CN114669857A - 焊头组件、超声波三联组和超声波焊接机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种焊头组件、超声波三联组和超声波焊接机，包括摆杆、连接件、声学杆和中间件，摆杆设置有第一端和用于与待焊接工件接触的第二端；连接件设置于第一端；声学杆的一端与摆杆连接并且位于第一端和第二端之间；中间件设置在摆杆上并且位于连接件和声学杆之间。本发明实施例在连接件和声学杆之间的摆杆位置处增设了中间件，使得在超声波焊接期间，部分超声振动会在传递至连接件之前被中间件缓冲吸收，从而减少连接件的移动，因此，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。

Description

焊头组件、超声波三联组和超声波焊接机
技术领域
本发明属于超声波焊接技术领域，尤其涉及一种焊头组件、超声波三联组和超声波焊接机。
背景技术
超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，是一种快捷、干净、有效的焊接工艺。
对于现有超声波焊接技术中所使用的焊头组件，往往包括有声学杆、摆杆和连接件，其中，声学杆与摆杆的中部连接，连接件与摆杆的一端连接，在超声波焊接过程中，超声振动沿着声学杆的轴线方向传递至摆杆，同时通过连接件对摆杆施加压力，压力通过摆杆的另一端传递至待焊接工件的表面处以实现焊接。但是，由于连接件的体积较大，并且在焊接过程中会发生较大的形变，因此其超声振动能量损耗会相应较多。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供了一种焊头组件、超声波三联组和超声波焊接机，能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种焊头组件，包括：摆杆，设置有第一端和用于与待焊接工件接触的第二端；连接件，设置于所述第一端；声学杆，一端与所述摆杆连接并且位于所述第一端和所述第二端之间；中间件，设置在所述摆杆上并且位于所述连接件和所述声学杆之间。
根据本发明实施例的焊头组件，至少具有如下有益效果：本发明实施例在连接件和声学杆之间的摆杆位置处增设了中间件，使得在超声波焊接过程中，部分超声振动会在传递至连接件之前被中间件缓冲吸收，从而能够减少连接件的移动，因此，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
在一些实施例中，所述中间件的体积小于所述连接件的体积。
在一些实施例中，所述连接件和所述第一端之间通过螺钉进行连接，其中，所述螺钉的轴向方向和所述摆杆的轴向方向一致。
在一些实施例中，所述第一端设置有第一安装孔，所述连接件设置有第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔之间通过所述螺钉进行对接。
在一些实施例中，所述声学杆和所述摆杆之间为分体式设置。
在一些实施例中，所述声学杆和所述摆杆之间通过螺纹进行连接，其中，所述螺纹的轴向方向和所述声学杆的轴向方向一致。
在一些实施例中，所述声学杆设置有第一内螺纹，所述摆杆设置有与所述第一内螺纹相匹配的第一外螺纹，所述声学杆和所述摆杆之间通过所述第一内螺纹和所述第一外螺纹进行连接。
在一些实施例中，所述摆杆设置有第二内螺纹，所述声学杆设置有与所述第二内螺纹相匹配的第二外螺纹，所述声学杆和所述摆杆之间通过所述第二外螺纹和所述第二内螺纹进行连接。
在一些实施例中，所述中间件呈长方体状、正方体状或者球状设置，所述声学杆呈等截面状设置或者变截面状设置。
第二方面，本发明实施例还提供了一种超声波三联组，包括换能器、调幅器和上述第一方面的焊头组件，所述换能器通过所述调幅器连接至所述焊头组件中的所述声学杆的另一端。
根据本发明实施例的超声波三联组，至少具有如下有益效果：本发明实施例在连接件和声学杆之间的摆杆位置处增设了中间件，使得在超声波焊接过程中，部分超声振动会在传递至连接件之前被中间件缓冲吸收，从而能够减少连接件的移动，因此，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
第三方面，本发明实施例还提供了一种超声波焊接机，包括有上述第一方面的焊头组件。
