CN107690382A - 超音波焊头以及焊接设备 - Google Patents

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李永华
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Shenzhen Li Kai Ultrasonic Automatic Machinery Co Ltd
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    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

一种超音波焊头以及焊接设备，超音波焊头包括四个一字焊接组件(104)，四个一字焊接组件(104)互相垂直固接在一起组成一个十字焊头(1)，所述十字焊头(1)的横截面为相对中心对称的十字形结构；焊接设备包括所述焊头。使用十字形焊头进行布袋弹簧(4)的焊接，只需要两次对布焊接就可以在布袋上焊接出一个矩形焊接边缘，而直线式的一字焊头组合成的L型焊头则需要进行至少3次才可以焊接出一个矩形焊接边缘；所述焊接头可以只使用一个换能器，无需在同一个焊接点使用多个焊接换能器，减少了焊接设备的空间占用。

Description

超音波焊头以及焊接设备
技术领域
本发明涉及到超音波焊接设备领域，特别是涉及到一种超音波焊头以及焊接设备。
背景技术
超音波焊接是利用发生器产生高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料工件上，通过工件表面及内在分子间的摩擦让焊接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的缝隙，当振动停止，工件同时在一定压力下冷却定型，便完成焊接。
布袋弹簧焊接时，需要对单个弹簧四周的布进行焊接使其封闭，传统的加工使用的是一字的焊接头，通过两个一字焊接头组合成L型焊接头组合，再通过L型焊接头组合进行布袋弹簧的焊接，导致设备焊接效率较低；另外每个一字焊头上都对应安装有换能器，导致设备内部用于容纳焊头的空间增大。
发明内容
本发明的主要目的为提供，一种超音波焊头以及焊接设备，易解决上述设备焊接效率低且空间占用率高的问题。
本发明提出一种超音波焊头，包括有四个一字焊接组件，四个所述一字焊接组件互相垂直固接在一起组成焊头，所述焊头的横截面为相对中心对称的十字形结构。
进一步地，所述焊头顶端中心位置设置有一凹槽，所述凹槽中开有用于连接换能器的螺孔。
进一步地，所述一字焊接组件下端接近焊接面部分为逐渐收缩的内凹曲面。
进一步地，所述一字焊接组件上沿竖直方向开有通孔。
进一步地，所述焊头为一体成型的结构。
本发明还提出了一种超音波设备，使用了如上任一项所述的超音波焊头。
进一步地，所述焊头顶端依次固接有增幅器和换能器，所述增幅器和所述焊头，与所述换能器和所述增幅器之间通过螺钉和内螺孔配合固接。
本发明的有益效果是：通过使用十字形焊头，进行布袋弹簧的焊接，只需要两次对布焊接就可以在布袋上焊接出一个矩形焊接边缘，相对于直线式的一字焊头组合成的L型焊头，需要进行至少3次才可以焊接出一个矩形焊接边缘；而且可以只使用一个换能器，无需在同一个焊接点使用多个焊接换能器，减少了焊接设备的空间占用。
附图说明
图1是本发明超音波焊头一实施例连接换能器和增幅器的结构示意图；
图2是本发明一实施例的十字焊头的结构主视图；
图3是现有焊头焊接布袋弹簧的焊接效果图；
图4是本发明超音波焊头一实施例焊接布袋弹簧的焊接效果图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-4。须知，本说明书所附图图式所绘制的结构、比例大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具备技术上的实质意义，任何机构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变和调整，在无实质变更技术内容的前提下，亦当视为本发明可实施的范畴。
参照图1和图2，提出本发明一实施例，一种超音波焊头，包括有四个一字焊接组件104，四个一字焊接组件104固接在一起组成一个十字焊头1，相邻的一字焊接组件104相互垂直，十字焊头1的横截面为相对中心对称的十字形结构。
对应的，位于十字焊头1底端的焊接面，也是十字形的表面，焊接面上规则设置有若干个凸出焊点，在焊接布袋弹簧4时，只需要在相邻的布袋弹簧4之间的位置焊接一次，就可以焊接出一个十字焊接痕迹，通过依次多次焊接可以和相邻上下行之间的焊接痕迹组合成一个完整的矩形焊接边缘，矩形焊接边缘中压缩安装有弹簧。
