CN116252487B - 超声波焊接结构及辅助定位工装 - Google Patents

Abstract

本申请涉及超声波焊接结构及辅助定位工装，涉及焊接结构技术领域，超声波焊接结构包括焊接装置和吸附装置；所述焊接装置包括载接座、固位架和焊接头，所述焊接头通过固位架设置于载接座上，所述载接座上还贯穿设置有预留通道；所述吸附装置包括抽吸组件和载物组件，所述载物组件通过抽吸组件设置于预留通道的侧壁内；所述载物组件位于焊接头下方，所述抽吸组件用于使工件定位于载物组件上；辅助定位工装包括设置于所述载物组件上的调节装置、定位装置和两组连接装置，两组所述连接装置相对设置于载物组件上，所述定位装置通过调节装置设置于两组连接装置上。本申请具有保障焊接头焊接工件的精准度的效果。

Description

超声波焊接结构及辅助定位工装

技术领域

本申请涉及焊接结构技术领域，尤其涉及超声波焊接结构及辅助定位工装。

背景技术

超声波焊接设备泛指通过发射高频振动波使两个物体相互接触的表面快速摩擦，进而在两个物体间形成可以融合的分子层，使两个物体实现连接的设备。在塑胶制品尤其是在多个轻薄塑胶制品的连接中，往往采用超声波焊接设备来进行连接，以达到减少焊头，提高连接紧密度的效果。

现有的超声波焊接设备大多包括超声波机体和声波发射器。其中，超声波机体放置于操作台上，声波发射器通过管线与超声波机体相连。操作人员将待连接的工件放置于操作台上，之后，操作人员手持声波发射器对准相邻工件的连接处，即可对相邻的工件进行连接。

然而，工件通过超声波焊接设备进行连接时，存在工件在焊接过程中出现偏动，进而致使设备对工件的焊接精度偏低的问题，故有待改善。

发明内容

为了改善工件在焊接过程中易于偏动，进而致使设备对工件的焊接精度偏低的问题，本申请提供了超声波焊接结构及辅助定位工装。

第一方面，本申请提供的超声波焊接结构采用如下的技术方案：

超声波焊接结构，包括焊接装置和吸附装置；所述焊接装置包括载接座、固位架和焊接头，所述焊接头通过固位架设置于载接座上，所述载接座上还贯穿设置有用于供吸附装置安装的预留通道；所述吸附装置包括抽吸组件和载物组件，所述载物组件通过抽吸组件设置于预留通道的侧壁内；所述载物组件位于焊接头下方，以用于放置待焊接的工件并使所述焊接头对工件进行焊接作业，所述抽吸组件用于使工件定位于载物组件上。

通过采用上述技术方案，载物组件通过抽吸组件设置于预留通道的侧壁内，载物组件上用于放置待焊接的工件；抽吸组件通过抽吸载物组件处的空气，使载物组件处形成负压区域，进而使工件定位于载物组件上；此过程有效保障了工件的定位稳定性，进而有助于保障焊接头焊接工件的精准度。

在一个具体的可实施方案中，所述抽吸组件包括抽真空件、导吸通管和空导盒，所述抽真空件设置于预留通道的侧壁内，所述导吸通管其中一端与抽真空件的抽气端相连，另一端连通于所述空导盒内腔；所述载物组件包括平载板，所述平载板设置于空导盒上，以用于封堵所述空导盒的内腔；所述平载板上还贯穿设置有多个用于供气流流通的导气通道。

通过采用上述技术方案，抽真空件通过导吸通管抽吸空导盒处的空气，使空导盒内腔和平载板高度方向的两端形成负压区域，进而通过负压作用将工件吸附于平载板顶壁，以减少工件在平载板上出现松晃、偏动的现象，保障了焊接头焊接工件的精准度。

在一个具体的可实施方案中，所述吸附装置还包括两组稳料组件，两组所述稳料组件分别设置于平载板相对的两侧；每组所述稳料组件包括侧连块和底拉单元，所述侧连块设置于平载板上，所述底拉单元用于连接侧连块和载接座。

