CN101557065B - 超声波导线压接机及压接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用矩形超声波焊接框进行焊接的超声波导线压接机及压接方法，所述超声波导线压接机中的超声波换能器的能量输出端为超声波焊接头，超声波焊接头一侧设有焊线宽度手动调节机构且焊线宽度手动调节机构中的水平铁块位于超声波焊接头上，超声波焊接头另一侧设有焊线墙靠盖压气动调节机构且焊线墙靠盖压气动调节机构中的墙靠和盖板与超声波焊接头焊接面、水平铁块构成动态矩形超声波焊接框。优点：一是既构成了矩形超声波动态焊接框，又实现了对微米级导线的可靠焊接；二是位移电位器的设计，通过对被焊导线厚度控制，达到了可靠焊接的目的；三是方向转化斜块设计，实现了水平铁块的可靠移动，简化了整机结构，提高了整机的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用矩形超声波焊接框进行焊接的超声波导线压接机及压接方法，属超声波焊接设备制造领域。
背景技术
授权公告号CN1783448C、名称“谐振器、超声头和利用超声头的超声波焊接机”，包括超声波振动器；谐振器，包括：主轴，其连接于该超声波振动器，并在从该超声波振动器产生的超声波的前进方向上延伸；以及突出部，其从该主轴的纵向方向中央附近、在与该主轴的纵向方向交叉的方向上突出；以及按压机构，用于将该谐振器的突出部的端表面，朝着待焊接的两个物体的至少一个按压，其中，在该主轴中，在所述突出部从其突出的纵向方向中央附近、该突出部被按压的部分以内，形成多个孔，所述多个孔沿着主轴基本对称。其不足之处：既无法构成矩形超声波动态焊接框，又无法对直径在几个微米导线的进行焊接。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能构成矩形超声波焊接框，又能对几个微米以下直径导线进行焊接的超声波导线压接机及压接方法。
设计方案：为了实现上述设计目的。1、超声波换能器的能量输出端为超声波焊接导线支撑固定面的设计，是本发明的技术特征之一。这样做的目的在于：既可以构成矩形超声波动态焊接框的支撑底，又可以使换能器的能够最有效地集中在焊接面上，其能效利用率高。2、超声波焊接头一侧设有焊线宽度手动调节机构且焊线宽度手动调节机构中的水平铁块位于超声波焊接头上的设计，是本发明的技术特征之二。这样做的目的在于：由于焊线宽度手动调节机构中的水平滑轨固定在墙板上，水平铁块固定在水平滑块上且随水平滑块同步移动，水平滑块嵌在水平滑轨上且水平滑块一侧设有导轮，该导轮与方向转化斜块斜面配合且根据斜面上升的高度推动水平滑块移动，达到调节水平铁块与墙靠之间间距大小的目的。其具体的调节方法是：位于方向转化斜块下端水平气缸中活塞杆轴向开有高度调节孔且在高度调节孔内置有高度调节斜块，高度调节斜块通过连接件与调节杆连接，通过旋转调节杆上的手轮带动高度调节斜块沿活塞杆上的高度调节孔进或出，高度调节斜块斜面由高往低调时，水平铁块与墙靠之间间距大，反之，则小。3、超声波焊接头另一侧焊线墙靠盖压气动调节机构的设计，是本发明的技术特征之三。这样做的目的在于：墙靠卡固在主轴的轴向卡接孔内且墙靠面与焊接头侧面呈滑动配合，不仅能够随主轴上下运动，而且能够构成焊接头滑动侧墙，同时墙靠的上端面与盖板构成凹凸形滑动配合，其盖板与盖板气缸活塞连接且由活塞带动其伸缩，主轴下端与位于其下主气缸活塞连接且由主气缸带动主轴及嵌在主轴轴向孔内的靠墙和盖板同步下压、复位。