CN111315526A - 超声焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超声焊接装置(10)，超声焊接装置(10)包括超声焊极(14、28)，超声焊极(14、28)在纵向超声焊极轴线(26)的方向上发射纵向振动，超声焊极(14、28)包括在超声焊极头部(15、29)上实现的工作表面(17)，并且包括砧座(16)，用于容纳焊接熔敷物(20)的焊件容舱(19)在工作表面(17)和砧座(16)的配合端面(18)之间实现，砧座(16)的配合端面(18)与工作表面(17)相对设置。超声焊接装置(10)包括止动装置(21)，以用于在纵向超声焊极轴线(26)的方向(22)上相对于工作表面(17)限定焊接熔敷物(20)的焊接位置P。配合端面(18)朝向纵向超声焊极轴线(26)按照以下方式以倾角α设置：当配合端面(18)朝向邻近工作表面(17)的超声焊极(14、28)的振动节点向下倾斜时，工作表面(17)和配合端面(18)之间的距离a朝向振动节点SK持续增大，以及当配合端面(18)朝向邻近工作表面(17)的振动节点SK向上倾斜时，工作表面(17)和配合端面(18)之间的距离a基本上是恒定的。

Description

超声焊接装置
技术领域
本发明涉及一种超声焊接装置，超声焊接装置包括在纵向超声焊极轴线的方向上发射纵向振动的超声焊极，超声焊极包括在超声焊极头部上实现的工作表面，并且包括砧座，用于容纳焊接熔敷物的焊件容舱在超声焊极的工作表面和砧座的配合端面之间实现，砧座的配合端面与工作表面相对设置。超声焊接装置包括止动装置，以用于在纵向超声焊极轴线的方向上限定焊接熔敷物的焊接位置P。
背景技术
上述样式的超声焊接装置特别用于成对的超声焊钳，以实现金属管(如用于冷却单元，特别是空调或冰箱上的流体管道)上的端部焊接。这种类型的端部焊接是在以如下方式向冷却回路(包括流体管道)中填充冷却剂之后实现的：在端部焊接断开的同时，设置在管的自由端部上的填充阀与管的端部断开。
为了能够在超声焊极的工作表面和砧座的配合端面之间准确定位焊接熔敷物(在上面的详细使用中形成为管)，止动装置设置在超声焊接装置的壳体上，止动装置在焊接位置与管接触，使得管的轴向位置在纵向超声焊极轴线的方向上限定。
实践显示，尽管布置有止动装置，但是如果在振动被施加于焊接熔敷物的同时，超声焊接装置的操作员没有在焊接熔敷物上施加力，从而将焊接熔敷物压靠于止动装置，则当振动被施加于焊接熔敷物时，就不能够确保焊接熔敷物抵靠止动装置。由于这种手动生成的夹紧力，无法始终确保焊接能够以真正可复制的方式加工。
发明内容
因此，本发明的当前目的是提出一种超声焊接装置，超声焊接装置能够以改进的方式复制焊接的执行。
为了达到此目的，根据本发明的超声焊接装置具有权利要求1的特征。
根据本发明，配合端面朝向纵向超声焊极轴线按照如下方式以倾角设置：当配合端面朝向邻近工作表面的超声焊极的振动节点向下倾斜时，工作表面与配合端面之间的距离朝振动节点SK不断增大，并且当配合端面朝向邻近工作表面的振动节点SK向上倾斜时，工作表面与配合端面之间的距离基本上是恒定的。
本发明基于以下认识：超声焊极的纵向振动将引起粘附至超声焊极的主体的平移运动。根据本发明的超声焊接装置的替代实施例进一步导致容纳于工作表面和配合端面之间的焊件容舱中的焊接熔敷物(即特别是实现为管的焊接熔敷物)，以在止动装置的方向上进行平移运动。因此，即便操作员没有在止动装置的方向上对焊接熔敷物施加夹紧力，也可以确保在任何情况下，焊接熔敷物在整个焊接过程中始终在其位置抵靠止动装置。因此，至少关于焊接熔敷物的焊接位置，能够确保可重复的焊接加工。
根据本发明的解决方案限定了本发明的替代主题，取决于配合端面是否朝向邻近工作表面的超声焊极的振动节点向下倾斜，在这种情况下，根据本发明，工作表面与配合端面之间的距离朝向振动节点SK不断增大，或者配合端面是否朝向邻近工作表面的振动节点SK向上倾斜，在这种情况下，根据本发明，工作表面与配合端面之间的距离基本上是恒定的。
根据本发明的解决方案，“基本上恒定”意味着只要不损害本发明的优点，允许有微小的偏差，意味着在止动装置的方向上实现的平移运动。
在超声焊接装置的第一实施例中，当配合端面朝向邻近工作表面的超声焊极的振动节点向下倾斜时，工作表面基本上平行于纵向超声焊极轴线设置。
根据前述实施例，“基本上平行设置”意味着只要不损害本发明的优点，允许有微小的偏差，意味着在止动装置的方向上实现的平移运动。
在超声焊接装置的另一有利的实施例中，当配合端面朝向邻近工作表面的超声焊极的振动节点向上倾斜时，工作表面平行于配合端面设置。
为了实现工作表面的平行布置，在前述实施例中，超声焊极头部优选地具有朝向自由超声焊极端部增大的横截面高度。