通过采用上述技术方案，侧连块通过底拉单元快速且稳定的定位于预留通道内腔，使得空导盒和平载板稳定架设于预留通道内腔；此过程有效保障了空导盒和平载板的位置稳定性，进而有助于提高工件在平载板上的定位稳定性。

在一个具体的可实施方案中，所述底拉单元包括锁位支筒和两根接位丝杆，其中一根所述接位丝杆设置于侧连块上，另一根所述接位丝杆设置于预留通道的侧壁内；所述锁位支筒同时与两根接位丝杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，锁位支筒同时与两根接位丝杆螺纹连接，使多根接位丝杆和锁位支筒共同撑接侧连块和空导盒，保障了侧连块和空导盒再预留通道内的位置稳定性。

在一个具体的可实施方案中，所述稳料组件还包括侧缓单元，所述侧缓单元包括侧连条、侧缓件、多组吸震件和边固件；所述载接座上贯穿设置有用于供侧连条穿过的导向通道，所述侧连块上贯穿设置有用于供侧连条抵入的卡位通道；所述侧缓件和多组吸震件分别设置于侧连条相对的两侧，且所述侧缓件过盈配合于侧连条与卡位通道的侧壁之间，多组所述吸震件远离侧连条的一端定位于卡位通道的侧壁内；所述边固件设置于侧连条远离侧连块的一端并与载接座相连。

通过采用上述技术方案，侧连条通过侧缓件和多组吸震件连接于卡位通道的侧壁内，侧缓件通过自身柔韧的特性以吸收由于抽真空件运行所发出的部分震动作用力，吸震件通过自身的压缩形变以吸收部分震动作用力，进而以减少空导盒和平载板因震动作用力的影响而出现位置偏动的现象，保障了工件在平载板上的定位稳定性；边固件通过固定侧连条和载接座，保障了侧连条抵接侧连块的位置稳定性。

在一个具体的可实施方案中，所述边固件包括边固板、边接丝杆和停位螺母，所述边固板设置于侧连条远离侧连块方向的一端，所述边接丝杆设置于载接座上；所述边接丝杆穿设于边固板，所述停位螺母螺纹连接于边接丝杆上，使所述边固板与载接座相连。

通过采用上述技术方案，边固板增大了侧连条与载接座的接触面积，边接丝杆穿过边固板后，减少了边固板相对载接座位移的现象；停位螺母螺纹拧紧于边接丝杆上，使边固板与载接座固定连接为一个整体，保障了侧连条在载接座上的连接强度及应用稳定性。

第二方面，本申请还提供了超声波焊接结构的辅助定位工装，超声波焊接结构的辅助定位工装采用如下的技术方案：

包括设置于所述载物组件上的调节装置、定位装置和两组连接装置，两组所述连接装置相对设置于载物组件上，所述定位装置通过调节装置设置于两组连接装置上，以用于限定工件在所述载物组件上的位置。

通过采用上述技术方案，调节装置通过两组连接装置快速定位于平载板上，定位装置通过调节装置将工件抵紧于平载板上，进而以减少工件在平载板上出现松晃、偏动的现象，保障了焊接头焊接工件的精准度。

在一个具体的可实施方案中，每组所述连接装置包括配重条和限位条，所述限位条通过配重条设置于载物组件上；所述调节装置包括活动条和锁位螺栓，所述活动条上贯穿设置有与限位条相适配的穿行通道，所述锁位螺栓螺纹穿设于活动条，且所述限位条上间隔设置有多个止位槽，所述锁位螺栓螺纹连接于任意一个所述止位槽的侧壁内；所述定位装置设置于活动条上，以用于将工件定位于所述载物组件上。

通过采用上述技术方案，配重条通过自重以定位于平载板上，活动条通过穿行通道套接于限位条上，锁止螺栓穿过活动条并螺纹拧紧于止位槽内，以保障活动条在限位条上的位置稳定性；定位装置安装于活动条上，以将工件定位于平载板上，进而以保障工件的位置稳定性。

