CN214721396U - 一种可上升下降调节的超声波焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可上升下降调节的超声波焊接装置，包括可上升下降的超声波焊头以及可上升下降的焊接底座，所述焊接底座位于超声波焊头的下方，所述焊接底座安装在支撑底座上，所述支撑底座连接有用于驱动上升下降移动的气缸，所述气缸安装在固定板上。与现有技术相比，本实用新型通过设置可上升下降的焊接底座，使得实际焊接过程中，能够通过调节焊接底座与焊头的上升下降距离，从而调整焊接底座与焊头之间的间距，避免发生空焊接、虚焊的现象，同时能够避免焊头与无工件的焊接底座发生接触碰撞，以此实现提高焊接质量。

Description

一种可上升下降调节的超声波焊接装置

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接技术领域，尤其是涉及一种可上升下降调节的超声波焊接装置。

背景技术

目前在锂电池行业，随着国家政策、新能源汽车及其技术日新月异迅猛发展，对新能源电池连接工艺要求越来越高，金属焊接超声波工艺由于其独特的焊接方式与焊接效果得到锂电行业广泛认可，诸多自动化和设备集成商广泛推行超声波焊接，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，再通过超声波调幅器和焊头将能量传递到焊件，超声波金属焊接利用超声波的高频振动摩擦，促使被焊接金属材料焊接处表层原子高速运动，从而在焊接物件表面产生新的分子结构从而达到焊接效果，超声波焊接广泛用于新能源汽车锂电池，消费类电池等，目前的软包、铝壳电池、新能源线束端子、高压线、焊接终端使用超声波焊接工艺。

因此，超声波焊接操作是锂电池和线束必不可少的重要组成部分之一，超声波焊接主要由机架、机箱、超声波发生器、换能器、调幅器、焊头、底座等一些重要零部件组成，其中，底座是重要组成部分之一，底座需要抓住焊接物件以及线束等端子类焊接，当焊头下降达到设定气压和焊接能量后完成焊接，通过超声波振动使需要焊接的金属之间产生离子扩散而融合在一起，以实现焊接效果。

在目前的超声波焊接装置中，如图1所示，通常换能器A与调幅器B和焊头C组成超声波焊接单元，利用焊接单元的节点支撑固定，焊接件D通过底模E支撑，在焊接单元的压力和超声的双重作用下，实现焊接的效果，焊接单元的输出功率由超声换能器决定。即现有匹配超声波焊接的方式大多为底座固定的方式，焊头去施加压力去产生高频振动达到焊接效果，然而在实际应用中，由于焊头的磨损以及底座的磨损，容易发生焊接波动以及虚焊现象，降低焊接质量，而且不易于发现，此外，焊接底座固定后，在一定程度上影响了自动化空间以及焊接节拍效率。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可上升下降调节的超声波焊接装置，通过调节底座的高度位置，以提高超声波焊接质量。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种可上升下降调节的超声波焊接装置，包括可上升下降的超声波焊头以及可上升下降的焊接底座，所述焊接底座位于超声波焊头的下方，所述焊接底座安装在支撑底座上，所述支撑底座连接有用于驱动上升下降移动的气缸，所述气缸安装在固定板上。

进一步地，所述固定板的两端设置有滑轨，所述支撑底座的两端安装在滑轨上。

进一步地，所述支撑底座的两端通过移动滑块安装在滑轨上。

进一步地，所述固定板的两端安装有侧方固定板，所述滑轨安装在侧方固定板上。

进一步地，所述超声波焊接装置上设置有用于限定焊接底座上升高度的第一限位块。

进一步地，所述第一限位块上安装有缓冲垫。

进一步地，所述超声波焊接装置上设置有用于显示焊接底座高度数据的刻度尺。

进一步地，所述气缸连接有用于输出控制信号的PLC控制器。

进一步地，所述焊接底座的上升下降距离范围为5mm～25mm。

进一步地，所述超声波焊接装置上设置有用于限定焊头高度位置的第二限位块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、本实用新型通过设置可上升下降的焊接底座，使得实际焊接过程中，能够通过调节焊接底座与焊头的上升下降距离，从而调整焊接底座与焊头之间的间距，避免发生空焊接、虚焊的现象，同时能够避免焊头与无工件的焊接底座发生接触碰撞，以此实现提高焊接质量的目的。

二、本实用新型将焊接底座安装于支撑底座上，且将支撑底座通过移动滑块安装在滑轨上，利用气缸驱动支撑底座发生上下移动，从而带动焊接底座的上升下降，结合第一限位块的设计，以此保证焊接底座上升下降的精准控制，使得焊接底座能够稳定无干涉地发生上下移动，能够配合焊头进一步保证焊接质量。

附图说明

图1为现有超声波焊接装置的结构示意图；

图2a为本实用新型的第一主视结构示意图；

图2b为本实用新型的第二主视结构示意图；

图3为本实用新型的右视结构示意图；

图4为本实用新型的左视结构示意图；

其中：101、气缸，102、支撑底座，103、焊接底座，104、焊头，105、第二限位块，106、滑轨，107、侧方固定板，108、固定板，109、第一限位块，110、移动滑块，111、机器组件，112、刻度尺。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：

