CN214721399U - 一种超声焊接组件与超声焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声焊接组件与包含有该超声焊接组件的超声焊接装置，所述超声焊接组件包括变幅杆、超声工具头与超声换能器，所述变幅杆连接外部机架，所述变幅杆包括第一变幅件与第二变幅件，所述第一变幅件的一端连接所述第二变幅件的第一端，所述超声换能器连接于与所述第二变幅件的第二端，所述第一端与所述第二端在所述第二变幅件上相对设置，所述超声工具头连接所述第二变幅件的第三端，所述第二变幅件的第四端连接有运动组件，运动组件用于提供外部压力，所述第三端与所述第四端在所述第二变幅件上相对设置。本实用新型的有益效果在于：焊接物的焊接面受压均匀，超声能量输出稳定。

Description

一种超声焊接组件与超声焊接装置

技术领域

本实用新型实施例涉及超声波组件技术领域，尤其涉及一种超声焊接组件与超声焊接装置。

背景技术

目前市面上常用的超声焊接系统及焊接设备，尤其的半个波长的超声焊接组件，如图1所示，施加给超声焊接组件的外力A作用点距离超声工具头焊接面30都有一定的距离，换言之，外加压力A的作用点不在超声工具头的正上方。根据牛顿第三定律可知，超声工具头在焊接面30也受到大小相等，方向相反的反作用力B，这样就产生了一定大小的力矩(力矩＝力*力臂)，使得在焊接过程中，超声工具头在受到反作用力B下产生微观的弯曲变形，如图2所示，使焊接物表面与工具头焊接面产生一定的夹角，导致焊接表面能量不均匀而出现焊接不良。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的是提供一种超声焊接组件，解决了焊接物焊接面受力不均匀所导致的超声能量不均匀而引起的焊接质量问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种超声焊接组件，包括变幅杆、超声工具头与超声换能器，所述变幅杆连接外部机架，所述变幅杆包括第一变幅件与第二变幅件，所述第一变幅件的一端连接所述第二变幅件的第一端，所述超声换能器连接于与所述第二变幅件的第二端，所述第一端与所述第二端在所述第二变幅件上相对设置，所述超声工具头连接所述第二变幅件的第三端，所述第二变幅件的第四端连接有运动组件，运动组件用于提供外部压力，所述第三端与所述第四端在所述第二变幅件上相对设置。

进一步地，所述第一变幅件与所述第二变幅件的连接处设有第一法兰件，所述第一法兰件连接运动组件。

进一步地，所述超声换能器与所述第二变幅件的连接处设有第二法兰件，所述第二法兰件连接运动组件。

进一步地，所述第一法兰件到所述第一变幅件的中心的距离与所述第二法兰件到所述第一变幅件的中心的距离一致。

进一步地，还包括固定件，所述固定件的一端连接所述第四端，所述固定件的另一端连接运动组件。

进一步地，所述固定件设有第一连接面与第二连接面，所述第一连接面与所述第二变幅件连接，所述第二连接面设于所述固定件远离所述第二变幅件的一端。

进一步地，所述第一连接面的面积小于所述第二连接面的面积。为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种超声焊接装置，包括如上所述的超声焊接组件以及焊接台，所述焊接台包括机架、压力传感器与运动组件，所述运动组件安装于所述机架上，所述第二变幅件与所述机架连接，所述第二变幅件连接所述压力传感器的一端，所述压力传感器的另一端连接所述运动组件。

进一步地，所述机架还包括连接架，所述连接架设于所述第二变幅件与所述压力传感器之间。

进一步地，所述运动组件包括气缸，所述压力传感器的另一端连接所述气缸的活塞杆上。

本实用新型实施例提供的超声焊接组件，通过超声换能器进行高频振动，过超声换能器进行高频振动，再由第二变幅件传导至超声工具头对焊接物进行高频振动，使得焊接物的内部分子进行高速运动，进而使得焊接物的内部分子在外部压力下可以重新结合后固化，完成焊接。固化时，施加的外部压力由第二变幅件传导至超声工具头，由超声工具头对焊接物一边振动一边焊接，使得焊接物在超声高频振动下，内部分子高速运动重组后的瞬间固化定型。因此，只要施加的外部压力在超声工具头的反方向上，即第二变幅件的第四端，可很好地解决了由于外力与焊接时产生的反作用力不在同一中心轴线而导致的焊接质量问题，进而达到使焊接面受压均匀，超声能量输出稳定等效果。