在一个具体的可实施方案中，所述定位装置包括定位丝杆、端接环、导向环板和抵接板，所述定位丝杆螺纹穿设于活动条，所述端接环和导向环板分别设置于定位丝杆的两端；所述抵接板上设置有用于供导向环板和定位丝杆靠近导向环板一端同时抵入并转动的转接空腔。

通过采用上述技术方案，操作人员通过端接环转动定位丝杆，使定位丝杆在相对活动条位移的过程中，通过导向环板相对抵接板转动，以控制抵接板靠近或远离平载板，进而使得抵接板可以将工件抵紧于平载板上，或使抵接板远离平载板，以便操作人员将工件从平载板上取出。

综上所述，本申请具有以下有益技术效果：

1.载物组件通过抽吸组件设置于预留通道的侧壁内，载物组件上用于放置待焊接的工件；抽吸组件通过抽吸载物组件处的空气，使载物组件处形成负压区域，进而使工件定位于载物组件上；此过程有效保障了工件的定位稳定性，进而有助于保障焊接头焊接工件的精准度；

2.调节装置通过两组连接装置快速定位于平载板上，定位装置通过调节装置将工件抵紧于平载板上，进而以减少工件在平载板上出现松晃、偏动的现象，保障了焊接头焊接工件的精准度。

附图说明

图1是本申请实施例中超声波焊接结构的结构示意图；

图2是本申请实施例中载接座和吸附装置位置关系的沿竖直方向的剖面示意图；

图3是图2中A部分的放大示意图；

图4是图2中B部分的放大示意图；

图5是本申请实施例中超声波焊接结构的辅助定位工装的结构示意图；

图6是本申请实施例中连接装置、定位装置和调节装置连接关系的沿竖直方向的剖面示意图；

图7是本申请实施例中配重条和限位条连接关系的示意图。

附图标记说明：

1、焊接装置；11、载接座；111、预留通道；112、导向通道；12、固位架；13、焊接头；2、吸附装置；3、抽吸组件；31、抽真空件；32、导吸通管；33、空导盒；4、载物组件；41、平载板；411、导气通道；5、稳料组件；51、侧连块；511、卡位通道；52、底拉单元；521、锁位支筒；522、接位丝杆；53、侧缓单元；531、侧连条；532、侧缓件；533、吸震件；534、边固件；5341、边固板；5342、边接丝杆；5343、停位螺母；6、调节装置；61、活动条；611、穿行通道；62、锁位螺栓；7、定位装置；71、定位丝杆；72、端接环；73、导向环板；74、抵接板；741、转接空腔；8、连接装置；81、配重条；82、限位条；821、止位槽。

具体实施方式

本申请实施例公开了超声波焊接结构。

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

参照图1，超声波焊接结构包括焊接装置1和吸附装置2。其中，焊接装置1又包括载接座11、固位架12和焊接头13，吸附装置2设置于载接座11上，以用于限定待焊接工件的位置，进而以保障焊接头13焊接工件的精准度。

参照图1，在本实施例中，固位架12可以为L型架，固位架12其中一端通过螺栓固定于载接座11顶壁。焊接头13为超声波发射装置，焊接头13的发射端朝向载接座11，焊接头13远离发射端的一端通过管线焊接于固位架12的另一端上，操作人员可通过抓取焊接头13以对放置于载接座11上的工件进行焊接处理。

参照图1和图2，吸附装置2包括抽吸组件3，载接座11上沿水平方向贯穿设置有用于供抽吸组件3安装的预留通道111，预留通道111位于焊接头13下方。抽吸组件3又包括抽真空件31、导吸通管32和空导盒33，在本实施例中，抽真空件31可以为抽真空机，抽真空件31通过螺栓固定于预留通道111的内底壁。

参照图2，导吸通管32长度方向的一端套接于抽真空件31的抽气端上，导吸通管32长度方向的另一端穿设并焊接于空导盒33上。抽真空件31通过导吸通管32空气后，可以使空导盒33内腔及顶部形成负压区域。

