CN114393291A - 一种超声波双滚焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种超声波双滚焊接装置，包括：机座；设置在所述机座上的两个超声波焊接机构，所述超声波焊接机构包括焊接模具、变幅杆组件和换能器；所述焊接模具上具有呈圆周形的焊接面；两个转动驱动机构，分别驱动两个超声波焊接机构转动，使所述焊接模具的焊接面绕其自身轴心转动；位移驱动机构，至少驱动两个超声波焊接机构的其中之一移动，实现两个焊接模具的靠近/远离。该超声波双滚焊接装置设置在工件的输送路径上，工件从两个焊接模具之间经过并完成焊接；两个焊接模具共同产生超频振动并作用于工件，有效提高焊接速度，使得工件能够保持较快的输送速度，无需停留或无需缓慢经过；能够有效提高生产线的产能。

Description

一种超声波双滚焊接装置
技术领域
本发明涉及超声波焊接装置技术领域，尤其涉及一种超声波双滚焊接装置。
背景技术
在焊接领域，超声波金属焊接是介于冷压焊和摩擦焊之间的一种工艺。随着新能源的发展，对电池的要求越来越高，对电池的需求也越来越大；如汽车用的电池，在生产过程中需要将电池的极耳进行超声波焊接；而现有的超声波焊接装置的焊接效率有待提升，制约了电池生产线的生产效率；超声波焊接装置的结构优化，是提高电池生产线产能的关键因素。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种超声波双滚焊接装置，能够有效解决现有的超声波焊接装置制约了电池生产线产能的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种超声波双滚焊接装置，包括：
机座；
设置在所述机座上的两个超声波焊接机构，所述超声波焊接机构包括焊接模具、变幅杆组件和换能器；所述焊接模具上具有呈圆周形的焊接面；
两个转动驱动机构，分别驱动两个超声波焊接机构转动，使所述焊接模具的焊接面绕其自身轴心转动；
位移驱动机构，至少驱动两个超声波焊接机构的其中之一移动，实现两个焊接模具的靠近/远离。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，所述焊接模具、变幅杆组件和换能器依次同轴连接。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，还包括焊接压力调节机构，用于调节两个焊接模具之间的焊接压力。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，所述焊接压力调节机构包括压力传感器，所述压力传感器感应所述超声波焊接机构对所述位移驱动机构造成的反作用力的大小。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，所述位移驱动机构包括气缸，所述超声波焊接机构可转动地设置在一移动块上，所述气缸的活塞杆连接所述移动块。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，所述压力传感器固定在所述移动块上，所述气缸的活塞杆连接所述压力传感器；所述压力传感器位于所述移动块和所述气缸的活塞杆之间；当所述压力传感器感应到所述位移驱动机构所受的反作用力超出设定范围时，所述气缸驱动所述超声波焊接机构移动，拉开两个焊接模具之间的距离。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，所述移动块通过导向机构连接所述机座，所述导向机构包括导轨和导块，所述移动块和所述机座的其中之一设有所述导轨，另一设有所述导块，所述导块和所述导轨滑动连接。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，所述转动驱动机构包括设置在所述机座上的电机，所述电机通过同步带驱动所述超声波焊接机构转动。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，所述位移驱动机构设有两个，一一对应于两个超声波焊接机构。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，两个超声波焊接机构在纵向上间隔设置，两个焊接模具沿竖直方向移动。
作为所述超声波双滚焊接装置的进一步可选方案，所述机座上设有用于感应两个焊接模具的间距的位移传感器。
本发明的有益效果有：通过两个主动转动的焊接模具接触工件，从而实现工件的焊接加工；该超声波双滚焊接装置可结合于生产线，生产线上的工件保持输送移动的状态，该超声波双滚焊接装置设置在工件的输送路径上，工件从两个焊接模具之间经过并完成焊接；两个焊接模具共同产生超频振动并作用于工件，有效提高焊接速度，使得工件能够保持较快的输送速度，无需停留或无需缓慢经过；能够有效提高生产线的产能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种超声波双滚焊接装置的结构示意图；
图2为两个超声波焊接机构设置在所述机座上的结构示意图；
图3为两个超声波焊接机构设置在所述机座上的主视示意图；
图4为超声波焊接机构、位移驱动机构和转动驱动机构的连接示意图；
图5为超声波焊接机构、位移驱动机构和转动驱动机构的爆炸示意图。
图中：1、机座；
2、超声波焊接机构；21、焊接模具；211、焊接面；22、变幅杆组件；23、换能器；
3、转动驱动机构；31、电机；32、同步带；
4、位移驱动机构；41、气缸；411、活塞杆；42、移动块；
5、焊接压力调节机构；51、压力传感器；
6、导向机构；61、导轨；62、导块；
7、位移传感器。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参考图1-5，示出了一种超声波双滚焊接装置，包括机座1，所述机座1 上设有两个超声波焊接机构2，所述超声波焊接机构2包括焊接模具21、变幅杆组件22和换能器23；所述焊接模具21上具有呈圆周形的焊接面211；还包括两个转动驱动机构3，两个转动驱动机构3分别驱动两个超声波焊接机构2 转动，使所述焊接模具21的焊接面211绕其自身轴心转动；还包括位移驱动机构4，所述位移驱动机构4至少驱动两个超声波焊接机构2的其中之一移动，实现两个焊接模具21的靠近/远离。