4、超声波焊接头的焊接面为与水平铁块的焊接面呈凸凹波浪吻合面的设计，是本发明的技术特征之四。这样做的目的在于：由于被焊的导线有时很细，往往在几丝，如果焊接面呈平面，往往造成导线被夹在水平铁块与焊接面间，而无法与被焊的另一接头进行压接焊接。本申请将水平铁块与焊接面设计成凹凸匹配的波浪面，当几丝细的导线放在烛焊接面上时，由于焊接面呈凹凸波浪面，其几丝细的导线被架在凹凸面的凹凸梁上，而与凹凸面吻合的水平铁块面的凸凹梁的端面只能与几丝细的导线相触、推动导线，而不会将导线压在水平铁块与焊接面间。5、盖板与墙靠端面相触且呈凹凸配合的设计，是本发明的技术特征之五。这样做的目的在于：凹凸配合的面，尤如导轨，既能确保盖板运动的方向性，又能确保其运动轨迹的精度。6、方向转化斜块斜面的背面设有靠板且靠板竖向开有导向凹槽、导向凹槽竖向开有导轮孔、导轮孔内装有导轮的设计，是本发明的技术特征之六。这样做的目的在于：由于方向转化斜块的作用是将竖直的上下运动转化为水平推水平动滑块，而能否确保方向转化斜块由上下运动推动水平滑块可靠地水平移动的关键是：如果既要确保方向转化斜块上下运动的准确性，又要确保方向转化斜块上下运动的摩擦系数最小，而本申请在靠板内侧竖向开有导向凹槽，即可使位于其内的方向转化斜块在外力的作用下，沿导向槽壁内上下准确运动；在导向凹槽竖向开有导轮孔、导轮孔内装有导轮且导轮的轮面与方向转化斜块的背面呈滚轮配合，使方向转化斜块的摩擦系数降到最低，既灵活，又可靠。7、水平滑块与靠板间拉簧的设计，是本发明的技术特征之七。这样做的目的在于：当方向转化斜块复位后，水平滑块在拉簧的作用下，可以瞬间复位，以便下次工作。8、盖板下方位移传感器(位移电位器)的设计，是本发明的技术特征之八。这样做的目的在于：由于位移电位器中电阻值的变化取决于滑动杆的移动位置，当滑动杆移动距离长时，其电阻值增大。本申请正是利用位移电位器这一特征，电阻值通过计算软件转换成厚度值，当超声波盖压焊接达到所设计的厚度时，超声波盖压焊接完成。
技术方案1：超声波导线压接机，所述超声波导线压接机中的超声波换能器的能量输出端为超声波焊接头，超声波焊接头一侧设有焊线宽度手动调节机构且焊线宽度手动调节机构中的水平铁块位于超声波焊接头上，超声波焊接头另一侧设有焊线墙靠盖压气动调节机构且焊线墙靠盖压气动调节机构中的墙靠和盖板与超声波焊接头焊接面、水平铁块构成动态矩形超声波焊接框。
技术方案2：超声波导线压接机的压接方法，根据被焊接导线的尺寸，通过手轮调节调节杆，调节杆带动调节斜块沿活塞杆轴向高度调节孔前后移动，当被焊接导线尺寸大时，调节杆带动调节斜块由调节斜块的斜面高处往低处调，当焊接导线尺寸小时，调节杆带动调节斜块由调节斜块的斜面低处往高处调，宽度调好后，将被焊接的导线放入由超声波焊接头焊接面、墙靠和水平铁块构成的超声波焊接凹槽内，然后启动水平气缸，水平气缸中的活塞带动方向转化斜块上升，方向转化斜块的斜面强制推动导轮，导轮带动水平滑块移向墙靠且将被焊接的导线夹紧，此时盖板气缸将盖板推出且将超声波焊接凹型槽的上口瞬间封闭，主气缸通过主轴带动盖板下压的瞬间、超声波换通器输出通量且将被焊接的导线压接成一体。
本发明与背景技术相比，一是既构成了矩形超声波动态焊接框，又实现了对尺寸在几个微米导线的可靠焊接；二是位移电位器的设计，通过对被焊导线厚度控制，达到了可靠焊接的目的；三是方向转化斜块设计，实现了水平铁块的可靠移动，既简化了整机结构，又提高了整机的可靠性。