参照图2，为了使工件稳定定位以便焊接头13进行焊接作业，吸附装置2还包括载物组件4，载物组件4又包括平载板41。在本实施例中，平载板41可以为实心钢板，平载板41的外周尺寸大于空导盒33的外周尺寸，且平载板41上沿竖直方向贯穿设置有多个导气通道411。

参照图2，工件放置于平载板41顶壁后，抽真空件31通过导吸通管32抽吸空导盒33内腔及平载板41处的空气，使平载板41高度方向的两端呈负压状态，进而使工件稳定定位于平载板41顶壁。此时，操作人员手持焊接头13即可对定位的工件进行精准焊接。

参照图2，为了使平载板41、空导盒33稳定安装于预留通道111的侧壁内，吸附装置2还包括两组稳料组件5，两组稳料组件5分别设置于平载板41相对的侧壁上，每组稳料组件5包括侧连块51、底拉单元52和侧缓单元53，其中，侧连块51焊接于平载板41的侧壁上，侧缓单元53用于减缓空导盒33、平载板41相对载接座11的震动作用力，底拉单元52用于连接侧连块51的底壁和预留通道111的内底壁。

参照图2，侧缓单元53包括侧连条531、侧缓件532、多组吸震件533和边固件534，其中，载接座11上沿水平方向贯穿设置有导向通道112，导向通道112的内腔与预留通道111的内腔连通，且导向通道112的内径尺寸与侧连条531的外周尺寸相适配。

参照图3，每块侧连块51上沿水平方向贯穿设置有卡位通道511，相互靠近的卡位通道511与导向通道112相互对应，侧连条531穿过导向通道112后抵入卡位通道511内腔，且侧连条531于卡位通道511的侧壁内呈间隙配合。

参照图3，在本实施例中，侧缓件532可以为质地柔韧且易于形变的橡胶垫，吸震件533可以为钢制的压缩弹簧。其中，所有吸震件533长度方向的一端焊接于侧连条531的侧壁上，所有吸震件533远离侧连条531的一端焊接于卡位通道511的内底壁。侧缓件532通过胶水粘接于侧连块51远离吸震件533的侧壁上，且侧缓件532过盈配合于侧连条531与卡位通道511的侧壁之间。当抽真空件31在运行过程中产生震动作用力时，吸震件533通过自身的压缩形变以吸收部分震动作用力，侧缓件532通过自身的材质特性以吸收传导至侧连条531上的震动作用力，进而有效减少空导盒33、平载板41因震动作用力影响而出现松晃、偏动的现象，保障了工件在平载板41上的位置稳定性，并有助于保障操作人员通过焊接头13焊接工件的精准度。

参照图2和图4，边固件534用于保障侧连条531抵接侧连块51的位置稳定性，边固件534包括边固板5341、边接丝杆5342和停位螺母5343。边固板5341焊接于侧连条531远离侧连块51的端壁，且边固板5341的外周尺寸大于侧连条531长度方向端的外周尺寸。当侧连条531靠近侧连块51的一端抵紧于卡位通道511的侧壁内时，边固板5341抵紧于载接座11的侧壁上。

参照图4，边接丝杆5342焊接于载接座11的侧壁上，且边接丝杆5342穿设于边固板5341。操作人员将停位螺母5343螺纹拧紧于边接丝杆5342上，使边固板5341与载接座11固定连接，进而以保障侧连条531抵接侧连块51的位置稳定性，并有助于保障空导盒33、平载板41在预留通道111内的位置稳定性。

参照图2，底拉单元52包括锁位支筒521和两根接位丝杆522，其中一根接位丝杆522沿竖直方向焊接于预留通道111内底壁，另一根接位丝杆522沿竖直方向焊接于侧连块51底壁。在本实施例中，两根接位丝杆522的中轴线共线。锁位支筒521是与接位丝杆522螺纹适配的内螺纹筒体，锁位支筒521螺纹连接于其中一根接位丝杆522上，操作人员通过旋拧锁位支筒521即可使锁位支筒521螺纹连接于另一根接位丝杆522上，进而使得侧连块51同时与载接座11、侧连条531相连，以提高空导盒33、平载板41在预留通道111内的位置稳定性。

