CN207840393U - 超声波导线焊头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种超声波导线焊头，包括工具柄和发射端，所述发射端位于所述工具柄上，所述发射端包括一个设置有多个焊接齿的焊接区和两个分别位于所述焊接区两侧的避位部，并且所述焊接区具有用于以面接触的方式匹配导线的表面，随着所述避位部的表面离所述焊接区的距离的增大，所述避位部离所述焊接区与导线的接触面的距离也增大，以使所述避位部自与焊接区连接处至远端，逐渐减少焊接过程中对导线的下压应力。本实用新型的超声波导线焊头在焊接导线的时候能够避免导线断线，并且焊接后的导线和端子连接牢固，强度高，显著提高焊接质量。

Description

超声波导线焊头

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接技术领域，特别涉及一种超声波导线焊头。

背景技术

超声波焊接是一种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方法。超声波焊接机在工作时通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过换能器上的变幅杆装置传递到焊头上。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将要焊接的工件表面熔化，进而可使两个工件焊接在一起。

一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器，换能器、焊头三部分，超声波发生器，换能器、焊头依次连接，波发生器，换能器、焊头通过机架进行固定。其中焊头在超声波焊接中的作用尤为重要，在超声波焊接中，要求焊头具有较高的硬度和较好的声波传导性，目前的焊头的端部的接触面通常会设置有摩擦花纹，以达到较好的声波传导性。现有技术中的焊头焊接导线时，平面的焊头直接压在导线上，由于导线是圆柱形的，在平面的焊头与导线线接触的地方会产生应力集中，经常会导致导线的焊接区与非焊接区交界处产生断线，并且导线与端子的结合处不均匀，焊接强度不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的导线焊接容易断线，强度低的缺陷，提供一种超声波导线焊头。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种超声波导线焊头，其特点在于，包括工具柄和发射端，所述发射端位于所述工具柄上，所述发射端包括一个设置有多个焊接齿的焊接区和两个分别位于所述焊接区两侧的避位部，并且所述焊接区具有用于以面接触的方式匹配导线的表面，所述避位部的表面均设置为平滑弧面，随着所述避位部的表面离所述焊接区的距离的增大，所述避位部的表面离所述焊接区与导线的接触面的距离也增大。在焊接的时候，发射端与导线接触并对导线施加压力和超声波。焊接区能够将超声波传导给导线，避位部从与焊接区连接处开始向外逐渐抬高，以使所述避位部自与焊接区连接处至远端，逐渐减少焊接过程中对导线的下压应力，这样避免在下压的过程中在导线上产生应力集中，保护导线，防止导线在焊接的过程中折断。焊接区的表面能够更好地匹配导线，对导线施加均匀的力，保证焊接强度，提高焊接质量。

较佳地，所述焊接区的表面设置为用于匹配导线的内凹弧形。

较佳地，所述焊接区分为一个主焊区和两个副焊区，两个所述副焊区分布在所述主焊区的两侧，所述焊接齿包括若干主焊齿和若干副焊齿，位于所述主焊区的焊接齿为主焊齿，位于所述副焊区的焊接齿为副焊齿，所述副焊齿的高度小于所述主焊齿的高度。主焊区通过较大的焊接齿主要起传导超声波的作用，副焊区以较小的焊接齿提供较小强度的超声波，从而作为主焊区到避位部的过渡，这样的作用是让超声波焊接的区域有一个过渡，让焊接区域更加均匀，从而提高了焊接的质量，保证了焊接的强度。

较佳地，所述焊接齿的尖端的角度为50度至80度。焊接齿在焊接的时候要牢牢地卡住导线，因此设置焊接齿的尖端为锐角，可保证焊接齿将超声波高效地传给导线。

较佳地，所述工具柄还包括焊头坯，所述发射端位于所述焊头坯上，所述焊头坯从所述工具柄突出。焊头坯能够让发射端从工具柄突出，从而便于精准焊接导线。

较佳地，所述焊头坯与所述工具柄的连接处设置倒圆角。倒圆角能够避免焊头坯与工具柄之间的应力集中，延长超声波导线焊头的使用寿命。

较佳地，所述工具柄具有中轴线，所述发射端为两个，两个所述发射端相对于所述中轴线对称分布。设置对称的两个发射端，在一个发射端出现瑕疵的时候，可以立即使用另一个发射端，从而延长了超声波导线焊头的使用寿命。

较佳地，所述工具柄具有外端面，所述发射端的其中一个所述避位部的边缘与所述外端面齐平。发射端贴近外端面，从而在焊接的时候，能够扩大可焊接区域。

较佳地，所述超声波导线焊头的材质为钛合金或粉末钢。钛合金或粉末钢强度高，不容易变形。

较佳地，所述超声波导线焊头一体成型。一体成型的焊头能够保证高效地传导超声波。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的超声波导线焊头在焊接导线的时候能够避免导线断线，并且焊接后的导线和端子连接牢固，强度高，显著提高焊接质量。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的超声波导线焊头的结构示意图。

图2为图1中A部分的局部放大结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例的超声波导线焊头焊接导线和端子的结构示意图。

