CN213441210U - 超声波焊接系统、超声换能器及其电极片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波焊接系统、超声换能器及其电极片，电极片包括一电极片本体及一引脚，电极片本体开设有轴向贯通的安装孔，引脚包括相互垂直的连接段及弯折段，连接段位于弯折段与电极片本体之间，超声换能器组装好后，相邻两个正极电极片的弯折段连接或者搭接，相邻两个负极电极片的弯折段连接或者搭接，导线焊接于弯折段的外侧，因此焊料主要是位于弯折段的外侧，即使焊料高温熔融时，也不会导致相邻两个电极片之间的间距减小，从而有效降低相邻两个电极片之间的打火概率。

Description

超声波焊接系统、超声换能器及其电极片

技术领域

本实用新型涉及超声焊接技术领域，特别是涉及一种超声波焊接系统、超声换能器及其电极片。

背景技术

超声波焊接系统适用于口罩、医用防护服的全塑鼻梁条焊接、折边后焊接、呼吸阀焊接、多层滚焊和耳带焊接等焊接工序，也适用于纸尿裤、包装袋或金属材料的焊接工序。超声波焊接系统包括超声波发生器、超声换能器、变幅杆和焊接头，其大致的工作原理为：超声波发生器将低频交流电转化为高频交流电，通过超声换能器将电能转化为高频振动的机械能，焊接头作用于热塑性塑料的接触面时产生每秒几万次的高频振动，高频振动通过上焊件把超声能量传送到焊区，此区域的上焊件和下焊件产生摩擦，产生局部高温，超声作用后，压力持续几秒，使其凝固成型，形成坚固的分子链，实现超声焊接。使用超声波焊接系统进行口罩、纸尿裤、包装袋或金属材料的焊接加工时，无需溶剂、粘贴剂或其他辅助物，安全、环保无污染，且替代传统人工焊接，不仅能够提高生产效率，而且能够有效降低成本。

在超声换能器中，电极片用于导通压电陶瓷片的正极或者负极。现有技术中，电极片上的引脚与板面相平齐，在将各压电陶瓷及电极片压装于超声换能器上时，未焊接导线之前，相邻两电极片之间的间距比较合理，但是在各电极片上焊接导线后，由于焊料（例如锡焊）沿超声换能器的轴向流动从而具有一定的厚度，导致相邻两电极片之间的实际间距缩小，在超声换能器工作时，相邻的正电极片与负电极片之间可能出现高压打火的现象。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以有效避免高压打火现象的超声波焊接系统、超声换能器及其电极片。

一种超声换能器的电极片，包括：

一电极片本体，其开设有轴向贯通的安装孔；及

一引脚，其设于所述电极片本体的边缘，所述引脚包括连接段及弯折段，所述连接段位于所述弯折段与所述电极片本体之间，所述连接段与所述弯折段相互垂直设置。

在其中一个实施例中，所述连接段与所述弯折段之间通过圆弧段过渡连接。

在其中一个实施例中，所述弯折段上开设有通孔。

在其中一个实施例中，所述弯折段的相对两侧边与远离所述连接段的侧边之间通过倒圆角过渡连接。

在其中一个实施例中，所述电极片采用铜制成。

一种超声换能器，包括：

前盖板；

螺杆，其前端与所述前盖板相连；

压电振子，其包括以叠堆构造套设于所述螺杆的外部的多个压电陶瓷和多个如上任一项所述的电极片，其中所述电极片通过所述安装孔与所述螺杆相连；及

后盖板，其套设于所述螺杆的外部且位于所述压电振子的后端，所述压电振子压紧于所述前盖板与所述后盖板之间；

其中，所述电极片包括两个正极电极片及两个负极电极片，所述两个正极电极片的弯折段相互连接或搭接，所述两个负极电极片的弯折段相互链接或搭接。

在其中一个实施例中，各所述电极片的弯折段均连接有导线，所述导线的一端焊接于所述弯折段的外侧。

在其中一个实施例中，所述两个正极电极片的弯折段共同连接有一导线，所述导线的一端焊接于所述弯折段的外侧，所述两个负极电极片的弯折段共同连接有一导线，所述导线的一端焊接于所述弯折段的外侧。