本申请实施例超声波焊接结构的实施原理为：平载板41顶壁用于放置待焊接的工件，抽真空件31通过导吸通管32抽吸空导盒33内腔的空气，使平载板41高度方向的两端呈负压状态，进而使工件稳定定位于平载板41顶壁。操作人员抓取焊接头13对定位的工件进行焊接作业，可有效保障设备对工件的焊接精度。

本申请实施例还公开了超声波焊接结构的辅助定位工装，参照图5，包括调节装置6、定位装置7和两组连接装置8。其中，调节装置6、定位装置7和两组连接装置8均设置于平载板41上，以用于将工件压紧于平载板41顶壁，进而以提高工件在平载板41上的位置稳定性，并有助于保障焊接头13焊接工件的精准度。

参照图5和图6，两组连接装置8相对设置于平载板41顶壁，每组连接装置8又包括配重条81和限位条82。

参照图6和图7，在本实施例中，配重条81可以为实心的钢条，配重条81放置于平载板41顶壁后，通过自身的自重以压盖大尺寸的工件，减少工件在平载板41顶壁出现偏动的现象。限位条82可以为燕尾型的钢条，限位条82一体成型于配重条81顶壁，且限位条82沿配重条81的长度方向延伸。

参照图6，调节装置6包括活动条61和锁位螺栓62，其中，活动条61上贯穿设置有两个穿行通道611，穿行通道611的内径尺寸与限位条82的外周尺寸相适配。活动条61通过穿行通道611同时与两根限位条82插接相连，此时，活动条61和平载板41之间呈间隙配合。

参照图6和图7，锁位螺栓62可以为蝶形螺栓，锁止螺栓螺纹穿设于活动条61。限位条82远离配重条81的侧壁设置有多个止位槽821，在本实施例中，止位槽821可以为螺纹槽。所有止位槽821沿限位条82的长度方向间隔且等距分布，当活动条61停留于限位条82的任意位置处时，锁止螺栓可螺纹拧紧于任意一个止位槽821的侧壁内，使活动条61同时定位于两组限位条82上。

参照图6，定位装置7设置于活动条61上，定位装置7包括定位丝杆71、端接环72、导向环板73和抵接板74，其中，导向环板73沿水平方向焊接于定位丝杆71长度方向的一端。抵接板74上设置有转接空腔741，转接空腔741用于供导向环板73及定位丝杆71靠近导向环板73方向的一端一并放入，使抵接板74快速与定位丝杆71设置有导向环板73一端相连，并可使定位丝杆71设置有导向环板73的一端相对抵接板74转动。

参照图6，定位丝杆71远离导向环板73的一端螺纹穿设于活动条61，端接环72焊接于定位丝杆71远离导向环板73的一端。操作人员抓取导向环板73以转动定位丝杆71，随着定位丝杆71和导向环板73相对抵接板74转动，可使抵接板74靠近平载板41，进而通过抵接板74将工件抵紧于平载板41上。

