用压电陶瓷换能器。
6.根据权利要求4所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述变幅杆具体采用阶梯型变幅杆。
7.根据权利要求4所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述焊头末端为球形结构。
8.根据权利要求4所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述控制器包括：
9.根据权利要求1所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述单面焊接用工装夹具包括：底板、设于底板上的两组水平移动滑轨和设于两组水平移动滑轨上的两个压块；一个压块通过螺丝与一组水平移动滑轨固定连接；通过水平移动滑轨与压块的配合，实现对待焊物两端位置的固定。
10.根据权利要求9所述的超声波单面焊接装置，其特征在于，所述底板中间设有孔洞；所述孔洞呈长方形。