在其中一个实施例中，所述导线通过焊锡的方式焊接于所述弯折段的外侧。

一种超声波焊接系统，包括：

如上任一项所述的超声换能器；

变幅杆，其后端与所述前盖板的前端相连；及

焊头，其安装于所述变幅杆的前端。

上述超声波焊接系统、超声换能器及其电极片至少具有以下优点：

电极片包括一电极片本体和一引脚，引脚包括相互垂直的连接段及弯折段，超声换能器组装好后，相邻两个正极电极片的弯折段连接或者搭接，相邻两个负极电极片的弯折段连接或者搭接，导线焊接于弯折段的外侧，因此焊料主要是位于弯折段的外侧，即使焊料高温熔融时，也不会导致相邻两个电极片之间的间距减小，从而有效降低相邻两个电极片之间的打火概率。

附图说明

图1为一实施方式中的超声换能器的结构示意图；

图2为图1中的电极片的结构示意图。

图中，10、超声换能器；100、前盖板；200、压电振子；300、后盖板；210、压电陶瓷；220、电极片；221、电极片本体；222、引脚；223、安装孔；224、连接段；225、弯折段；226、圆弧段；228、正极电极片；229、负极电极片；227、通孔。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

需要说明的是，在本文中所提到的“前端”“后端”分别指的是：在加工过程中，近加工端的为“前端”，远加工端的一端为“后端”，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而改变。所以，不应将这些或其他方位用于理解为限制性用语。

一实施方式中的超声波焊接系统，包括超声换能器10、变幅杆及焊头，变幅杆安装于超声换能器10的前端，焊头安装于变幅杆的前端。请参阅图1，一实施方式中的超声换能器10，包括前盖板100、螺杆、压电振子200及后盖板300，螺杆的前端与前盖板100相连。具体地，螺杆的前端通过螺纹方式螺设于前盖板100的后端内部。变幅杆的后端与前盖板100的前端相连。具体地，变幅杆的后端可通过螺杆的方式螺设于前盖板100的前端。

压电振子200包括以堆叠构造套设于螺杆的外部的多个压电陶瓷210和多个电极片220。具体地，压电陶瓷210和电极片220的数量均为四个，压电陶瓷210和电极片220交错堆叠套设于螺杆外部。后盖板300套设于螺杆的外部且位于压电振子200的后端，压电振子200压紧于前盖板100与后盖板300之间。

请参阅图2，超声换能器的电极片220包括一电极片本体221和一引脚222，电极片本体221开设有轴向贯通的安装孔223，电极片220通过安装孔223与螺杆相连。引脚222设于电极片本体221的边缘，引脚222包括连接段224及弯折段225，连接段224位于弯折段225与电极片本体221之间，连接段224与弯折段225相互垂直设置。

进一步地，连接段224与弯折段225之间通过圆弧段226过渡连接，因此可以有效减小连接段224与弯折段225连接处的应力集中，防止连接段224与弯折段225之间断裂。

进一步地，弯折段225的相对两侧边与远离连接段224的侧边之间通过倒圆角过渡连接，因此有效防止弯折段225侧边上的尖角对组装人员造成伤害。

本实施例中，为了保证电极片220良好的导电性能，电极片220采用铜制成。

具体地，本实施例中的电极片220的处理过程为：先用锉刀修整电极片220上锋利的边角和边缘，以达到手摸光滑的标准即可；然后，在打磨平台上先用1500#砂纸打磨电极片220的两面，直至去掉外表的氧化层，露出铜片本色；再用2000#砂纸将电极片220两面打磨光洁，打磨时保持方向不变（顺时针或逆时针）。