本申请实施例超声波焊接结构的辅助定位工装的实施原理为：工件放置于平载板41顶壁后，操作人员通过抓取端接环72以旋拧定位丝杆71，使定位丝杆71带动抵接板74朝向平载板41位移，直至抵接板74将工件抵紧于平载板41上，以保障工件在平载板41上的定位稳定性，进而有助于保障焊接头13焊接工件的精准度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.超声波焊接结构，其特征在于：包括焊接装置(1)和吸附装置(2)；所述焊接装置(1)包括载接座(11)、固位架(12)和焊接头(13)，所述焊接头(13)通过固位架(12)设置于载接座(11)上，所述载接座(11)上还贯穿设置有用于供吸附装置(2)安装的预留通道(111)；所述吸附装置(2)包括抽吸组件(3)和载物组件(4)，所述载物组件(4)通过抽吸组件(3)设置于预留通道(111)的侧壁内；所述载物组件(4)位于焊接头(13)下方，以用于放置待焊接的工件并使所述焊接头(13)对工件进行焊接作业，所述抽吸组件(3)用于使工件定位于载物组件(4)上；所述抽吸组件(3)包括抽真空件(31)、导吸通管(32)和空导盒(33)，所述抽真空件(31)设置于预留通道(111)的侧壁内，所述导吸通管(32)其中一端与抽真空件(31)的抽气端相连，另一端连通于所述空导盒(33)内腔；所述载物组件(4)包括平载板(41)，所述平载板(41)设置于空导盒(33)上，以用于封堵所述空导盒(33)的内腔；所述平载板(41)上还贯穿设置有多个用于供气流流通的导气通道(411)；所述吸附装置(2)还包括两组稳料组件(5)，两组所述稳料组件(5)分别设置于平载板(41)相对的两侧；每组所述稳料组件(5)包括侧连块(51)和底拉单元(52)，所述侧连块(51)设置于平载板(41)上，所述底拉单元(52)用于连接侧连块(51)和载接座(11)；所述底拉单元(52)包括锁位支筒(521)和两根接位丝杆(522)，其中一根所述接位丝杆(522)设置于侧连块(51)上，另一根所述接位丝杆(522)设置于预留通道(111)的侧壁内；所述锁位支筒(521)同时与两根接位丝杆(522)螺纹连接；所述稳料组件(5)还包括侧缓单元(53)，所述侧缓单元(53)包括侧连条(531)、侧缓件(532)、多组吸震件(533)和边固件(534)；所述载接座(11)上贯穿设置有用于供侧连条(531)穿过的导向通道(112)，所述平载板(41)上贯穿设置有用于供侧连条(531)抵入的卡位通道(511)；所述侧缓件(532)和多组吸震件(533)分别设置于侧连条(531)相对的两侧，且所述侧缓件(532)过盈配合于侧连条(531)与卡位通道(511)的侧壁之间，多组所述吸震件(533)远离侧连条(531)的一端定位于卡位通道(511)的侧壁内；所述边固件(534)设置于侧连条(531)远离平载板(41)的一端并与载接座(11)相连；还包括设置于所述载物组件(4)上的调节装置(6)、定位装置(7)和两组连接装置(8)，两组所述连接装置(8)相对设置于载物组件(4)上，所述定位装置(7)通过调节装置(6)设置于两组连接装置(8)上，以用于限定工件在所述载物组件(4)上的位置。

2.根据权利要求1所述的超声波焊接结构，其特征在于：所述边固件(534)包括边固板(5341)、边接丝杆(5342)和停位螺母(5343)，所述边固板(5341)设置于侧连条(531)远离平载板(41)方向的一端，所述边接丝杆(5342)设置于载接座(11)上；所述边接丝杆(5342)穿设于边固板(5341)，所述停位螺母(5343)螺纹连接于边接丝杆(5342)上，使所述边固板(5341)与载接座(11)相连。

3.根据权利要求1所述的超声波焊接结构，其特征在于：每组所述连接装置(8)包括配重条(81)和限位条(82)，所述限位条(82)通过配重条(81)设置于载物组件(4)上；所述调节装置(6)包括活动条(61)和锁位螺栓(62)，所述活动条(61)上贯穿设置有与限位条(82)相适配的穿行通道(611)，所述锁位螺栓(62)螺纹穿设于活动条(61)，且所述限位条(82)上间隔设置有多个止位槽(821)，所述锁位螺栓(62)螺纹连接于任意一个所述止位槽(821)的侧壁内；所述定位装置(7)设置于活动条(61)上，以用于将工件定位于所述载物组件(4)上。

4.根据权利要求3所述的超声波焊接结构，其特征在于：所述定位装置(7)包括定位丝杆(71)、端接环(72)、导向环板(73)和抵接板(74)，所述定位丝杆(71)螺纹穿设于活动条(61)，所述端接环(72)和导向环板(73)分别设置于定位丝杆(71)的两端；所述抵接板(74)上设置有用于供导向环板(73)和定位丝杆(71)靠近导向环板(73)一端同时抵入并转动的转接空腔(741)。