CN210306223U - 焊头组件及超声波金属焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焊头组件及超声波金属焊接机，其中，该焊头组件，位于超声波金属焊接机，包括：第一焊头，该第一焊头的一端与超声波金属焊接机的加压部件相连接；第二焊头，第二焊头的第一端设置在超声波金属焊接机的超声波换能器上，第二焊头的轴线方向与超声波换能器中超声波的传播方向相同；其中，第一焊头固定地设置在第二焊头的第二端，且第一焊头的轴线与第二焊头的轴线的夹角为90度。通过本实用新型提供的技术方案，解决了超声波金属焊接机中焊头容易受到焊接处的反作用力而产生弯曲变形的问题，将焊头组件设置在加压部件上，使得加压位置与受压位置在同一条中心线上，实现了无力矩焊接，焊接效果好。

Description

焊头组件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，涉及一种焊头组件及超声波金属焊接机。

背景技术

超声波金属焊接技术，是利用超声波的高频振动摩擦来促进被焊接金属材料(一般是有色金属)内部原子高速运动，从而在焊接处产生金属固态结合的一种物理现象。

相关技术中采用焊接处侧向加压磨齿焊头，在加压的过程中，超声波金属焊接机的加压位置和受压位置不在同一条中心线上，焊头受到端部压力的反作用力而产生弯曲变形，从而导致超声波的振动能量，不能充分有效地传递到焊接工件的焊接处，同时，过大的振幅在焊接时会对材料产生非常严重的剪切力而导致材料破损，威胁到焊接件的品质。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种焊头组件及超声波金属焊接机。

本实用新型的一方面，提供了一种焊头组件，位于超声波金属焊接机，包括：第一焊头，所述第一焊头的一端与所述超声波金属焊接机的加压部件相连接；第二焊头，所述第二焊头的第一端设置在所述超声波金属焊接机的超声波换能器上，所述第二焊头的轴线方向与所述超声波换能器中超声波的传播方向相同；其中，所述第一焊头固定地设置在所述第二焊头的第二端，且所述第一焊头的轴线与所述第二焊头的轴线的夹角为90度。

优选地，所述第一焊头的焊接端部设置为无磨齿端部，所述焊接端部设置在与所述第一焊头上设置有加压部件的一端相对的另一端。

优选地，所述焊接端部包括以下之一：经过喷砂的焊接端部；经电腐蚀处理的焊接端部；经激光腐蚀处理的焊接端部。

优选地，所述第一焊头上与所述第二焊头相接触的部分包括第一加紧面，所述第一加紧面为平面结构。

优选地，所述第一焊头为长方体结构或立方体结构。

优选地，所述第一焊头的轴向长度和所述第二焊头的轴向长度，均为所述超声波的半波长的整数倍。

优选地，所述的焊头组件还包括：第三焊头，所述第三焊头的轴线方向与所述第二焊头的轴线方向相同；所述第一焊头固定的设置在所述第二焊头的第二端与所述第三焊头的一端之间。

优选地，所述第一焊头上与所述第三焊头相接触的部分包括第二加紧面，所述第二加紧面为平面结构。

优选地，所述第二焊头与所述第三焊头之间设置有相互配合的紧固件，所述第一焊头通过所述相互配合的紧固件固定地设置在所述第二焊头的第二端与所述第三焊头的一端之间。

优选地，所述第三焊头的轴向长度为所述超声波的半波长的整数倍。

另一方面，本实用新型还提供了一种超声波金属焊接机，包括根据上述的焊头组件。

本实用新型提供了一种焊头组件及超声波金属焊接机，该焊头组件，位于超声波金属焊接机，包括：第一焊头，该第一焊头的一端与超声波金属焊接机的加压部件相连接；第二焊头，第二焊头的第一端设置在超声波金属焊接机的超声波换能器上，第二焊头的轴线方向与超声波换能器中超声波的传播方向相同；其中，第一焊头固定地设置在第二焊头的第二端，且第一焊头的轴线与第二焊头的轴线的夹角为90度。通过本实用新型提供的技术方案，解决了超声波金属焊接机中焊头容易受到焊接处的反作用力而产生弯曲变形的问题，将焊头组件设置在加压部件上，使得加压位置与受压位置在同一条中心线上，实现了无力矩焊接，焊接效率高，焊接效果好。