配合端面的倾角优选地相对于纵向超声焊极轴线小于1°。
更优选地，配合端面的倾角相对于纵向超声焊极轴线小于0.5°。甚至更优选地，配合端面的倾角大于0.1°且小于0.3°。
附图说明
接下来，将进一步通过附图描述本发明的实施例。
图1示出了设有超声焊接装置和止动装置的焊钳的等距视图，止动装置设置在形成在超声焊极的工作表面和砧座的配合端面之间的焊件容舱上；
图2以放大的侧视图示出了在图1中所图示的焊件容舱；
图3以等距视图示出了超声焊极；
图4示出了根据现有技术的超声焊极的布置，其中振动沿着超声焊极的纵向轴线施加于超声焊极，并且超声焊极具有平行于纵向轴线设置的工作表面；
图5示出了根据本发明的超声焊接装置的第一实施例的超声焊极布置；
图6示出了根据本发明的超声焊接装置的第二实施例的超声焊极布置。
具体实施方式
图1以等距视图示出了超声焊接装置10，超声焊接装置10实现为超声焊钳，并且具有设置在共用钳壳13内的上钳部11和下钳部12。上钳部11包括超声焊接装置34的超声焊极14，特别地如没有钳壳13的图4所示。所述超声焊极14以与超声波焊接装置34的砧座16相对的方式设有超声焊极头部15，砧座16实现在下钳部12上，使得焊件容舱19形成在超声焊极14的工作表面17和砧座16的配合端面18之间，特别地如图2所示。
在所图示的示例性实施例的情况下，砧座16通过致动装置(未进一步示出)抵靠超声焊极14的超声焊极头部15，绕在钳壳13的后面部分中实现的枢转轴线16以如下方式可枢转：在砧座16上实现的配合端面18能够抵着发射纵向振动的超声焊极14的工作表面17移动。
如图2所示，在超声焊极14的工作表面17和砧座16的配合端面18之间实现的焊件容舱19用于容纳焊接熔敷物20。在当前情况下，焊接熔敷物20实现为小金属管。从图2可以进一步看出，上钳部11设有止动装置21，止动装置21在纵向超声焊极轴线26的方向上其相对位置是可变化的。
图3示出了一种常规地实现的超声焊极14，包括经由超声焊极颈部23连接到超声焊极主体25的超声焊极头部15。超声焊极头部15包括恒定的横截面，横截面具有两个彼此平行设置的工作表面17。因此，在第一工作表面17磨损后，超声焊极14能够以已知的方式绕纵向超声焊极轴线26旋转180°，以便随后与砧座16的配合端面18相对地设置第二工作表面17(见图2)。
邻近超声焊极头部15，超声焊极14具有纵向振动的振幅接近零的振动节点SK，所述振动节点SK在所图示的实施例中在超声焊极14的保持部22中实现，并用于抵靠轴承支撑超声焊极(未进一步示出)。
超声焊接装置中的常规超声焊极布置在图4中图示，其中超声焊极14的工作表面17和与工作表面17相对设置的砧座16的配合端面18均平行于纵向超声焊极轴线26设置。
在本发明的第一实施例中，图5示出了超声焊接装置10的超声焊极布置，其配合端面18朝向纵向超声焊极轴线26按照如下方式以倾角α设置：配合端面18朝向邻近工作表面17的振动节点SK向下倾斜，并且工作表面17和配合端面18之间的距离a朝向振动节点SK持续增大。
图6中所图示的本发明的进一步实施例的超声焊极布置设有超声焊极28，与图3-5中所图示的超声焊极14不同，超声焊极28具有经由超声焊极颈部30连接到超声焊极主体31的超声焊极头部29，并且超声焊极头部29没有恒定的横截面，其横截面高度h从超声焊极颈部30向自由超声焊极端部32增大。
超声焊极28的配合端面18朝向纵向超声焊极轴线26按照如下方式以倾角α设置：配合端面18朝向邻近工作表面17的振动节点SK向上倾斜，并且工作表面17和配合端面18之间的距离a基本上是恒定的。特别地，在所图示的示例性实施例的情况下，配合端面18与工作表面17平行设置。

Claims (7)

1.一种超声焊接装置(10)，包括在纵向超声焊极轴线(26)的方向上发射纵向振动的超声焊极(14、28)，超声焊极(14、28)包括在超声焊极头部(15、29)上实现的工作表面(17)，并且包括砧座(16)，用于容纳焊接熔敷物(20)的焊件容舱(19)在工作表面(17)和砧座(16)的配合端面(18)之间实现，砧座(16)的配合端面(18)与工作表面(17)相对设置，超声焊接装置(10)包括止动装置(21)以用于在纵向超声焊极轴线(26)的方向(22)上相对于工作表面(17)限定焊接熔敷物(20)的焊接位置P，
其特征在于，
配合端面(18)朝向纵向超声焊极轴线(26)按照如下方式以倾角α设置：当配合端面(18)朝向邻近工作表面(17)的超声焊极(14、28)的振动节点向下倾斜时，工作表面(17)和配合端面(18)之间的距离a朝向振动节点SK持续增大，以及当配合端面(18)朝向邻近工作表面(17)的振动节点SK向上倾斜时，工作表面(17)和配合端面(18)之间的距离a基本上是恒定的。