附图说明
图1是超声波导线压接机的结构示意图。
图2是超声波导线压接机的局部结构剖视示意图。
图3是焊接头与水平铁块的局部结构示意图。
图4是靠板的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图1～4。超声波导线压接机，所述超声波导线压接机中的超声波换能器1的能量输出端为超声波焊接头9，超声波换能器1位于机壳2内，其超声波焊接头9的焊接面为凹凸波浪面，水平铁块8的焊接面为凸凹波浪面22且与超声波焊接头9的凹凸波浪面23相匹配，目的确保被焊几丝的导线不会夹在焊接头9焊接面与水平铁块8之间。超声波焊接头9一侧设有焊线宽度手动调节机构且焊线宽度手动调节机构中的水平铁块8位于超声波焊接头9上，超声波焊接头9另一侧设有焊线墙靠盖压气动调节机构且焊线墙靠盖压气动调节机构中的墙靠10和盖板11与超声波焊接头9焊接面、水平铁块8构成动态矩形超声波焊接框。所述焊线宽度手动调节机构中的水平滑轨6固定在墙板上，水平滑块21与靠板18间设有拉簧，目的用于复位。水平铁块8固定在水平滑块21上，水平滑块21嵌在水平滑轨6上且水平滑块21一侧设有导轮20，方向转化斜块19位于导轮20一侧下方且方向转化斜块19斜面与导轮20呈强力推动配合，与方向转化斜块19斜面相背的方向转化斜块19的面设有靠板18，靠板竖向开有导向凹槽26，导向凹槽26竖向开有导轮孔24，导轮孔24内装有导轮25且导轮25面与方向转化斜块19背面相触，达到减小摩擦系数的目的。方向转化斜块19下端与水平气缸15中活塞杆17的端面连接，活塞杆17轴向开有高度调节孔且在高度调节孔内置有高度调节斜块16，高度调节斜块16通过连接件与调节杆12连接，调节杆12旋接在与机架墙板连接的螺母上且通过旋转调节杆12上的手轮带动高度调节斜块16沿活塞杆17上的高度调节孔进或出，当被焊接导线尺寸大时，调节杆12带动调节斜块16由调节斜块的斜面高处往低处调，当焊接导线尺寸小时，调节杆12带动调节斜块16由调节斜块的斜面低处往高处调。所述焊线宽度气动调节机构中的墙靠10卡固在主轴4的轴向卡接孔内，盖板气缸3位于主轴4一侧，盖板气缸3中活塞与位于墙靠10上端面的盖板11连接且带动盖板11伸出或复位，同时主轴4上的轴向卡接孔壁又是盖板11导向壁，确保了盖板11移动方位的准确性。墙靠10位于导向套13内且沿导向套13上下移动。主轴4下端与位于其下主气缸14活塞连接，盖板11与墙靠10端面相触且呈凹凸配合，盖板11下方设有位移传感器5(位移电位器)，位于传感器的信号输出端与控制器7的信号输入端连接，控制器7的制作系现有技术，在此不作叙述。导轮一般采用轴承或滚轮。
实施例2：在实施例1的基础上，超声波导线压接机的压接方法，根据被焊接导线的尺寸，通过手轮调节调节杆12，调节杆12带动调节斜块16沿活塞杆17轴向高度调节孔前后移动，当被焊接导线尺寸大时，调节杆12带动调节斜块16由调节斜块的斜面高处往低处调，当焊接导线尺寸小时，调节杆12带动调节斜块16由调节斜块的斜面低处往高处调，宽度调好后，将被焊接的导线放入由超声波焊接头9焊接面、墙靠10和水平铁块8构成的超声波焊接凹槽内，然后启动水平气缸15，水平气缸15中的活塞带动方向转化斜块19上升，方向转化斜块19的斜面强制推动导轮20，导轮20带动水平滑块21移向墙靠10且将被焊接的导线夹紧，此时盖板气缸3将盖板11推出且将超声波焊接凹型槽的上口瞬间封闭，主气缸14通过主轴4带动盖板11下压的瞬间、超声波换通器1输出通量且将被焊接的导线压接成一体。