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焊头组件的一个实施例的结构示意图；

图2是图1焊头组件的俯视图；

图3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4是图3超声波金属焊接机的右视图。

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。

本实用新型的一方面，提供了一种焊头组件，位于超声波金属焊接机，例如图1所示，包括：第一焊头110，第一焊头110的一端可以与超声波金属焊接机的加压部件111相连接；第二焊头120，第二焊头120的第一端121可以设置在超声波金属焊接机的超声波换能器140上，第二焊头120的轴线方向与超声波换能器140中超声波的传播方向相同；其中，第一焊头110可以固定地设置在第二焊头120的第二端122，且第一焊头110的轴线与第二焊头的轴线的夹角为90度。

通过本实用新型提供的技术方案，解决了超声波金属焊接机中焊头容易受到焊接处的反作用力而产生弯曲变形的问题，在该技术方案中，将焊头组件设置在加压部件上，超声波的传播方向与焊头组件中第一焊头的轴线方向垂直(或夹角为90度)，使得加压位置与受压位置在同一条中心线上，实现了无力矩焊接，焊头不易弯曲变形，超声波的振动能量能够充分且有效地传递到焊接工件的焊接处，焊接效率高，焊接效果好。

作为一个较优的实施方式，第一焊头110的焊接端部112可以设置为无磨齿端部。焊接端部112设置在与第一焊头110上设置有加压部件111的一端相对的另一端。在该技术方案中，焊头组件的第一焊头的焊接端部采用无磨齿的焊头，解决了相关技术中，在应对应对箔材类(如铜箔，铝箔)以及抗剪切力差的材料时，容易在焊接时出现材料开裂、穿透和产生较大的金属粉尘颗粒，引发产品的质量问题以及作业环境的安全问题，及齿纹的加工成本高等的问题，有效地降低了焊头生产加工的成本，有效降低了金属粉尘的产生，提高了焊接过程中的安全性，降低了产品的不良率提高了产品的质量，并且改善了生产作业的环境。优选地，焊接端部可以设置为无痕平面。

优选地，焊接端部112可以包括以下之一：经过喷砂的焊接端部；经电腐蚀处理的焊接端部；经激光腐蚀处理的焊接端部。在该技术方案下，提高了焊接端部表面的粗糙度，提升了焊接效果，并且在焊接箔材类时，不会产生箔材破损或者金属粉尘。

作为另一个较优的实施方式，第一焊头110上与第二焊头120相接触的部分可以包括第一加紧面114，第一加紧面114为平面结构。在该技术方案下，第一焊头可以设置为：除加紧面之外的其他部分设置为圆柱体，立方体，长方体，径向截面为多边形的柱体(这种情况下，加紧面可以设置为截面为多边形的柱体的一个面，也可以另外设置在柱体上)等。在该技术方案下，第一焊头与第二焊头之间更为贴合，固定加紧地效果更好。

作为另一个较优的实施方式，第一焊头可以为长方体结构或立方体结构。在该技术方案下，第一焊头的生产过程更简单，降低了生产成本。

作为另一个较优的实施方式，第一焊头的轴向长度和第二焊头的轴向长度，均为超声波的半波长的整数倍。在该技术方案下，第一焊头第二焊头能够达到共振，由于第一焊头的正上方被固定同时施加压力，可以保证第一焊头在超声波振动的时候，超声波振动能力能够高效的传递到焊接部位，焊接效率更高，例如，该方案下的焊接效率比相关技术中的侧向加压方式的效率更高。

作为另一个较优的实施方式，该焊头组件还可以包括：第三焊头130，第三焊头130的轴线方向与第二焊头120的轴线方向相同；第一焊头110固定的设置在第二焊头120的第二端122与第三焊头130的一端之间。在该技术方案下，第二焊头与第三焊头相配合，能够牢固地固定住第一焊头，便于焊接。

作为另一个较优的实施方式，第一焊头110上与第三焊头130相接触的部分包括第二加紧面116，第二加紧面116为平面结构。在该技术方案下，第一焊头与第三焊头之间更为贴合，固定加紧地效果更好。