2.根据权利要求1所述的超声焊接装置，其特征在于，
当配合端面(18)朝向邻近工作表面(17)的超声焊极(14、28)的振动节点SK向下倾斜时，工作表面(17)基本上平行于纵向超声焊极轴线(26)设置。
3.根据权利要求1所述的超声焊接装置，其特征在于，
当配合端面(18)朝向邻近工作表面(17)的超声焊极(14、28)的振动节点SK向上倾斜时，工作表面(17)平行于配合端面(18)设置。
4.根据权利要求3所述的超声焊接装置，其特征在于，
超声焊极头部(29)具有朝向自由超声焊极端部(32)增大的横截面高度h，以用于实现工作表面(17)的平行布置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的超声焊接装置，其特征在于，
配合端面(18)的倾角α相对于纵向超声焊极轴线(26)小于1°。
6.根据权利要求5所述的超声焊接装置，其特征在于，
配合端面(18)的倾角α相对于纵向超声焊极轴线(26)小于0.5°。
7.根据权利要求6所述的超声焊接装置，其特征在于，
工作表面角度α大于0.1°且小于0.3°。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017215483B4 (de) * 2017-09-04 2019-03-28 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschall-Schweißeinrichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR8705662A (pt) * 1986-10-23 1988-05-31 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Dispositivo para a ligacao de arames,barras,tiras de laminados ou semelhantes feitos de metais e plasticos,especialmente de condutores eletricos
WO2005051589A1 (de) * 2003-11-11 2005-06-09 Forschung + Entwicklung Klaus Dobernecker Ing. Grad. Vorrichtung zum ultraschallschweissen
CN101772866A (zh) * 2007-06-06 2010-07-07 申克索诺系统有限责任公司 用于以导电方式连接绞合线的方法以及超声波焊接装置
DE102015206866B3 (de) * 2015-04-16 2016-07-21 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschall-Schweißzange
JP2017152224A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 住友電装株式会社 芯線と接合対象物との接合物、端子、超音波接合装置、及び、芯線と接合対象物との接合方法
CN107186332A (zh) * 2017-05-02 2017-09-22 广东天机工业智能系统有限公司 顶升机构及超声波焊接装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4527727A (en) * 1983-04-12 1985-07-09 Fairchild Industries, Inc. Stabilized ultrasonic welding apparatus
JPH04249331A (ja) * 1991-02-05 1992-09-04 Fujitsu Ltd ワイヤ接合方法およびボンディングツール
JPH106040A (ja) * 1996-06-28 1998-01-13 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 超音波溶接装置
JP3466175B2 (ja) * 2001-12-03 2003-11-10 三島 大二 超音波振動ホーン
DE10208305C1 (de) * 2002-02-06 2003-08-21 Forsch & Entwicklung Klaus Dob Vorrichtung zum verdichtenden Verbinden von elektrischen Leitern