其中，通过两个主动转动的焊接模具21接触工件，从而实现工件的焊接加工，需要强调的是，被焊接的工件不限定电池；而为体现出本申请技术效果的显著性，本实施例中，将该超声波双滚焊接装置结合于电池生产线，电池生产线上的电池保持输送移动的状态，该超声波双滚焊接装置设置在电池的输送路径上，电池的极耳从两个焊接模具21之间经过并完成焊接；两个焊接模具21共同产生超频振动并作用于电池的极耳，有效提高焊接速度，使得电池能够保持较快的输送速度，无需停留或无需缓慢经过；能够有效提高电池生产线的产能。
另外，两个超声波焊接机构2分别由所述转动驱动机构3驱动转动，使得两个焊接模具21能够按照设定的转速转动，令两个焊接模具21的转速能够对应电池的输送速度，避免电池的极耳与焊接模具21之间产生较大的摩擦，从而避免焊接模具21对电池的极耳造成伤害。
在一些具体的实施方式中，由于电池生产线上的电池在持续输送，而所述焊接模具21在持续进行超声波焊接工作，电池的输送速度越快，所述焊接模具21进行超声波焊接工作的频率越高，而焊接模具21会发热，而温度升高或过高会导致焊接模具21的体积变大，使得两个焊接模具21之间的距离变小，令电池极耳所受的压力变大，从而影响电池极耳的焊接效果；参考图3-5，该超声波双滚焊接装置还包括焊接压力调节机构5，所述焊接压力调节机构5用于调节两个焊接模具21之间的焊接压力。其中，所述焊接压力调节机构5可以通过距离传感器等感应构件检测两个焊接模具21之间的距离，并对两个焊接模具21之间的距离进行相应调节，从而实现调节两个焊接模具21之间的焊接压力。
而优选的，参考图4和图5，所述焊接压力调节机构5包括压力传感器51，所述压力传感器51感应所述超声波焊接机构2对所述位移驱动机构4造成的反作用力的大小。具体的，所述位移驱动机构4包括气缸41，所述超声波焊接机构2可转动地设置在一移动块42上；所述压力传感器51固定在所述移动块42上，所述气缸41的活塞杆411连接所述压力传感器51；所述压力传感器51位于所述移动块42和所述气缸41的活塞杆411之间；当所述压力传感器51感应到所述位移驱动机构4所受的反作用力超出设定范围时，所述气缸 41驱动所述超声波焊接机构2移动，拉开两个焊接模具21之间的距离；从而避免电池的极耳被两个焊接模具21压坏。
上述方案具体的，为提高所述超声波焊接机构2移动时的稳定性，参考图 3，所述移动块42通过导向机构6连接所述机座1，所述导向机构6包括导轨 61和导块62，所述移动块42和所述机座1的其中之一设有所述导轨61，另一设有所述导块62，所述导块62和所述导轨61滑动连接。在本实施例中，所述导轨61竖直设置，两个超声波焊接机构2在纵向上间隔设置，两个焊接模具21沿竖直方向移动；电池水平输送，电池的极耳从两个焊接模具21之间经过，从而完成超声波焊接。
上述方案具体的，参考图4和图5，所述焊接模具21、变幅杆组件22和换能器23依次同轴连接；为便于驱动所述超声波焊接机构2转动，所述转动驱动机构3包括设置在所述机座1上的电机31，所述电机31通过同步带32 驱动所述超声波焊接机构2转动。
上述方案具体的，参考图2，所述机座1上设有用于感应两个焊接模具21 的间距的位移传感器7。所述位移传感器7采用微米级的精度，能够便于控制两个焊接模具21之间的间距，可配合所述压力传感器51，共同控制气缸41 气压参数的动态优化；避免电池的极耳被过度挤压而导致受损，提高焊接质量。
在一些具体的实施方式中，为便于加工不同的工件，或加工不同型号的电池，所述位移驱动机构4设有两个，一一对应于两个超声波焊接机构2。从而使得两个超声波焊接机构2的高度能够自由调节。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，包括：
机座；
设置在所述机座上的两个超声波焊接机构，所述超声波焊接机构包括焊接模具、变幅杆组件和换能器；所述焊接模具上具有呈圆周形的焊接面；
两个转动驱动机构，分别驱动两个超声波焊接机构转动，使所述焊接模具的焊接面绕其自身轴心转动；
位移驱动机构，至少驱动两个超声波焊接机构的其中之一移动，实现两个焊接模具的靠近/远离。
2.根据权利要求1所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，所述焊接模具、变幅杆组件和换能器依次同轴连接。
3.根据权利要求1所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，还包括焊接压力调节机构，用于调节两个焊接模具之间的焊接压力。
4.根据权利要求3所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，所述焊接压力调节机构包括压力传感器，所述压力传感器感应所述超声波焊接机构对所述位移驱动机构造成的反作用力的大小。
5.根据权利要求4所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，所述位移驱动机构包括气缸，所述超声波焊接机构可转动地设置在一移动块上，所述气缸的活塞杆连接所述移动块。
6.根据权利要求5所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，所述压力传感器固定在所述移动块上，所述气缸的活塞杆连接所述压力传感器；所述压力传感器位于所述移动块和所述气缸的活塞杆之间；当所述压力传感器感应到所述位移驱动机构所受的反作用力超出设定范围时，所述气缸驱动所述超声波焊接机构移动，拉开两个焊接模具之间的距离。
7.根据权利要求5或6所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，所述移动块通过导向机构连接所述机座，所述导向机构包括导轨和导块，所述移动块和所述机座的其中之一设有所述导轨，另一设有所述导块，所述导块和所述导轨滑动连接。
8.根据权利要求2所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，所述转动驱动机构包括设置在所述机座上的电机，所述电机通过同步带驱动所述超声波焊接机构转动。
9.根据权利要求1所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，所述位移驱动机构设有两个，一一对应于两个超声波焊接机构。
10.根据权利要求1所述的一种超声波双滚焊接装置，其特征在于，所述机座上设有用于感应两个焊接模具的间距的位移传感器。
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