由气动传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器、刀头和机械装置等组成。
1、气动驱动系统：包括：过滤器、减压阀、油雾、换向器、节流阀、气缸等。工作时，冲程气缸由空气压缩机驱动，以驱动超声波换能器的振动系统上下移动。在中小功率超声波焊接中，根据焊接需要设置功率压力。
2、控制系统：控制系统由时间继电器或集成电路定时器组成。主要功能如下：一是控制气动传动系统的工作，使气路阀在焊接过程中在定时控制下打开。气缸对焊头加压使其下降，并以一定的压力对焊接物体进行压制。焊接完成后，压力保持一段时间，然后控制系统改变气路阀的方向，使焊头上升并复位；二是控制超声波发生器的工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作只需启动按钮产生一个触发脉冲，即可自动完成整个焊接过程。整个控制系统的顺序如下：电源启动触发控制信号气动传输系统，气缸加压焊头下降，按下焊接触发超声波发生器工作，超声波启动并保持一定的焊接时间，超声波发射被消除，并保持一定的压力时间至背压，焊头上升，焊接结束。
3、超声波发生器
（1） 对于大功率超声波塑料焊机，发电机信号采用锁相频率自动跟踪电路，使发电机的输出频率与换能器的谐振频率基本一致。
（2） 功率在500W以上的超声波塑料焊机用发电机采用自激功率振荡器，具有一定的频率跟踪能力。
4、超声波塑料焊机中使用的声学系统
（1） 传感器：超声波塑料焊机的声学系统由三部分组成：1驱动部分2固定部分3工作部分。在上述三个部分中，驱动器是核心，一般采用螺栓夹紧式纵向振动传感器、纵向振动波长为四分之一的半波垂直振荡器、纵向振动波长为一半的半波装置和连接的半波装置组成全波长塑料焊接传感器，四分之一波长垂直振荡器与四分之一波形器件连接在一起，由一个半波长换能器组成。
（2） 工具头：对于不同的焊接对象，需要不同的工具头，无论是近场焊接还是透射焊接，只有半波长工具头才能实现焊接端面的振幅。工具头，有振幅放大和无振幅放大两种，塑料焊机有声学系统工具头，材料通常是铝合金，其端部镀有硬质合金，大功率也是有用的钛合金材料，该材料的疲劳强度是铝合金的两倍以上。
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