CN209850097U - 节点支撑装置及超声波金属焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种节点支撑装置及超声波金属焊接机，其中，该节点支撑装置，位于超声波金属焊接机，包括：支撑件，该支撑件的轴线方向垂直于超声波金属焊接机的超声波传播方向；支撑件的第一端在支撑件的轴线方向上到第二端的距离，为超声波金属焊接机的焊头的半波长度的整数倍；该第一端抵接在焊头的节点处；第一端的硬度为a，60维氏≤a≤100维氏；第二端的硬度为b，其中，b＞a。通过本实用新型的技术方案，解决了相关技术中，超声波金属焊接机在焊接过程中容易扭曲变形，换能器的整体效能低，换能器使用寿命短的问题，使得超声波金属焊接机焊头节点处进行支撑，可以满足更高的焊接应用要求，提高焊接质量和效率，改善换能器的使用寿命。

Description

节点支撑装置及超声波金属焊接机

技术领域

本实用新型涉及超声波金属焊接领域，具体而言，涉及一种节点支撑装置及超声波金属焊接机。

背景技术

随着电池行业的迅猛发展，超声波金属焊接由于其独特的优势得到迅速应用。超声波焊接是通过超声波换能器将超声频电源提供的电能转换为高频振动的机械能，通过超声波调幅器和焊头将能量传递到焊接件上。超声波金属焊接机是超声波金属焊接技术中的关键器件，通常由换能器、调幅器和焊头组成。

超声波金属焊接是通过焊头及底模抓住需要焊接的有色金属材料，并提供高频振动和垂直方向的压力，改变金属结合面的金相组织，使上下材料相结合，从而实现金属焊接。在焊接过程中，采用超声波金属焊接方式，容易导致焊接机扭曲变形，影响到换能器的整体效能，并且缩短了换能器的使用寿命。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种节点支撑装置及超声波金属焊接机。

本实用新型的一个方面，提供一种节点支撑装置，位于超声波金属焊接机，包括：支撑件，所述支撑件的轴线方向垂直于所述超声波金属焊接机的超声波传播方向；其中，所述支撑件的第一端在所述支撑件的轴线方向上到所述支撑件的第二端的距离，为所述超声波金属焊接机的焊头的半波长度的整数倍；所述第一端抵接在所述焊头的节点处；所述第一端的硬度为a，60维氏≤a≤100维氏；所述第二端的硬度为b，其中，b＞a。

优选地，所述支撑件包括支撑杆和支撑块，所述支撑块位于所述第一端，所述支撑杆位于所述第二端；所述支撑块固定设置在所述支撑杆的端部，所述支撑块抵接在所述焊头的节点处。

优选地，所述支撑块内嵌在所述支撑杆的凹槽内。

优选地，所述支撑块通过过盈配合的方式固定在所述凹槽内。

优选地，所述的节点支撑装置，还包括：固定件，所述固定件设置在所述超声波金属焊接机上，所述第一端通过所述固定件抵接在所述焊头的节点处，其中：所述固定件与所述支撑件为一体式结构；或所述固定件与所述支撑件连接，所述支撑件与所述固定件的连接位置能够沿所述支撑件的轴向调节。

优选地，所述固定件上设置有第一通孔，所述第一通孔内设置有内螺纹，所述支撑件上设置有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹相互配合，所述支撑件通过所述内螺纹和所述外螺纹与所述固定件相连接。

优选地，所述外螺纹为细牙螺纹。

优选地，所述的节点支撑装置，还包括止动螺母，所述止动螺母套接在所述支撑件的外表面，用于将所述固定件锁紧在所述支撑件上。

优选地，所述固定件还包括：至少一个第二通孔和至少一个紧固件；其中，所述至少一个第二通孔的轴线与所述第一通孔的轴线相平行；所述至少一个第二通孔为容纳通孔，用于容纳所述至少一个紧固件；所述至少一个紧固件中的每一个穿过对应的所述容纳通孔，并固定在所述超声波金属焊接机上；所述至少一个紧固件与所述固定件之间的相对位置，能够沿所述超声波的传播方向调节。