作为另一个较优的实施方式，第二焊头与第三焊头之间设置有相互配合的紧固件123，第一焊头110通过相互配合的紧固件123固定地设置在第二焊头120的第二端122与第三焊头130的一端之间。在该技术方案下，在第二焊头与第三焊头之间设置有相互配合的紧固件，使得将第一焊头固定在第二焊头和第三焊头之间时更为牢固，并且拆卸方便，维护更换焊头也更为便利，超声波焊头组件的组成零件少，安装简单，便利。

作为另一个较优的实施方式，第三焊头的轴向长度为超声波的半波长的整数倍。在该技术方案下，第三焊头能够与第一焊头、第二焊头产生共振，达到稳定超声波振动的效果，使得在焊接过程中，超声波金属焊接机可以提供稳定的超声波振动输出，提高焊接质量。

本实用新型的另一个方面，还提供了一种超声波金属焊接机，如图3、图4所示，包括根据上述的焊头组件。在该技术方案下，超声波金属焊接机的焊头不会因受到端部压力的反作用力而产生弯曲变形，超声波的振动能量能够充分有效地传递到焊接工件的焊接处，焊接效果好，效率高，并且焊接单元组的安装简单、拆卸方便，安装拆卸过程无需调整焊头方向。

通过上述实施例，提供了一种焊头组件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：使得加压位置与受压位置在同一条中心线上(也就是说，加压方向跟焊接位置属于同一条直线上)，可以高效的把超声波振动能量传递到焊接工作件上，实现了无力矩焊接，使得无磨齿也可以实现焊接，焊接效率高，焊接效果好；无磨齿焊头的加工可以降低磨齿加工成本，并且由于无磨齿，即使焊接面有磨损也可以通过简单的研磨加工对应，大大降低了加工成本；并且焊接单元组的安装简单、拆卸方便，安装及拆卸过程无需调整焊头方向；低振幅无齿纹焊接可以大幅度减少对工作件的破坏；无磨齿焊头不会对箔材产生穿透，而且焊接时有效降低了金属粉尘的产生，降低了产品的不良率和提高了作业环境的安全性。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 (11)

1.一种焊头组件，位于超声波金属焊接机，其特征在于，包括：

第一焊头，所述第一焊头的一端与所述超声波金属焊接机的加压部件相连接；

第二焊头，所述第二焊头的第一端设置在所述超声波金属焊接机的超声波换能器上，所述第二焊头的轴线方向与所述超声波换能器中超声波的传播方向相同；

其中，所述第一焊头固定地设置在所述第二焊头的第二端，且所述第一焊头的轴线与所述第二焊头的轴线的夹角为90度。

2.根据权利要求1所述的焊头组件，其特征在于，所述第一焊头的焊接端部设置为无磨齿端部，所述焊接端部设置在与所述第一焊头上设置有加压部件的一端相对的另一端。

3.根据权利要求2所述的焊头组件，其特征在于，所述焊接端部还包括以下之一：

经过喷砂的焊接端部；

经电腐蚀处理的焊接端部；

经激光腐蚀处理的焊接端部。

4.根据权利要求2所述的焊头组件，其特征在于，所述第一焊头上与所述第二焊头相接触的部分包括第一加紧面，所述第一加紧面为平面结构。

5.根据权利要求4所述的焊头组件，其特征在于，所述第一焊头为长方体结构或立方体结构。

6.根据权利要求1所述的焊头组件，其特征在于，所述第一焊头的轴向长度和所述第二焊头的轴向长度，均为所述超声波的半波长的整数倍。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的焊头组件，其特征在于，还包括：第三焊头，所述第三焊头的轴线方向与所述第二焊头的轴线方向相同；

所述第一焊头固定的设置在所述第二焊头的第二端与所述第三焊头的一端之间。

8.根据权利要求7所述的焊头组件，其特征在于，所述第一焊头上与所述第三焊头相接触的部分包括第二加紧面，所述第二加紧面为平面结构。

9.根据权利要求7所述的焊头组件，其特征在于，所述第二焊头与所述第三焊头之间设置有相互配合的紧固件，所述第一焊头通过所述相互配合的紧固件固定地设置在所述第二焊头的第二端与所述第三焊头的一端之间。

10.根据权利要求7所述的焊头组件，其特征在于，所述第三焊头的轴向长度为所述超声波的半波长的整数倍。

11.一种超声波金属焊接机，其特征在于，包括根据权利要求1至10中任一项所述的焊头组件。

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