CN212350758U - 一种超声波纵弯焊接结构及超声波焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超声波纵弯焊接结构及超声波焊接机，包括换能器，与换能器连接的驱动杆，弯曲焊头，底砧，位于底砧上的焊接工件；弯曲焊头垂直贯穿驱动杆中部并与驱动杆连接，驱动杆上设有若干个受力节点区域，换能器为驱动杆提供超声波振动驱动力，驱动杆传递纵向振动驱动力至弯曲焊头，弯曲焊头传递弯曲振动驱动力和下压力至焊接工件。本实用新型提供的超声波纵弯焊接结构及超声波焊接机，结合了纵向振动和弯曲振动的优点，不仅增大了操作空间，还可采用大功率换能器，增大了功率容量，此外，结构简单，简化了加压结构，弯曲焊头设有两个工作面，可交替使用，使用空间大幅提高，降低了成本，通过小振幅即可完成焊接，效率高。

Description

一种超声波纵弯焊接结构及超声波焊接机

技术领域

本实用新型涉及超声波技术领域，尤其涉及一种超声波纵弯焊接结构及超声波焊接机。

背景技术

超声波金属焊接是利用每秒钟数万次的高频振动波传递到两个需焊接的金属工件表面，再施以一定的压力，使金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，达到焊接的目的。目前超声波焊接金属应用越来越广泛，对于焊接设备的功率容量及操作空间有大幅提升的要求，现在市面上有两种焊接方式，一种是纵向振动焊头结构，受声学特性影响，需要设计成半波长或半波长的整数倍，设计形状受限，不能形成大的操作空间，同时存在加压偏差问题；另一种是弯曲振动结构如图1所示，换能器91驱动鸭嘴状半波长驱动杆92，鸭嘴状半波长驱动杆92驱动弯曲焊头93进行弯曲振动，在弯曲焊头93顶端施以压力，具有需要振幅小及操作空间大优点，缺点是波长短，有效驱动不易，弯曲振动结构单个有效驱动功率容量小，如20KHz应用，目前最大驱动功率容量只能做到3.5kw左右，对于大功率应用需采用双结构系统。

实用新型内容

本实用新型的目的一在于公开一种超声波纵弯焊接结构，结合了纵向振动和弯曲振动的优点，不仅增大了操作空间，还可采用大功率换能器，增大了功率容量，此外，结构简单，简化了加压结构，弯曲焊头设有两个工作面，可交替使用，使用空间大幅提高，降低了成本，通过小振幅即可完成焊接，效率高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种超声波纵弯焊接结构，包括换能器，与换能器连接的驱动杆，弯曲焊头，底砧，位于底砧上的焊接工件；所述弯曲焊头垂直贯穿驱动杆中部并与驱动杆连接，所述驱动杆上设有若干个受力节点区域，所述焊接工件位于弯曲焊头下方，所述换能器为驱动杆提供超声波振动驱动力，所述驱动杆传递纵向振动驱动力至弯曲焊头，所述弯曲焊头传递弯曲振动驱动力和下压力至焊接工件。

在一些实施方式中，所述驱动杆和弯曲焊头通过焊接或者冷装连接或者热装连接或者螺杆连接。

在一些实施方式中，所述驱动杆两端均装配有换能器。

在一些实施方式中，所述驱动杆包括两个子驱动杆，所述弯曲焊头位于两个子驱动杆之间，所述弯曲焊头和两个子驱动杆通过螺杆连接。

在一些实施方式中，所述驱动杆长度长度为纵向振动半波长的整数倍，所述弯曲焊头(3)工作长度为弯曲振动半波长的整数倍。

在一些实施方式中，所述驱动杆上设有两个分布在弯曲焊头两侧的受力节点区域。

在一些实施方式中，所述弯曲焊头两端均形成有工作面。

本实用新型的目的二在于公开一种超声波焊接机，结合了纵向振动和弯曲振动的优点，不仅增大了操作空间，还可采用大功率换能器，增大了功率容量，此外，结构简单，简化了加压结构，弯曲焊头设有两个工作面，可交替使用，使用空间大幅提高，降低了成本，通过小振幅即可完成焊接，效率高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种超声波焊接机，包括超声波纵弯焊接结构，座体，安装在座体上的气缸，与气缸的活塞杆连接的压板，若干个连接在压板上的压环；所述压环自由端连接在驱动杆的受力节点区域处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的超声波纵弯焊接结构及超声波焊接机，结合了纵向振动和弯曲振动的优点，不仅增大了操作空间，还可采用大功率换能器，增大了功率容量，此外，结构简单，简化了加压结构，弯曲焊头设有两个工作面，可交替使用，使用空间大幅提高，降低了成本，通过小振幅即可完成焊接，效率高。

附图说明

图1为现有技术中的超声波焊接结构的示意图；

图2为本实用新型所示的一种超声波纵弯焊接结构的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施方式的驱动杆和换能器连接结构示意图；