根据本发明实施例的超声波焊接机，至少具有如下有益效果：本发明实施例在连接件和声学杆之间的摆杆位置处增设了中间件，使得在超声波焊接过程中，部分超声振动会在传递至连接件之前被中间件缓冲吸收，从而能够减少连接件的移动，因此，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明一个实施例提供的焊头组件的第一角度的安装结构示意图；
图2是本发明一个实施例提供的焊头组件的第二角度的安装结构示意图；
图3是本发明一个实施例提供的焊头组件的剖面结构示意图；
图4是本发明一个实施例提供的焊头组件在超声波焊接期间的整体能量损耗分布示意图；
图5是本发明一个实施例提供的焊头组件在超声波焊接期间的声学杆和摆杆之间位置处的局部能量损耗分布示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。
在相关技术中，超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，是一种快捷、干净、有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。
对于现有超声波焊接技术中所使用的焊头组件，往往包括有声学杆、摆杆和连接件，其中，声学杆与摆杆的中部连接，连接件与摆杆的一端连接，在超声波焊接过程中，超声振动沿着声学杆的轴线方向传递至摆杆，同时通过连接件对摆杆施加压力，压力通过摆杆的另一端传递至待焊接工件的表面处以实现焊接。但是，由于连接件的体积较大，并且在焊接过程中会发生较大的形变，因此其超声振动能量损耗会相应较多。
基于上述情况，本发明实施例提供了一种焊头组件、超声波三联组和超声波焊接机，包括但不限于摆杆、连接件、声学杆和中间件，其中，摆杆设置有第一端和用于与待焊接工件接触的第二端；连接件设置于第一端；声学杆的一端与摆杆连接并且位于第一端和第二端之间；中间件设置在摆杆上并且位于连接件和声学杆之间。根据本发明实施例的技术方案，本发明实施例在连接件和声学杆之间的摆杆位置处增设了中间件，使得在超声波焊接过程中，部分超声振动会在传递至连接件之前被中间件缓冲吸收，从而能够减少连接件的移动，因此，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
如图1和图2所示，图1是本发明一个实施例提供的焊头组件的第一角度的安装结构示意图；图2是本发明一个实施例提供的焊头组件的第二角度的安装结构示意图。
具体地，本发明实施例的焊头组件包括但不限于有摆杆100、连接件200、声学杆300和中间件400，其中，摆杆100设置有第一端110和用于与待焊接工件接触的第二端120；连接件200设置于第一端110；声学杆300的一端与摆杆100连接并且位于第一端110和第二端120之间；中间件400设置在摆杆100上并且位于连接件200和声学杆300之间。
需要说明的是，在超声波焊接过程中，超声振动会沿着声学杆300的轴线方向传递至摆杆100，同时连接件200与超声波焊接机中的夹持机构连接，用于对摆杆100施加压力，压力通过第二端120传递至待焊接工件的表面处，从而实现焊接操作。
根据上述超声波焊接过程，本发明实施例在连接件200和声学杆300之间的摆杆100位置处增设了中间件400，使得在超声波焊接过程中，部分超声振动会在传递至连接件200之前被中间件400缓冲吸收，从而能够减少连接件200的移动，因此，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
需要说明的是，本发明实施例中的中间件400的体积小于连接件200的体积，具体地，所增设的中间件400也会产生能量损耗，但是，由于中间件400的体积小于连接件200的体积，所以中间件400所增加的能量损耗会比连接件200所减少的能量损耗要小，因此，对于整体而言，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
值得注意的是，关于上述的中间件400，本发明实施例的中间件400可以与摆杆100一体成型设置，也可以与摆杆100分体式设置，本发明实施例对中间件400和摆杆100之间的连接方式不作限定。