优选地，所述支撑块的材质包括树脂；和/或，所述支撑杆的材质包括不锈钢或钛合金。

优选地，a的范围为：90维氏≤a≤95维氏。

本实用新型的另一个方面，提供一种超声波金属焊接机，包括根据上述的节点支撑装置。

本实用新型提供了一种节点支撑装置及超声波金属焊接机，该节点支撑装置，位于超声波金属焊接机，包括：支撑件，该支撑件的轴线方向垂直于超声波金属焊接机的超声波传播方向；支撑件的第一端在支撑件的轴线方向上到第二端的距离，为超声波金属焊接机的焊头的半波长度的整数倍；该第一端抵接在焊头的节点处；第一端的硬度为a，60维氏≤a≤100维氏；第二端的硬度为b，其中，b＞a。通过本实用新型的技术方案，解决了相关技术中，超声波金属焊接机在焊接过程中容易扭曲变形，换能器的整体效能低，换能器使用寿命短的问题，使得超声波金属焊接机焊头节点处进行支撑，可以满足更高的焊接应用要求，提高焊接质量和效率，改善换能器的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的节点支撑装置的一个实施例的结构示意图；

图2是根据本实用新型的超声波金属焊接机的一个实施例的结构示意图；

图3是根据本实用新型的超声波金属焊接机的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型的提供了一种节点支撑装置，图1是根据本实用新型的节点支撑装置的一个实施例的结构示意图。一种节点支撑装置，位于超声波金属焊接机，如图2所示，包括：支撑件100，该支撑件100的轴线103方向垂直于超声波金属焊接机的超声波传播方向；其中，支撑件100的第一端101在支撑件的轴线方向上到支撑件的第二端102的距离，为超声波金属焊接机的焊头的半波长度的整数倍(即就是，焊头的固有属性的半波波长的整数倍)；第一端101抵接在焊头的节点处；第一端101的硬度为a，并且，60维氏≤a≤100维氏；第二端102的硬度为b，其中，b＞a。

通过本实用新型的技术方案：支撑件100的轴线103方向垂直于超声波金属焊接机的超声波传播方向，支撑件的第一端101抵接在焊头的节点处，对超声波金属焊接机焊头节点处进行支撑；并且，支撑件100的第一端101在支撑件的轴线方向上到支撑件的第二端102的距离，为超声波金属焊接机的焊头的半波长度的整数倍，使得在焊接单元工作时，支撑件能够被共振频率激励，产生合适的振动形态，避免了由于杂频振动形态导致的对焊接单元的共振效果的影响、能效转换率降低的问题；同时，第一端101的硬度为a，并且，60维氏≤a≤100维氏；第二端102的硬度为b，其中，b＞a，使得节点支撑装置能够在焊接过程中对焊接单元(或者说，焊接机)起到振动缓冲的作用，满足更高的焊接应用要求。通过本实用新型的技术方案，解决了相关技术中，超声波金属焊接机在焊接过程中容易扭曲变形，换能器的整体效能低，换能器使用寿命短的问题，使得超声波金属焊接机焊头节点处进行支撑，可以满足更高的焊接应用要求，提高了焊接质量和效率，改善换能器的使用寿命，同时降低了生产加工的成本。

作为一个较优的实施方式，如图1所示，支撑件100可以包括支撑杆120和支撑块110，支撑块110位于第一端101，支撑杆120位于第二端102；支撑块110固定设置在支撑杆的端部，支撑块110抵接在焊头的节点处。在该实施方式下，第一端设置的支持块能够更好的对节点进行支撑，节点支撑装置的加工以及安装也更加简单、方便，降低了成本。

作为另一个较优的实施方式，支撑块110可以内嵌在支撑杆120的凹槽121内。在该实施方式下，支撑块的安装方便、更换性强，便于节点支撑装置的加工，更换及维修，降低了成本。

优选地，支撑块110可以通过过盈配合的方式固定在凹槽121内。即就是，支撑块可以通过过盈配合的方式内嵌在支撑杆120的凹槽内。在该实施方式下，支撑块的安装方便、更换性强，便于节点支撑装置的加工，更换及维修，降低了成本。

作为另一个较优的实施方式，节点支撑装置，如图1-图3中所示，还包括：固定件150、250、350，固定件150、250、350设置在超声波金属焊接机500上，第一端101、201、301(支撑件的第一端)通过固定件150、250、350抵接在焊头510的节点处，其中：固定件与支撑件可以为一体式结构(如图2中所示，支撑件200与固定件250为一体式结构，支撑件200包括第一端201和第二端202，支撑件200的第二端202与固定件250为一体式结构)；或，固定件可以与支撑件连接，如图1、图3中所示，支撑件100、300与固定件150、350的连接位置能够沿支撑件的轴向(如图1所示的轴线103的线段方向，即就是，沿着如图1所示的上下方向)调节，在该实施方式下，支撑件(或者支撑杆)能够沿着支撑杆的轴向进行调节(也就是说，能够沿着在垂直于超声波的传播方向进行调节)，使得该节点支撑装置能够满足在焊接过程中，对不同超声波焊接机(或不同焊头)的应用要求，提高焊接机的焊接质量和使用效率，改善焊接机中换能器的使用寿命。