图4为本实用新型另一实施方式的驱动杆和弯曲焊头结构示意图；

图5为本实用新型另一实施方式的驱动杆和弯曲焊头结构示意图；

图6为本实用新型所示的一种超声波焊接机的结构示意图；

图7为图6的正视图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

如图2所示一种超声波纵弯焊接结构，包括换能器1，与换能器1连接的驱动杆2，弯曲焊头3，底砧5，位于底砧5上的焊接工件4。

所述弯曲焊头3垂直贯穿驱动杆2中部并与驱动杆2连接，所述驱动杆2和弯曲焊头3通过焊接或者冷装连接或者热装连接或者螺杆连接。

在本实施例中，所述驱动杆2一端均装配有换能器1。如图3所示，在其他实施例中，可在所述驱动杆2两端均装配有换能器1，起到增大功率容量的作用。

在本实施例中，所述驱动杆2为一个整体。如图4所示，在其他实施例中，所述驱动杆2包括两个子驱动杆21，所述弯曲焊头3位于两个子驱动杆21之间，所述弯曲焊头3和两个子驱动杆21通过螺杆连接。

所述驱动杆2长度与弯曲焊头3长度比为2：1或1：1。驱动杆2为纵向振动模式，长度为2+N倍纵向振动半波长，弯曲焊头3突出于驱动杆2的部分为弯曲振动模式，长度为1+N倍弯曲振动半波长；其中，N＝0，1，2，3，4，5，6等正整数。如图5所示，在其他实施例中，所示驱动杆2和弯曲焊头3的连接部位可以是弯曲焊头3的2个波峰或波谷位。

所述驱动杆2上设有若干个受力节点区域，所述受力节点区域位于纵向振动半波长的节点处，所述受力节点区域为环状受力节点区域，压环71下压力均匀施加于受力节点区域上。在本实施例中，所述驱动杆2上设有两个分布在弯曲焊头3两侧的环状受力节点区域。所述驱动杆2将下压力F传递给弯曲焊头3，弯曲焊头3将下压力传递给焊接工件4，起到压持焊接工件4的作用，简化了加压结构。

所述焊接工件4位于弯曲焊头3下方，便于弯曲焊头3直接垂直作用于焊接工件4。所述弯曲焊头3两端均形成有工作面30，可交替使用，降低了成本。

所述换能器1为驱动杆2提供超声波振动驱动力，所述驱动杆2传递纵向振动驱动力至弯曲焊头3，所述弯曲焊头3传递弯曲振动驱动力和下压力F至焊接工件4，结合了纵向振动和弯曲振动的优点，通过小振幅即可完成焊接，效率高。

如图6和7所示一种超声波焊接机，包括超声波纵弯焊接结构，座体8，安装在座体8上的气缸6，与气缸6的活塞杆61连接的压板7，若干个连接在压板7上的压环71。所述压环71自由端连接在驱动杆2的受力节点区域处。

气缸6的活塞杆61伸长，带动压板7下移，压板7带动压环71下移，压环71带动驱动杆2下移至使弯曲焊头3压持焊接工件4，换能器1工作，对焊接工件4进行焊接，焊接完成后，气缸6的活塞杆61回缩，弯曲焊头3离开焊接工件4。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种超声波纵弯焊接结构，其特征在于，包括换能器(1)，与换能器(1)连接的驱动杆(2)，弯曲焊头(3)，底砧(5)，位于底砧(5)上的焊接工件(4)；所述弯曲焊头(3)垂直贯穿驱动杆(2)中部并与驱动杆(2)连接，所述驱动杆(2)上设有若干个受力节点区域，所述焊接工件(4)位于弯曲焊头(3)下方，所述换能器(1)为驱动杆(2)提供超声波振动驱动力，所述驱动杆(2)传递纵向振动驱动力至弯曲焊头(3)，所述弯曲焊头(3)传递弯曲振动驱动力和下压力(F)至焊接工件(4)。

2.根据权利要求1所述的超声波纵弯焊接结构，其特征在于，所述驱动杆(2)和弯曲焊头(3)通过焊接或者冷装连接或者热装连接或者螺杆连接。

3.根据权利要求1所述的超声波纵弯焊接结构，其特征在于，所述驱动杆(2)两端均装配有换能器(1)。

4.根据权利要求1所述的超声波纵弯焊接结构，其特征在于，所述驱动杆(2)包括两个子驱动杆(21)，所述弯曲焊头(3)位于两个子驱动杆(21)之间，所述弯曲焊头(3)和两个子驱动杆(21)通过螺杆连接。

5.根据权利要求1所述的超声波纵弯焊接结构，其特征在于，所述驱动杆(2)长度为纵向振动半波长的整数倍，所述弯曲焊头(3)工作长度为弯曲振动半波长的整数倍。

6.根据权利要求1所述的超声波纵弯焊接结构，其特征在于，所述驱动杆(2)上设有两个分布在弯曲焊头(3)两侧的环状受力节点区域。

7.根据权利要求1所述的超声波纵弯焊接结构，其特征在于，所述弯曲焊头(3)两端均形成有工作面(30)。

8.一种超声波焊接机，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的超声波纵弯焊接结构，座体(8)，安装在座体(8)上的气缸(6)，与气缸(6)的活塞杆(61)连接的压板(7)，若干个连接在压板(7)上的压环(71)；所述压环(71)自由端连接在驱动杆(2)的受力节点区域处。

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