CN110744185A - 一种调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够用于超声波点焊机焊点调平的调平装置。该调平装置包括曲柄滑块机构和分度机构；所述曲柄滑块机构包括机架、滑块和连杆以及起曲柄作用的套筒，所述滑块的往复移动带动所述套筒在一定角度内做回转摆动，所述套筒用于固定需要调平的构件；所述分度机构包括丝杠螺母机构和涡轮蜗杆机构，所述丝杠螺母机构包括与所述滑块固定连接的丝杠和安装在所述丝杠上的螺母，所述涡轮蜗杆机构用于驱动所述螺母转动，通过所述丝杠带动所述滑块移动。本发明方案应用于超声波焊接时，可实现焊头焊点相对底模平行度的快速调整，缩减焊头更换时调机时间，达成焊头焊点相对底模平行度要求，实现超声焊接更高效率和更高焊接质量。

Description

一种调平装置

技术领域

本发明涉及超声波焊接技术领域，具体涉及一种能够用于超声波点焊机焊点调平的调平装置。

背景技术

近几年，锂电池能量密度得到很大提高，电动车得到很大发展，但经济性，实用性仍无法与现有燃油车相抗衡，锂电池能量密度提升要求仍然紧迫。锂电池能量密度提高的方式主要有两种，一为锂电材料，二为电池结构。

对于电池结构优化提升能量密度，改变基体材料厚度是其中一种方式。相同体积下，更薄的基体材料意味着更多的芯体卷绕层数，更多的芯体卷绕层数带来极耳数量增加。最终结果为极耳变薄，同时极耳层数增加，该趋势对极耳与电芯端盖的焊接提出更高要求。再加上诸如焊接阻抗要求，极耳焊点覆盖区域有所增加，焊点区域的长宽比增加。更大长宽比的焊接区对现有的焊头焊点调平方式提出更高要求，同时更薄的焊接对象对焊头焊点的调平精度提出了更高的要求。

而现有超声波焊接的焊点调平是采用手动调平方式，精度不够，难以适应行业发展趋势，存在的缺陷主要包括：1、焊点压痕测试的手动调节方式耗时，不能适应损耗品快换的要求；2、手动调节方式调平效果有限，底模与焊头平行度难适应客户要求。

针对现有手动调平焊头焊点的不足或不适应性，急需更优良更高精度的超声波点焊机焊点焊头焊点调平装置。

发明内容

本发明实施例提供一种能够用于超声波点焊机焊点调平的调平装置，旨在实现快速、高精度的焊头焊点调平。

本发明采用的技术方案为：一种调平装置，包括：曲柄滑块机构和分度机构；所述曲柄滑块机构包括机架、滑块和连杆以及起曲柄作用的套筒，所述滑块的往复移动带动所述套筒在一定角度内做回转摆动，所述套筒用于固定需要调平的构件；所述分度机构包括丝杠螺母机构和涡轮蜗杆机构，所述丝杠螺母机构包括与所述滑块固定连接的丝杠和安装在所述丝杠上的螺母，所述涡轮蜗杆机构用于驱动所述螺母转动，通过所述丝杠带动所述滑块移动。

可选的，所述滑块与所述机架构成移动副，所述机架上以贯穿方式开设有与所述滑块匹配的滑槽，所述滑块插入所述滑槽且能够在所述滑槽内往复移动；所述滑块和所述套筒分别与所述连杆可转动连接；所述机架上固设有固定铰支座，所述套筒与所述固定铰支座可转动连接。