处理完电极片220后需要对引脚222进行处理：将引脚222的中部进行弯折，形成相互垂直的连接段224与弯折段225。

电极片220包括两个正极电极片228及两个负极电极片229，两个正极电极片228的弯折段225相互连接或搭接，两个负极电极片229的弯折段225相互链接或搭接。具体地，在本实施方式中，两个正极电极片228的弯折段225相互搭接，两个负极电极片229的弯折段225相互搭接，因此更容易保证正极电极片228之间相互导通、负极电极片229之间相互导通。而且，本申请中的上下相互连接并导电连通的两个正极电极片228并非采用一体成型的结构，上下相互连接并导电连通的两个负极电极片229也不是采用一体成型的结构，相较于传统的上下两个正极电极片228形成一体成型的结构、上下两个负极电极片229形成一体成型的结构，本申请的分体式方案在组装时更方便快捷，而且制作工序也更简单，成本更低。

各电极片220的弯折段225均连接有导线（图未示），导线的一端焊接于弯折段225的外侧。例如，在本实施方式中，导线通过焊锡的方式焊接于弯折段225的外侧。

在其他的实施方式中，两个正极电极片228的弯折段225共同连接有一导线，导线的一端焊接于弯折段225的外侧，两个负极电极片229的弯折段225共同连接有一导线，导线的一端焊接于弯折段225的外侧。例如，在本实施方式中，导线通过焊锡的方式焊接于弯折段225的外侧。

进一步地，弯折段225上开设有通孔227。当导线通过焊接方式焊接于弯折段225外侧时，有利于焊料渗入两个正极电极片228的弯折段225之间的缝隙、两个负极电极片229的弯折段225之间的缝隙，提高两个正极电极片228和两个负极电极片229之间的牢固性。

超声换能器10组装好后，相邻两个正极电极片228的弯折段225连接或者搭接，相邻两个负极电极片229的弯折段225连接或者搭接，导线焊接于弯折段225的外侧，因此焊料主要是位于弯折段225的外侧，即使焊料高温熔融时，也不会导致相邻两个电极片220之间的间距减小，从而有效降低相邻两个电极片220之间的打火概率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声换能器的电极片，其特征在于，包括：

一电极片本体，其开设有轴向贯通的安装孔；及

一引脚，其设于所述电极片本体的边缘，所述引脚包括连接段及弯折段，所述连接段位于所述弯折段与所述电极片本体之间，所述连接段与所述弯折段相互垂直设置。

2.根据权利要求1所述的超声换能器的电极片，其特征在于，所述连接段与所述弯折段之间通过圆弧段过渡连接。

3.根据权利要求1所述的超声换能器的电极片，其特征在于，所述弯折段上开设有通孔。

4.根据权利要求1所述的超声换能器的电极片，其特征在于，所述弯折段的相对两侧边与远离所述连接段的侧边之间通过倒圆角过渡连接。

5.根据权利要求1所述的超声换能器的电极片，其特征在于，所述电极片采用铜制成。

6.一种超声换能器，其特征在于，包括：

前盖板；

螺杆，其前端与所述前盖板相连；

压电振子，其包括以叠堆构造套设于所述螺杆的外部的多个压电陶瓷和多个如权利要求1至5任一项所述的电极片，其中所述电极片通过所述安装孔与所述螺杆相连；及

后盖板，其套设于所述螺杆的外部且位于所述压电振子的后端，所述压电振子压紧于所述前盖板与所述后盖板之间；

其中，所述电极片包括两个正极电极片及两个负极电极片，所述两个正极电极片的弯折段相互连接或搭接，所述两个负极电极片的弯折段相互链接或搭接。

7.根据权利要求6所述的超声换能器，其特征在于，各所述电极片的弯折段均连接有导线，所述导线的一端焊接于所述弯折段的外侧。

8.根据权利要求6所述的超声换能器，其特征在于，所述两个正极电极片的弯折段共同连接有一导线，所述导线的一端焊接于所述弯折段的外侧，所述两个负极电极片的弯折段共同连接有一导线，所述导线的一端焊接于所述弯折段的外侧。

9.根据权利要求7或8所述的超声换能器，其特征在于，所述导线通过焊锡的方式焊接于所述弯折段的外侧。

10.一种超声波焊接系统，其特征在于，包括：

如权利要求6至9任一项所述的超声换能器；

变幅杆，其后端与所述前盖板的前端相连；及

焊头，其安装于所述变幅杆的前端。

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