另外，值得注意的是，中间件400呈长方体状设置，中间件400的长度方向和声学杆300的轴向方向一致。其中，本发明实施例的中间件400也可以为正方体状或者球状，本发明实施例对中间件400的形状不作限定。
另外，值得注意的是，关于声学杆300的形状，所述声学杆300可以呈等截面状设置、变截面状设置或者其他形状设置，本发明实施例对声学杆300的形状不作限定。
需要说明的是，摆杆100的第二端120设置有用于与待焊接工件接触的工作部，其中，工作部可以为一个，也可以为多个，本发明实施例对第二端120处工作部的数量不作限定。
另外，需要说明的是，声学杆300的一端可以连接于摆杆100的中部位置，也可以连接于靠近第一端110的摆杆100上部位置，也可以连接于靠近第二端120的摆杆100下部位置，本发明实施例对声学杆300和摆杆100之间的连接位置不作限定。
另外，如图3所示，图3是本发明一个实施例提供的焊头组件的剖面结构示意图。
对于声学杆300和摆杆100之间的连接方式，可以是图3中所示的分体式设置。本发明实施例可以通过将声学杆300和摆杆100之间的连接方式设计为分体式连接方式，从而能够大大节约生产成本。
需要说明的是，本发明实施例中的声学杆300和摆杆100之间的连接方式，除了可以是图3中所示的分体式设置方式，也可以是一体成型设置方式，本发明实施例对声学杆300和摆杆100之间的连接方式不作限定。
另外，如图3所示，当声学杆300和摆杆100之间为分体式设置时，本发明实施例可以通过螺纹方式将声学杆300和摆杆100进行固定，并且整体螺纹的轴向方向与声学杆300的轴向方向一致。
值得注意的是，现有技术中，声学杆300和摆杆100通常会采用螺栓进行固定，由于声学杆300的振动，因此会在螺栓连接处产生大量热量，从而会降低焊头组件的使用寿命；而本发明实施例中，声学杆300和摆杆100之间采用螺纹连接方式进行固定，相对于现有的螺栓连接方式，本发明实施例的螺纹连接方式所造成的形变相对较少，并且只有横向的形变，热量产生较少，从而能够延长焊头组件的使用寿命。
另外，关于声学杆300和摆杆100之间的螺纹连接方式，包括但不限于如下两种：
第一种螺纹连接方式：如图3所示，声学杆300设置有第一内螺纹(图中未示出)，摆杆100设置有与第一内螺纹相匹配的第一外螺纹(图中未示出)，声学杆300和摆杆100之间通过第一内螺纹和第一外螺纹进行连接。
第二种螺纹连接方式：摆杆100设置有第二内螺纹，声学杆300设置有与第二内螺纹相匹配的第二外螺纹，声学杆300和摆杆100之间通过第二外螺纹和第二内螺纹进行连接。
另外，如图3所示，连接件200和第一端110之间通过螺钉500进行连接，其中，螺钉500的轴向方向和摆杆100的轴向方向一致。具体地，由于本发明实施例的螺钉500的轴向方向和摆杆100的轴向方向一致，因此，能够减少连接件200在水平方向的移送，从而能够减少连接件200的振动，进一步达到减少功率损耗的目的。
需要说明的是，关于连接件200和第一端110之间的螺钉连接方式，具体为：第一端110设置有第一安装孔(图中未示出)，连接件200设置有第二安装孔(图中未示出)，第一安装孔和第二安装孔之间通过螺钉500进行对接。
可以理解的是，关于上述螺钉500的类型，可以是内六角圆柱头螺钉，也可以是内梅花圆柱头螺钉，本发明实施例对螺钉500的类型不作限定。
另外，如图4和图5所示，图4是本发明一个实施例提供的焊头组件在超声波焊接期间的整体能量损耗分布示意图；图5是本发明一个实施例提供的焊头组件在超声波焊接期间的声学杆和摆杆之间位置处的局部能量损耗分布示意图。
具体地，图4中焊头组件位置处的颜色深浅代表能量损耗的高低，其中，颜色越浅代表能量损耗越高，颜色越深代表能量损耗越低；或者，图4中焊头组件的不同位置的能量损耗也可以由图中的数字得知，其中，数字数值越大代表能量损耗越高，数字数值越小代表能量损耗越低。由图4可以得知，本发明实施例通过增加中间件400以及通过连接件200和第一端110之间采用螺钉连接的方式，可以使得连接件200的能量损耗较少。
另外，具体地，图5中焊头组件局部位置处的颜色深浅代表能量损耗的高低，其中，颜色越浅代表能量损耗越高，颜色越深代表能量损耗越低；或者，图5中焊头组件局部位置的能量损耗也可以由图中的数字得知，其中，数字数值越大代表能量损耗越高，数字数值越小代表能量损耗越低。虽然图5中显示声学杆300和摆杆100之间的连接处位置的能量损耗比其他位置要高，但是相对于现有技术的螺栓连接方式来说，本发明实施例在声学杆300和摆杆100之间的连接处位置的能量损耗要比现有技术的要低。具体地，本发明实施例是通过声学杆300和摆杆100之间采用螺纹连接的方式，可以使得声学杆300和摆杆100之间的连接处的形变减少，只有横向的形变，能量损耗较少。