可选的，所述套筒与所述固定铰支座通过第一销轴可转动连接，所述套筒与所述连杆通过第二销轴可转动连接，所述连杆与所述滑块通过第三销轴可转动连接。

可选的，所述机架上固设有用于连接所述套筒的两个固定铰支座，且所述套筒与所述滑块通过两个连杆连接。

可选的，所述涡轮蜗杆机构包括相互啮合的涡轮和蜗杆，所述涡轮套设在所述螺母上，所述蜗杆由蜗杆座支撑，所述蜗杆座与所述机架的相对位置确定。

可选的，所述蜗杆座经由蜗杆座固定块安装于所述机架。

可选的，所述丝杠螺母机构还包括用于将所述螺母抵顶于所述机架的抵顶组件。

可选的，所述抵顶组件包括：固定于所述机架的第一轴套，通过多个支撑杆固定于所述机架的第二轴套，所述第一轴套和所述第二轴套以及所述多个支撑杆构成一个容纳腔，所述螺母及套设在所述螺母上的所述涡轮位于所述容纳腔内，所述丝杠穿过所述第一轴套上的避让孔进入所述容纳腔且与所述螺母配合，所述螺母与所述第二轴套之间设有弹性件，所述弹性件用于抵顶所述螺母使其紧贴所述第一轴套。

可选的，所述调平装置用于超声波点焊机焊点调平，所述超声波点焊机包括超声起振系统，所述套筒具体用于固定所述超声起振系统的变幅杆。

可选的，所述套筒为设有圆柱形腔体的柱体，所述柱体第一侧设有连通所述圆柱形腔体的狭缝，所述狭缝将所述柱体第一侧划分为两个部分，所述狭缝的距离能够被控制调整以调节所述套筒对安装于其圆柱形腔体内部的变幅杆的夹紧程度。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：利用曲柄滑块机构实现套筒相对于机架的摆动，利用分度机构实现对曲柄滑块机构的滑块的移动控制；从而，当应用于超声波焊接时，可实现焊头焊点相对底模平行度的快速调整，缩减焊头更换时调机时间，达成焊头焊点相对底模平行度要求，实现超声焊接更高效率和更高焊接质量。

附图说明

图1是本发明一个实施例调平装置的爆炸结构示意图；

图2是本发明一个实施例调平装置的曲柄滑块机构的结构示意图；

图3是本发明一个实施例调平装置的分度机构的结构示意图；

图中附图标记如下：机架1，滑块2，连杆3，套筒4，丝杠5，螺母6，固定铰支座7，第一销轴8，第二销轴9，第三销轴10，涡轮11，蜗杆12，蜗杆座13，蜗杆座固定块14，第一轴套15，支撑杆16，第二轴套17，弹性件18，狭缝20。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

请参考图1-图3，本发明的一个实施例，提供一种用于超声波点焊机焊点调平的调平装置。超声波点焊机包括超声起振系统，超声起振系统包括有变幅杆，变幅杆在振动系统中的主要作用是把机械振动的质点位移或速度放大，并将超声能量集中在较小的面积上即聚能，因此也称超声变速杆或超声聚能器，其前端具有焊头。本发明的调平装置，主要用于对变幅杆前端焊头的调平。

如图1-图3所示，该装置主要由曲柄滑块机构和分度机构构成。

其中，曲柄滑块机构主要包括机架1、滑块2和连杆3以及起曲柄作用的套筒4。该套筒4主要用于固定需要调平的构件，本实施例中具体用于固定所述超声起振系统的变幅杆。因此，本文中也可将套筒4称为变幅杆固定套筒。曲柄滑块机构中，滑块2可做直线往复移动，与机架1构成移动副；曲柄，即套筒4，可在一定角度内做回转摆动，与机架1构成转动副。换句话说，所述滑块2的往复移动可带动所述套筒4在一定角度内做回转摆动。

其中，分度机构主要包括丝杠螺母机构和涡轮蜗杆机构。所述丝杠螺母机构包括与所述滑块2固定连接的丝杠5和安装在所述丝杠5上的螺母6，所述涡轮蜗杆机构用于驱动所述螺母6转动，通过所述丝杠5带动所述滑块2移动，进而带动套筒4转动。

具体应用中，超声起振系统固定于变幅杆固定套筒。曲柄滑块机构实现变幅杆固定套筒角度摆动，以调整焊头焊点相对底模角度，实现调平。分度机构的功能主要是驱动控制曲柄滑块机构曲柄以微小角度摆动。