作为另一个较优的实施方式，固定件上设置有第一通孔151，第一通孔内设置有内螺纹(如图1中所示，与支撑件上的外螺纹122相对应的，位于第一通孔内设置内螺纹，即就是，第一通孔51的内壁上设置有内螺纹，图1中未标出)，支撑件上设置有外螺纹122，内螺纹与外螺纹122相互配合，支撑件通过内螺纹和外螺纹与固定件相连接。通过该实施方式，节点支撑装置在沿着支撑件的轴向调节位置时，更加便利，支撑件的生产加工过程也更加方便，降低了成本。

优选地，外螺纹为细牙螺纹。由于外螺纹和内螺纹相互配合，即就是说，第一通孔内设置的内螺纹，支撑件上设置的外螺纹均为细牙螺纹。在该实施方式下，避免了固定件与支撑件的连接处易产生松动的问题(例如，使用粗牙螺纹时，易带来的固定件与支撑件之间的松动问题)，支撑件与固定件之间的紧固效果更好，垂直度更好，并且，在沿轴线方向对支撑件进行调节(即就是，如图2中所示的，进行上下方向的调整)的过程中，调整的精确度也更高。

作为另一个较优的实施方式，节点支撑装置，还包括止动螺母140，止动螺母140套接在支撑件100的外表面，用于将固定件锁紧在支撑件上。在该实施方式下，通过将止动螺母套接在支撑件的外表面，将支撑件在沿其(即就是，支撑件)轴线方向调整至合适的位置时(如图3中所示，支撑件与固定件的连接位置到支撑件的第一端的距离为合适的高度时)，使用止动螺母将固定件锁紧在支撑件上，使得支撑件能更好地固定连接，被固定件锁紧，从而使得在超声波金属焊接机的使用过程中，节点支撑装置能够更好的支撑焊头节点。

作为另一个较优的实施方式，如图1所示，固定件还包括：至少一个第二通孔152和至少一个紧固件153；其中，至少一个第二通孔152的轴线与第一通孔的轴线相平行；至少一个第二通孔152为容纳通孔，用于容纳至少一个紧固件153；至少一个紧固件中的每一个穿过对应的容纳通孔，并固定在超声波金属焊接机上；至少一个紧固件与固定件之间的相对位置，能够沿超声波的传播方向调节。通过该实施方式，固定件与固定安装在焊接机上的紧固件之间的相对位置，可以沿超声波的传播方向进行调节，即就是，固定件在沿着超声波的传播方向上的位置可以调节(如图3所示方向，固定件可以左右调节)，也就是说，设置在固定件第一通孔内的支撑件的第一端可以沿着超声波的传播方向(如图3所示方向，可以沿着左右方向)进行调节。在该实施方式下，该节点支撑装置可以满足更多不同类型的超声波焊接机的焊接需要，满足更高的焊接应用要求，通用性也更强，也降低了生产加工过程中的成本。

优选地，该紧固件可以包括螺丝弹簧片。

作为另一个较优的实施方式，支撑块的材质包括树脂；和/或，支撑杆的材质包括不锈钢或钛合金。在该实施方式下，支撑块能够在焊接机的工作过程中更好的起到缓冲作用，支撑杆也能更好地满足支撑件的强度要求，避免了刚性节点引起的阻抗问题，减少了刚性节点引起的换能器内部零部件同轴度偏差问题，提高了换能器的使用效率，支撑件能够更好的对超声波金属焊接机的焊头进行支撑。

作为另一个较优的实施方式，a的范围为：90维氏≤a≤95维氏。在该实施方式下，支撑块能够在焊接机的工作过程中起到更好的缓冲作用，支撑杆也能更好地满足支撑件的强度要求，避免了刚性节点引起的阻抗问题，减少了刚性节点引起的换能器内部零部件同轴度偏差问题，提高了换能器的使用效率，支撑件能够更好的对超声波金属焊接机的焊头进行支撑。

需要说明的是，上述的实施方式仅示出了节点支撑装置的优选实施方式，本领域技术人员可以根据实际应用需要，对不同实施方式进行组合。

本实用新型还提供了一种超声波金属焊接机，如图2、图3所示，包括根据上述的节点支撑装置。通过本实用新型提供的技术方案，对超声波金属焊接机的焊头节点处进行支撑，使得在超声波金属焊接机的焊接过程中，节点支撑装置能够产生共振，产生合适的振动形态，节点支撑装置的第一端能够起到缓冲作用，可以满足更高的焊接应用要求，提高焊接质量和效率，并改善换能器的使用寿命。