另外，基于上述实施例的焊头组件，本发明实施例还提供了一种超声波三联组，具体地，本发明实施例的超声波三联组包括但不限于换能器、调幅器和上述任一实施例中的焊头组件，其中，换能器通过调幅器连接至焊头组件中的声学杆的另一端。
具体地，本发明实施例的超声波三联组包括有焊头组件，其中，对于焊头组件，本发明实施例在连接件和声学杆之间的摆杆位置处增设了中间件，使得在超声波焊接过程中，部分超声振动会在传递至连接件之前被中间件缓冲吸收，从而能够减少连接件的移动，因此，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
需要说明的是，由于本发明实施例的超声波三联组包括有上述任一实施例中的焊头组件，因此，本发明实施例的超声波三联组的具体实施方式和技术效果，可参照上述任一实施例中的焊头组件的具体实施方式和技术效果。
此外，基于上述实施例的焊头组件，本发明实施例还提供了一种超声波焊接机，具体地，本发明实施例的超声波焊接机包括但不限于上述任一实施例中的焊头组件。
具体地，本发明实施例的超声波焊接机包括有焊头组件，其中，对于焊头组件，本发明实施例在连接件和声学杆之间的摆杆位置处增设了中间件，使得在超声波焊接过程中，部分超声振动会在传递至连接件之前被中间件缓冲吸收，从而能够减少连接件的移动，因此，本发明实施例能够减少超声波焊接期间的能量损耗，提升焊接效率。
需要说明的是，由于本发明实施例的超声波焊接机包括有上述任一实施例中的焊头组件，因此，本发明实施例的超声波焊接机的具体实施方式和技术效果，可参照上述任一实施例中的焊头组件的具体实施方式和技术效果。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (11)

1.一种焊头组件，其特征在于，包括：
摆杆，设置有第一端和用于与待焊接工件接触的第二端；
连接件，设置于所述第一端；
声学杆，一端与所述摆杆连接并且位于所述第一端和所述第二端之间；
中间件，设置在所述摆杆上并且位于所述连接件和所述声学杆之间。
2.根据权利要求1所述的焊头组件，其特征在于，所述中间件的体积小于所述连接件的体积。
3.根据权利要求1所述的焊头组件，其特征在于，所述连接件和所述第一端之间通过螺钉进行连接，其中，所述螺钉的轴向方向和所述摆杆的轴向方向一致。
4.根据权利要求3所述的焊头组件，其特征在于，所述第一端设置有第一安装孔，所述连接件设置有第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔之间通过所述螺钉进行对接。
5.根据权利要求1所述的焊头组件，其特征在于，所述声学杆和所述摆杆之间为分体式设置。
6.根据权利要求5所述的焊头组件，其特征在于，所述声学杆和所述摆杆之间通过螺纹进行连接，其中，所述螺纹的轴向方向和所述声学杆的轴向方向一致。
7.根据权利要求6所述的焊头组件，其特征在于，所述声学杆设置有第一内螺纹，所述摆杆设置有与所述第一内螺纹相匹配的第一外螺纹，所述声学杆和所述摆杆之间通过所述第一内螺纹和所述第一外螺纹进行连接。
8.根据权利要求6所述的焊头组件，其特征在于，所述摆杆设置有第二内螺纹，所述声学杆设置有与所述第二内螺纹相匹配的第二外螺纹，所述声学杆和所述摆杆之间通过所述第二外螺纹和所述第二内螺纹进行连接。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的焊头组件，其特征在于，所述中间件呈长方体状、正方体状或者球状设置，所述声学杆呈等截面状设置或者变截面状设置。
10.一种超声波三联组，其特征在于，包括换能器、调幅器和如权利要求1至9中任意一项所述的焊头组件，所述换能器通过所述调幅器连接至所述焊头组件中的所述声学杆的另一端。
11.一种超声波焊接机，其特征在于，包括有如权利要求1至9中任意一项所述的焊头组件。
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