一个实施例中，所述套筒4为设有圆柱形腔体的柱体，所述柱体第一侧设有连通所述圆柱形腔体的狭缝20，所述狭缝20将所述柱体第一侧划分为两个部分，所述狭缝的距离能够被控制调整以调节所述套筒对安装于其圆柱形腔体内部的变幅杆的夹紧程度。

一种控制狭缝距离的方式是，开设穿过所述狭缝20的螺纹孔，通过螺栓来拉紧被狭缝划分的两个部分，使得狭缝20的距离缩小，进而使圆柱形腔体孔径变小，夹紧内部物体。

一个实施例中，曲柄滑块机构还包括固设于机架1上的固定铰支座7。这样，所述套筒4与固定铰支座7可转动连接，所述滑块2和所述套筒4分别与所述连杆3可转动连接，而固定铰支座7固定于机架1上，从而构成平面四连杆机构，仅有一个自由度，因为滑块2的动作可确定这个机构的动作。而机架1上可以以贯穿方式开设有与所述滑块2匹配的滑槽，所述滑块2插入所述滑槽且能够在所述滑槽内往复移动，以此滑槽可限制滑块2只能做直线运动。

一个实施例中，上述的可转动连接具体可以是销轴连接。例如，所述套筒4与所述固定铰支座7通过第一销轴8可转动连接，所述套筒4与所述连杆3通过第二销轴9可转动连接，所述连杆3与所述滑块2通过第三销轴10可转动连接。

一个实施例中，为确保曲柄滑块机构的稳定性，所述机架1上固设有用于连接所述套筒4的两个固定铰支座7，且所述套筒4与所述滑块2通过两个连杆3连接。

如图1所示，在所述曲柄滑块机构中，滑块2可在机架1开设的滑槽内上下动作，滑块2与连杆3通过第三销轴10连接，连杆3经由第二销轴9与变幅杆固定套筒4连接，第一销轴8连接固定铰支座7和变幅杆固定套筒4，固定铰支座7固定于机架1上。当滑块2相对机架1向动作时，经由连杆3，使变幅杆固定套筒4相对固定铰支座7摆动。从而带动固定于变幅杆固定套筒4的超声波起振系统相对底模作角度调整。

如图1-图3所示，所述涡轮蜗杆机构包括相互啮合的涡轮11和蜗杆12，所述涡轮11套设在所述螺母6上，所述蜗杆12由蜗杆座13支撑，所述蜗杆座13与所述机架1的相对位置确定。可选的，所述蜗杆座13可经由蜗杆座固定块14安装于所述机架1。蜗杆12可在蜗杆座13沿轴向转动，从而带动涡轮11转动；当涡轮11转动时，螺母6跟随转动。

一个实施例中，所述丝杠螺母机构除了包括丝杠5和螺母6外，还包括用于将所述螺母抵顶于所述机架的抵顶组件。抵顶组件主要用于限制螺母6的位置，当螺母6转动且相对于机架1的位置不变时，丝杠5就会相对于机架1发生位移，即，带动与丝杠5固定连接的滑块2相对于机架1做直线运动。螺母6的来回转动就可以被转化为滑块2的直线往复运动。

一个实施例中，所述抵顶组件包括：固定于所述机架1的第一轴套15，通过多个支撑杆16固定于所述机架1的第二轴套17，所述第一轴套15和所述第二轴套17以及所述多个支撑杆16构成一个容纳腔，所述螺母6及套设在所述螺母6上的所述涡轮11位于所述容纳腔内，所述丝杠5穿过所述第一轴套15上的避让孔进入所述容纳腔且与所述螺母6配合，所述螺母6与第二轴套17之间设有弹性件18，所述弹性件18用于抵顶所述螺母6使其紧贴所述第一轴套15。