如图3和图4所示，图3为常规的布袋弹簧4焊接效果示意图，其中，通过一字焊头b和一字焊头c相互垂直组成L型的组合焊头，每次在布袋弹簧4四周焊接出互相垂直的两条焊接轨迹，如图所需要至少进行三次对布料焊接才可以得到一个矩形焊接边缘；如图4所示，本申请的十字焊头1a的结构更加有效，由上下两次焊接就可以得到一个封闭的矩形焊接边缘，将布袋弹簧4完全包裹在里面。而且本申请的焊头只使用一个换能器3，无需在同时使用多个换能器3和焊头的组合才可以进行焊接，降低了焊接设备内焊头的空间占用和能量的消耗，提高了设备加工效率。
参照图1和2，提出本发明另一实施例，一种超音波焊头，包括有四个一字焊接组件104，四个一字焊接组件104固接在一起组成一个十字焊头1，相邻的一字焊接组件104相互垂直，十字焊头1的横截面为相对中心对称的十字形结构。
对应的，在十字焊头1底端的焊接面，也是十字的表面，在焊接布袋弹簧4时，只需要在相邻的四个布袋弹簧4之间的位置焊接一次，就可以焊接出一个十字焊接痕迹，通过依次多次焊接可以和相邻上下行之间的焊接纹路组合成一个完整的矩形焊接边缘，矩形焊接边缘中压缩安装有布袋弹簧4。
如图3和图4所示，图3为常规的布袋弹簧4焊接效果示意图，其中，通过一字焊头b和一字焊头c相互垂直组成L型的组合焊头，每次在布袋弹簧4四周焊接出互相垂直的两条焊接轨迹，如图所需要至少进行三次对布料焊接才可以得到一个矩形焊接边缘；如图4所示，本申请的十字焊头1的结构更加有效，由上下两次焊接就可以得到一个封闭的矩形焊接边缘，将布袋弹簧4完全包裹在里面。而且本申请的焊头只使用一个换能器3，无需在同时使用多个换能器3和焊头的组合才可以进行焊接，降低了焊接设备内焊头的空间占用和能量的消耗，提高了设备加工效率。
焊头顶端中心位置设置有一凹槽101，凹槽101中开有用于连接换能器3的螺孔，螺孔可以用于安装连接增幅器和换能器3，增幅器和换能器3通过内螺钉，紧紧固定在凹槽101中的螺孔中，换能器3为十字焊头1提供振动来源。
所述焊头顶端依次固接有增幅器2和换能器3，所述增幅器2和所述焊头，所述换能器3和所述增幅器2之间通过螺钉和内螺孔配合固接。
一字焊接组件104下端接近焊接面部分为逐渐收缩的内凹曲面103，也就是十字焊头1下端接近焊接面部分为逐渐收缩的内凹曲面103，逐渐收缩的内凹曲面103保证焊头硬度和超声波传导稳定性，下部分的截面宽度逐渐缩小，可以避免了十字焊头1在焊接时布袋弹簧对十字焊头1产生干涉，保证了焊接时焊头可以直接接触到待焊接相邻布袋弹簧4之间的布料。
一字焊接组件104上沿竖直方向开有通孔102，保证每个一字焊接组件104的机械强度的前提下，减少用料，进而降低了焊头的生产用料和企业的生产成本。
焊头为一体成型的结构，一体成型的结构使得整个焊头具备有足够的机械强度，超音波在焊头上传递振动的方向均匀，进一步保证了焊接时的焊接效果。
通过使用十字形焊头，进行布袋弹簧4的焊接，只需要两次对布焊接就可以在布袋上焊接出一个矩形焊接边缘，相对于直线式的一字焊头组合成的L型焊头，需要进行至少3次才可以焊接出一个矩形焊接边缘；而且可以只使用一个换能器3，无需在同一个焊接点使用多个焊接换能器3，减少了焊接设备的空间占用。
本发明还提出了一种超音波设备，使用了如上所述的超音波焊头。
如图2所示，焊头顶端依次固接有增幅器和换能器3，增幅器2和焊头，换能器3和增幅器2之间通过螺钉和内螺孔配合固接。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种超音波焊头，其特征在于，包括有四个一字焊接组件，四个所述一字焊接组件互相垂直固接在一起组成焊头，所述焊头的横截面为中心对称的十字形结构。
2.如权利要求1所述的超音波焊头，其特征在于，所述焊头顶端中心位置设置有一凹槽，所述凹槽中开有用于连接换能器的螺孔。
3.如权利要求1所述的超音波焊头，其特征在于，所述一字焊接组件下端接近焊接面部分为逐渐收缩的内凹曲面。
4.如权利要求1所述的超音波焊头，其特征在于，所述一字焊接组件上沿竖直方向开有通孔。
5.如权利要求1所述的超音波焊头，其特征在于，所述焊头为一体成型的结构。
6.一种超音波焊接设备，其特征在于，使用了如上权利要求1-5任一项所述的超音波焊头。
7.如权利要求6所述的超音波焊接设备，其特征在于，所述焊头顶端依次固接有增幅器和换能器，所述增幅器和所述焊头，所述换能器和所述增幅器之间通过螺钉和内螺孔配合固接。
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