如图2a、图2b、图3和图4所示，一种可上升下降调节的超声波焊接装置，包括可上升下降的超声波焊头104以及可上升下降的焊接底座103，焊接底座103位于超声波焊头104的下方，焊接底座103安装在支撑底座102上，支撑底座102连接有用于驱动上升下降移动的气缸101，气缸101安装在固定板108上，气缸101连接有用于输出控制信号的PLC控制器，本实施例中，通过设定气缸101的工作行程，以保证焊接底座103的上升下降距离范围为5mm～25mm。

其中，固定板108的两端安装有侧方固定板107，侧方固定板107上设置有滑轨106，支撑底座102的两端通过移动滑块110安装在滑轨106上；

此外，超声波焊接装置上设置有用于限定焊接底座103上升高度的第一限位块109，本实施例中，第一限位块109上还安装有缓冲垫，以减少焊接底座103的磨损，同样的，超声波焊接装置上还设置有用于限定焊头104高度位置的第二限位块105。

为方便用户直观获知焊接底座103当前的上升及下降距离，超声波焊接装置上设置有用于显示焊接底座103高度数据的刻度尺112。

将本实用新型应用于实际，其具体的装配和工作过程为：

气缸101通过螺钉以及固定孔支撑锁紧安装在固定板108上，气缸作用随着信号启动带动于整个机构上下移动，升起来达到焊接部位，配合焊头104下降后启动焊接；

支撑底座102表现为一个整体块，可采用45#钢材料进行热处理和表面工艺加工，达到各项形位公差以及定位支撑作用，此部位定位孔锁住超声波焊接底座103，焊接底座103螺钉装配支撑底座102整体块上，配合焊头104三联组模块进行整体动作；

移动滑块110装配配合106滑轨、支撑底座102，通过PLC信号使气缸101进行上下移动，各项装配效果表现为两侧滑轨件顺畅以及达到装配精度配合，达到整体机构上下移动无干涉、无晃动、无装配不良等达到焊接最优结果；

超声波焊头104通过调整焊头上升下降气缸、结合第二限位块105，在给出压力和能量等启动信号后完成下降焊接操作；

滑轨106配合装配在侧方固定板107上，107可通过45#钢材料进行热处理和表面工艺加工，达到各项形位公差以及定位支撑作用，同时通过螺钉装配滑轨106，移动滑块110装配支撑底座102，移动滑块110和支撑底座102整体装配完毕后配备106滑轨，之后将焊接底座103与支撑底座102完成装配，以上组合部位通过螺纹孔和销钉固定装配在固定板108上，固定板108可通过45#钢材料进行热处理和表面工艺加工，各项形位公差达到装配按要求后组装后，以此形成一个超声波可调节上升下降机构单元整体。

滑轨106装配部件移动滑块110、支撑底座102、焊接底座103，通过气缸101连接后，能够将产品的位置升降到待焊接位置，上升时还通过第一限位块109进行限位缓冲，第一限位块109使用不锈钢材料进行螺纹和螺母配合加工，以起到上限位作用，可采用M18*1.5mm螺距和螺母进行锁紧达到上限位顶住作用，第一限位块109的限位主要止动于支撑底座102整体块的上升位，气缸101上升位置可通过刻度尺112的数据获知，根据自动化的要求调整，以变达到自动化的需求。

气缸101的控制升降是通过PLC控制进行的，结合焊头104下降作为一个启动信号去焊接，所有的动作机构全部安装在机器组件111，实现整体连接，焊头104随着机器组件111整体机构上升或下降。

综上所述，本实用新型将焊接底座设置为可上升下降调节，能够为自动化预留更大位置放置待加工产品，通过调整焊头限位和控制底座气缸行程，就能够有效地兼容各种产品、兼容性强；焊接底座可以与焊头同时相对运动，并通过增加上机械软限位缓冲，以此能够大大提升焊接效率、焊接质量和节拍，也避免了焊头或底座磨损；此外，焊头和底座的空间更利于装配拆卸零部件焊头底座，改变以往的结构局限性，提供机械人员的装配空间。

Claims (10)

1.一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，包括可上升下降的超声波焊头(104)以及可上升下降的焊接底座(103)，所述焊接底座(103)位于超声波焊头(104)的下方，所述焊接底座(103)安装在支撑底座(102)上，所述支撑底座(102)连接有用于驱动上升下降移动的气缸(101)，所述气缸(101)安装在固定板(108)上。

2.根据权利要求1所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述固定板(108)的两端设置有滑轨(106)，所述支撑底座(102)的两端安装在滑轨(106)上。

3.根据权利要求2所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述支撑底座(102)的两端通过移动滑块(110)安装在滑轨(106)上。

4.根据权利要求3所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述固定板(108)的两端安装有侧方固定板(107)，所述滑轨(106)安装在侧方固定板(107)上。

5.根据权利要求1所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述超声波焊接装置上设置有用于限定焊接底座(103)上升高度的第一限位块(109)。

6.根据权利要求5所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述第一限位块(109)上安装有缓冲垫。

7.根据权利要求1所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述超声波焊接装置上设置有用于显示焊接底座(103)高度数据的刻度尺(112)。

8.根据权利要求1所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述气缸(101)连接有用于输出控制信号的PLC控制器。

9.根据权利要求1所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述焊接底座(103)的上升下降距离范围为5mm～25mm。

10.根据权利要求1所述的一种可上升下降调节的超声波焊接装置，其特征在于，所述超声波焊接装置上设置有用于限定焊头(104)高度位置的第二限位块(105)。

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