可选的，所述弹性件18可以采用弹簧。

其中，第一轴套15的相对于螺母6的一面可具有与螺母6适配的凹口。

如上所述，第一轴套15固定于机架1，第二轴套17经由支撑杆16与机架1固连，螺母6同第一轴套15和第二轴套17配合。螺母6可沿其轴线转动，涡轮11同螺母6固连，滑块2一端的丝杠5与螺母6配合。蜗杆12转动，推动涡轮11转动，与涡轮11固连的螺母6同时沿其轴线转动，经由螺纹与螺母配合的滑块2沿螺母6轴线方向移动。滑块2移动经由前述曲柄滑块机构带动变幅杆固定套筒摆动。

综上，本发明实施例提供了一种用于超声波点焊机焊点调平的调平装置。该装置的关键点在于：1、主要由变幅杆固定套筒和滑块等构成的曲柄滑块机构；2、主要由涡轮蜗杆机构和丝杠螺母机构构成的分度机构。该装置利用曲柄滑块机构实现套筒相对于机架的摆动，利用分度机构实现对曲柄滑块机构的滑块的移动控制；从而，当应用于超声波焊接时，可实现焊头焊点相对底模平行度的快速调整，缩减焊头更换时调机时间，达成焊头焊点相对底模平行度要求，实现超声焊接更高效率和更高焊接质量。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种调平装置，其特征在于，包括：

曲柄滑块机构和分度机构；

所述曲柄滑块机构包括机架、滑块和连杆以及起曲柄作用的套筒，所述滑块的往复移动带动所述套筒在一定角度内做回转摆动，所述套筒用于固定需要调平的构件；

所述分度机构包括丝杠螺母机构和涡轮蜗杆机构，所述丝杠螺母机构包括与所述滑块固定连接的丝杠和安装在所述丝杠上的螺母，所述涡轮蜗杆机构用于驱动所述螺母转动，通过所述丝杠带动所述滑块移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述滑块与所述机架构成移动副，所述机架上以贯穿方式开设有与所述滑块匹配的滑槽，所述滑块插入所述滑槽且能够在所述滑槽内往复移动；所述滑块和所述套筒分别与所述连杆可转动连接；所述机架上固设有固定铰支座，所述套筒与所述固定铰支座可转动连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述套筒与所述固定铰支座通过第一销轴可转动连接，所述套筒与所述连杆通过第二销轴可转动连接，所述连杆与所述滑块通过第三销轴可转动连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述机架上固设有用于连接所述套筒的两个固定铰支座，且所述套筒与所述滑块通过两个连杆连接。

5.根据权利要求1所述的装置，

所述涡轮蜗杆机构包括相互啮合的涡轮和蜗杆，所述涡轮套设在所述螺母上，所述蜗杆由蜗杆座支撑，所述蜗杆座与所述机架的相对位置确定。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述蜗杆座经由蜗杆座固定块安装于所述机架。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述丝杠螺母机构还包括用于将所述螺母抵顶于所述机架的抵顶组件。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述抵顶组件包括：固定于所述机架的第一轴套，通过多个支撑杆固定于所述机架的第二轴套，所述第一轴套和所述第二轴套以及所述多个支撑杆构成一个容纳腔，所述螺母及套设在所述螺母上的所述涡轮位于所述容纳腔内，所述丝杠穿过所述第一轴套上的避让孔进入所述容纳腔且与所述螺母配合，所述螺母与所述第二轴套之间设有弹性件，所述弹性件用于抵顶所述螺母使其紧贴所述第一轴套。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，

所述调平装置用于超声波点焊机焊点调平，所述超声波点焊机包括超声起振系统，所述套筒具体用于固定所述超声起振系统的变幅杆。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，

所述套筒为设有圆柱形腔体的柱体，所述柱体第一侧设有连通所述圆柱形腔体的狭缝，所述狭缝将所述柱体第一侧划分为两个部分，所述狭缝的距离能够被控制调整以调节所述套筒的夹紧程度。

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