TWI230102B (en) * 2002-03-27 2005-04-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Component mounting method, component mounting apparatus, and ultrasonic bonding head
JP2004220933A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Yazaki Corp 電線の超音波溶接装置及び超音波溶接方法
DE102010018444A1 (de) * 2010-04-27 2011-10-27 Maschinenfabrik Spaichingen Gmbh Sonotrodenhalterungssystem
DE102015222011A1 (de) * 2015-11-09 2017-05-11 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren zum Schneiden von Schneidgut
DE102016207922B4 (de) * 2016-05-09 2020-10-29 Novatec Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum fluiddichten Dichtschweißen eines Rohrs

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR8705662A (pt) * 1986-10-23 1988-05-31 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Dispositivo para a ligacao de arames,barras,tiras de laminados ou semelhantes feitos de metais e plasticos,especialmente de condutores eletricos
WO2005051589A1 (de) * 2003-11-11 2005-06-09 Forschung + Entwicklung Klaus Dobernecker Ing. Grad. Vorrichtung zum ultraschallschweissen
CN1826205A (zh) * 2003-11-11 2006-08-30 克劳斯多博内克工程开发研究所 超声波焊接设备
CN101772866A (zh) * 2007-06-06 2010-07-07 申克索诺系统有限责任公司 用于以导电方式连接绞合线的方法以及超声波焊接装置
DE102015206866B3 (de) * 2015-04-16 2016-07-21 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschall-Schweißzange
JP2017152224A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 住友電装株式会社 芯線と接合対象物との接合物、端子、超音波接合装置、及び、芯線と接合対象物との接合方法
CN107186332A (zh) * 2017-05-02 2017-09-22 广东天机工业智能系统有限公司 顶升机构及超声波焊接装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200078524A (ko) 2020-07-01
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US20200338663A1 (en) 2020-10-29
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DE102017220079A1 (de) 2019-05-16
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KR102590091B1 (ko) 2023-10-16
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WO2019091687A1 (de) 2019-05-16
JP2021502254A (ja) 2021-01-28
RS64107B1 (sr) 2023-04-28
EP3706950A1 (de) 2020-09-16

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