通过上述实施例，提供了一种节点支撑装置及超声波金属焊接机。通过该技术方案，达到了如下技术效果：解决了刚性节点接触带来的阻抗问题，回避了刚性支撑使用时需要精确找出节点振幅零点位的问题，减少了刚性节点引起换能器内部零部件同轴度偏差的问题；节点支撑装置能够在焊接过程中对焊接单元(或者说，焊接机)起到振动缓冲的作用，满足更高的焊接应用要求，更好地对超声波金属焊接机的焊头节点处进行支撑；加工安装方便，可互换性强，便于维护；在焊接单元工作时，使得支撑件能够被共振频率激励，产生合适的振动形态，避免了由于杂频振动形态导致的对焊接单元的共振效果的影响、能效转换率降低的问题，提高了换能器的使用效率；降低了生产、加工以及安装、维护的成本。通过本实用新型的技术方案，解决了相关技术中，超声波金属焊接机在焊接过程中容易扭曲变形，换能器的整体效能低，换能器使用寿命短的问题，使得超声波金属焊接机焊头节点处进行支撑，可以满足更高的焊接应用要求，提高了焊接质量和效率，改善换能器的使用寿命，同时降低了生产加工的成本。需要说明的是，这些技术效果并不是上述所有的实施方式所具有的，有些技术效果是某些优选实施方式才能取得的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (12)

1.一种节点支撑装置，位于超声波金属焊接机，其特征在于，包括：

支撑件，所述支撑件的轴线方向垂直于所述超声波金属焊接机的超声波传播方向；

其中，所述支撑件的第一端在所述支撑件的轴线方向上到所述支撑件的第二端的距离，为所述超声波金属焊接机的焊头的半波长度的整数倍；

所述第一端抵接在所述焊头的节点处；

所述第一端的硬度为a，60维氏≤a≤100维氏；

所述第二端的硬度为b，其中，b＞a。

2.根据权利要求1所述的节点支撑装置，其特征在于，所述支撑件包括支撑杆和支撑块，所述支撑块位于所述第一端，所述支撑杆位于所述第二端；所述支撑块固定设置在所述支撑杆的端部，所述支撑块抵接在所述焊头的节点处。

3.根据权利要求2所述的节点支撑装置，其特征在于，所述支撑块内嵌在所述支撑杆的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的节点支撑装置，其特征在于，所述支撑块通过过盈配合的方式固定在所述凹槽内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的节点支撑装置，其特征在于，还包括：固定件，所述固定件设置在所述超声波金属焊接机上，所述第一端通过所述固定件抵接在所述焊头的节点处，其中：

所述固定件与所述支撑件为一体式结构；或

所述固定件与所述支撑件连接，所述支撑件与所述固定件的连接位置能够沿所述支撑件的轴向调节。

6.根据权利要求5所述的节点支撑装置，其特征在于，所述固定件上设置有第一通孔，所述第一通孔内设置有内螺纹，所述支撑件上设置有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹相互配合，所述支撑件通过所述内螺纹和所述外螺纹与所述固定件相连接。

7.根据权利要求6所述的节点支撑装置，其特征在于，所述外螺纹为细牙螺纹。

8.根据权利要求6所述的节点支撑装置，其特征在于，还包括止动螺母，所述止动螺母套接在所述支撑件的外表面，用于将所述固定件锁紧在所述支撑件上。

9.根据权利要求6所述的节点支撑装置，其特征在于，所述固定件还包括：至少一个第二通孔和至少一个紧固件；

其中，

所述至少一个第二通孔的轴线与所述第一通孔的轴线相平行；

所述至少一个第二通孔为容纳通孔，用于容纳所述至少一个紧固件；

所述至少一个紧固件中的每一个穿过对应的所述容纳通孔，并固定在所述超声波金属焊接机上；

所述至少一个紧固件与所述固定件之间的相对位置，能够沿所述超声波的传播方向调节。

10.根据权利要求2至4中任一项所述的节点支撑装置，其特征在于，所述支撑块的材质包括树脂；和/或，所述支撑杆的材质包括不锈钢或钛合金。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的节点支撑装置，其特征在于，a的范围为：90维氏≤a≤95维氏。

12.一种超声波金属焊接机，其特征在于，包括根据权利要求1至11中任一项所述的节点支撑装置。