附图标记说明：

工具柄 1

发射端 2

焊接区 21

主焊区 22

副焊区 23

主焊齿 24

副焊齿 25

避位部 26

焊头坯 27

中轴线 3

外端面 4

导线 5

线导向块 6

端子 7

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

本实施例的超声波导线焊头，如图1至图3所示，包括工具柄1和发射端2，发射端2位于工具柄1上，发射端2包括一个设置有多个焊接齿的焊接区21和两个分别位于所述焊接区21两侧的避位部26，并且焊接区21具有用于以面接触的方式匹配导线5的表面，所述避位部26的表面均设置为平滑弧面，随着避位部26的表面离所述焊接区21的距离的增大，避位部26的表面离焊接区21与导线5的接触面的距离也增大。具体而言，焊接区21的表面设置为用于匹配导线5的内凹弧形。在焊接的时候，发射端2与导线5接触并对导线5施加压力和超声波。焊接区21能够将超声波传导给导线5，避位部26从与焊接区21的连接处开始向外逐渐抬高，这样避免在下压的过程中在导线5上产生应力集中，以使避位部26自与焊接区21连接处至远端，逐渐减少焊接过程中对导线5的下压应力，保护导线5，防止导线5在焊接的过程中折断。焊接区21的表面设置为内凹弧形，能够更好地匹配导线5，对导线5施加均匀的力，保证焊接强度，提高焊接质量。

如图2所示，焊接区21分为一个主焊区22和两个副焊区23，两个副焊区23分布在主焊区22的两侧，焊接齿包括若干主焊齿24和若干副焊齿25，位于主焊区22的焊接齿为主焊齿24，位于副焊区23的焊接齿为副焊齿25，副焊齿25的高度小于主焊齿24的高度。在本实施例中，焊接齿的截面的形状为三角形，主焊齿的截面形状与副焊齿的截面形状是相似三角形的关系。位于每个焊接齿的两侧的三角形槽的两条底棱构成一个平面，该焊接齿的顶棱到该平面的距离即为该焊接齿的高度。焊接齿的高度越大，其扎入导线5的部分越大，从而向导线5传导的超声波越强。主焊区22通过较大的焊接齿主要起传导超声波的作用，副焊区23以较小的焊接齿提供较小强度的超声波，从而作为主焊区22到避位部26的过渡，这样的作用是让超声波焊接的区域有一个过渡，让焊接区21域更加均匀，从而提高了焊接的质量，保证了焊接的强度。副焊齿25的个数是主焊齿24的个数的两倍。这样选择主焊齿24和副焊齿25的数量，容易加工，并且能够起到很好的过渡和缓冲效果。焊接齿的尖端的角度为50度至80度，最佳为60度。焊接齿在焊接的时候要牢牢地卡住导线5，因此设置焊接齿的尖端为锐角，可保证焊接齿将超声波高效地传给导线5。

工具柄1还包括焊头坯27，发射端2位于焊头坯27上，焊头坯27从工具柄1突出。焊头坯27能够让发射端2从工具柄1突出，从而便于精准焊接导线5。焊头坯27与工具柄1的连接处设置倒圆角。倒圆角能够避免焊头坯27与工具柄1之间的应力集中，延长超声波导线焊头的使用寿命。

工具柄1具有中轴线3，发射端2为两个，两个发射端2相对于中轴线3对称分布。设置对称的两个发射端2，在一个发射端2出现瑕疵的时候，可以立即使用另一个发射端2，从而延长了超声波导线焊头的使用寿命。工具柄1具有外端面4，发射端2的其中一个避位部26的边缘与外端面4齐平。发射端2贴近外端面4，从而在焊接的时候，能够扩大可焊接区域。超声波导线焊头的材质为钛合金或粉末钢。钛合金或粉末钢强度高，不容易变形。超声波导线焊头一体成型。一体成型的焊头能够保证高效地传导超声波。

在焊接的时候，如图3所示，将导线5放置在线导向块6上，并且将导线5的露出金属线芯的一端放置在端子7上，将超声波导线焊头的发射端2配合在导线5上，并且对导线5施加朝向端子7的力，使得导线5压在端子7上，然后开启超声波发生器，完成超声波焊接。

本实施例的超声波导线焊头在焊接导线的时候能够避免导线断线，并且焊接后的导线和端子连接牢固，强度高，显著提高焊接质量。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种超声波导线焊头，包括工具柄和发射端，所述发射端位于所述工具柄上，其特征在于，所述发射端包括一个设置有多个焊接齿的焊接区和两个分别位于所述焊接区两侧的避位部，并且所述焊接区具有用于以面接触的方式匹配导线的表面，所述避位部的表面均设置为平滑弧面，随着所述避位部的表面离所述焊接区的距离的增大，所述避位部的表面离所述焊接区与导线的接触面的距离也增大。

2.如权利要求1所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述焊接区的表面设置为用于匹配导线的内凹弧形。

3.如权利要求1所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述焊接区分为一个主焊区和两个副焊区，两个所述副焊区分布在所述主焊区的两侧，所述焊接齿包括若干主焊齿和若干副焊齿，位于所述主焊区的焊接齿为主焊齿，位于所述副焊区的焊接齿为副焊齿，所述副焊齿的高度小于所述主焊齿的高度。

4.如权利要求1所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述焊接齿的尖端的角度为50度至80度。

5.如权利要求1所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述工具柄还包括焊头坯，所述发射端位于所述焊头坯上，所述焊头坯从所述工具柄突出。

6.如权利要求5所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述焊头坯与所述工具柄的连接处设置倒圆角。

7.如权利要求1所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述工具柄具有中轴线，所述发射端为两个，两个所述发射端相对于所述中轴线对称分布。

8.如权利要求1所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述工具柄具有外端面，所述发射端的其中一个所述避位部的边缘与所述外端面齐平。

9.如权利要求1所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述超声波导线焊头的材质为钛合金或粉末钢。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的超声波导线焊头，其特征在于，所述超声波导线焊头一体成型。