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种超声波导线压接机，其特征是：所述超声波导线压接机中的超声波换能器的能量输出端为超声波焊接头，超声波焊接头一侧设有焊线宽度手动调节机构且焊线宽度手动调节机构中的水平铁块位于超声波焊接头上，超声波焊接头另一侧设有焊线墙靠盖压气动调节机构且焊线墙靠盖压气动调节机构中的墙靠和盖板与超声波焊接头焊接面、水平铁块构成动态矩形超声波焊接框，超声波焊接头的焊接面为凹凸波浪面，水平铁块的焊接面为凸凹波浪面且与超声波焊接头的凹凸波浪面相匹配。
2.根据权利要求1所述的超声波导线压接机，其特征是：所述焊线宽度手动调节机构中的水平滑轨固定在机架墙板上，水平铁块固定在水平滑块上，水平滑块嵌在水平滑轨上且水平滑块一侧设有导轮，方向转化斜块位于导轮一侧下方且方向转化斜块斜面与导轮呈强力推动配合，方向转化斜块下端与水平气缸中活塞杆的端面连接，活塞杆轴向开有高度调节孔且在高度调节孔内置有高度调节斜块，高度调节斜块通过连接件与调节杆连接，调节杆旋接在与机架墙板连接的螺母上且通过旋转调节杆上的手轮带动高度调节斜块沿活塞杆上的高度调节孔进或出。
3.根据权利要求1所述的超声波导线压接机，其特征是：墙靠卡固在主轴的轴向卡接孔内，盖板气缸位于主轴一侧，盖板气缸中活塞与位于墙靠上端面的盖板连接且带动盖板伸出或复位，主轴下端与位于其下主气缸活塞连接。
4.根据权利要求1所述的超声波导线压接机，其特征是：所述盖板与墙靠端面相触且呈凹凸配合。
5.根据权利要求2所述的超声波导线压接机，其特征是：所述盖板下方设有位移传感器，位移传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。
6.根据权利要求1或3所述的超声波导线压接机，其特征是：所述墙靠位于导向套内且沿导向套上下移动。
7.根据权利要求2所述的超声波导线压接机，其特征是：与方向转化斜块斜面相背的方向转化斜块的面设有靠板，靠板竖向开有导向凹槽，导向凹槽竖向开有导轮孔，导轮孔内装有导轮且导轮面与方向转化斜块背面相触。
8.根据权利要求7所述的超声波导线压接机，其特征是：所述水平滑块与靠板间设有拉簧。
9.一种超声波导线压接机的压接方法，其特征是：根据被焊接导线的尺寸，通过手轮调节调节杆，调节杆带动高度调节斜块沿活塞杆轴向高度调节孔前后移动，当被焊接导线尺寸大时，调节杆带动高度调节斜块由高度调节斜块的斜面高处往低处调，当焊接导线尺寸小时，调节杆带动高度调节斜块由高度调节斜块的斜面低处往高处调，宽度调好后，将被焊接的导线放入由超声波焊接头焊接面、墙靠和水平铁块构成的超声波焊接凹型槽内，超声波焊接头的焊接面为凹凸波浪面，水平铁块的焊接面为凸凹波浪面且与超声波焊接头的凹凸波浪面相匹配，然后启动水平气缸，水平气缸中的活塞带动方向转化斜块上升，方向转化斜块的斜面强制推动导轮，导轮带动水平滑块移向墙靠且将被焊接的导线夹紧，此时盖板气缸将盖板推出且将超声波焊接凹型槽的上口瞬间封闭，主气缸通过主轴带动盖板下压的瞬间、超声波换通器输出通量且将被焊接的导线压接成一体。
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