附图说明

图1为现有技术中超声焊接组件的结构示意图。

图2为现有技术中超声焊接组件作用力的结构示意图。

图3为本实用新型超声焊接组件的第一连接方式的结构示意图。

图4为本实用新型超声焊接组件的第二变幅件的第一结构示意图。

图5为本实用新型超声焊接组件的第二变幅件的第二结构示意图。

图6为本实用新型超声焊接组件的第二连接方式的结构示意图。

图7为本实用新型超声焊接组件的第三连接方式的结构示意图。

图8为本实用新型超声焊接组件的第四连接方式的结构示意图。

图9为本实用新型超声焊接组件的固定件的结构示意图。

图10为本实用新型超声焊接装置的结构示意图。

其中，1、变幅杆；10、第一变幅件；11、第二变幅件；110第一端；111、第二端；112、第三端；113、第四端；114、螺纹孔；12、第一法兰件；13、第二法兰件；2、超声换能器；3、超声工具头；30、焊接面；4、固定件；40、螺纹连接孔；5、机架；50、连接架；51、底板；6、运动组件；60、活塞头；7、压力传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图3与图6，示出了本实用新型实施例之一种超声焊接组件，包括变幅杆1、超声工具头3与超声换能器2，所述变幅杆1连接外部机架(图中未示出)，所述变幅杆1包括第一变幅件10与第二变幅件11，所述第一变幅件10的一端连接所述第二变幅件11的第一端110，所述超声换能器2连接于与所述第二变幅件11的第二端111，所述第一端110与所述第二端111在所述第二变幅件11上相对设置，所述超声工具头3连接所述第二变幅件11的第三端112，所述第二变幅件11的第四端113连接有运动组件(图中未示出)，所述运动组件用于提供外部压力，所述第三端112与所述第四端113在所述第二变幅件11上相对设置。

具体地，通过超声换能器2进行高频振动，超声换能器2的频率范围优选为15KHz-60KHz，再由第二变幅件11传导至超声工具头3对焊接物进行高频振动，使得焊接物的内部分子进行高速运动，进而使得焊接物的内部分子在外部压力下可以重新结合后固化，完成焊接。固化时，施加的外部压力由第二变幅件11传导至超声工具头3，由超声工具头3对焊接物一边振动一边焊接，使得焊接物在超声高频振动下，内部分子高速运动重组后的瞬间固化定型。因此，只要施加的外部压力在超声工具头3的反方向上，即第二变幅件11的第四端113，可很好地解决了由于外力与焊接时产生的反作用力不在同一中心轴线而导致的焊接质量问题，进而达到使焊接面受压均匀，超声能量输出稳定等效果。超声工具头3用于对焊接物进行超声焊接，根据焊接形状的要求，超声工具头3的焊接面30可以是方形，也可为圆形，在此不做限制。

示例性地，参阅图4与图5，第二变幅件11的主体可以设置为球形、圆柱形等立体结构，第二变幅件11的主体形状在本实施例中不做限制。第二变幅件11设有对称的多个端面端，例如二端面、四端面、六端面等，相应的，每个端面对应为第一端110、第二端111、第三端112、第四端113等。其中，每个端面设有螺纹孔114，用于与第一变幅件10、超声工具头3与超声换能器2进行螺纹连接，便于拆卸。

示例性地，参阅图8，第一变幅器10可以设置为超声换能器2，将超声焊接组件变成双换能器超声焊接组件，以提高焊接效率。

示例性地，参阅图7，为所述第二变幅件11连接运动组件的第一实施例，所述第一变幅件10与所述第二变幅件11的连接处设有第一法兰件12，所述第一法兰件12连接运动组件。所述超声换能器2与所述第二变幅件11的连接处设有第二法兰件13，所述第二法兰件13连接运动组件。第一法兰件12与第二法兰件13设置的距离，离第二变幅件11的中心距离一致，以对超声工具头3产生相同的压力，使施加在超声工具头3的外部压力在超声工具头3的反方向上，即可很好地解决了由于外力与焊接时产生的反作用力不在同一中心轴线而导致的焊接质量问题，进而达到使焊接面受压均匀，超声能量输出稳定的效果。

示例性地，还包括固定件4，所述固定件4的一端连接所述第四端113，所述固定件4的另一端连接运动组件。参阅图9，为所述第二变幅件11连接运动组件的第二实施例，固定件4的两端均设有螺纹连接孔40，一端与第二变幅件11相连接，另一端通过螺栓与运动组件连接，外部运动组件提供压力，使得超声焊接时外部力方向与超声工具头3所承受的反作用力方向在同一中心轴线上，很好的解决了焊接物焊接面受力不均匀所导致的超声能量不均匀而引起的焊接质量问题。

需要说明的是，运动组件可以通过第一法兰形式12与第二法兰件13的形式与超声焊接组件连接，也可以通过固定件4的形式与超声焊接组件连接，两种方式可二选一，不能同时使用。

示例性地，所述固定件4设有第一连接面41与第二连接面42，所述第一连接面41与所述第二变幅件11连接，所述第二连接面42设于所述固定件4远离所述第二变幅件11的一端。所述第一连接面41的面积优选为小于所述第二连接面42的面积，可有效阻止超声能量与外界传递，固定件4的形状可以为圆台、圆柱、方形等立体结构，在本实施例中不做限制。需要说明的是，第一连接面41的面积可以大于第二连接面42的面积。

参阅图10，示出了本实用新型实施例之一种超声焊接装置，包括如上述实施例所述的超声焊接组件以及焊接台，所述焊接台包括机架5、压力传感器7与运动组件6，所述运动组件安装于所述机架5上，所述第一变幅件10与所述机架5连接，所述第二变幅件11连接所述压力传感器7的一端，所述压力传感器7的另一端连接于所述运动组件6。所述运动组件6包括气缸，所述压力传感器7的另一端连接所述气缸的活塞60上，用于给超声焊接组件提供外部压力。压力传感器7用于检测焊接物的压力。通过压力传感器7传递的参数，能够精确输出所需的焊接压力。当气缸的活塞发生变化时，压力传感器7感觉到压力变化从而精准实现焊接压力的控制。

示例性地，所述机架5还包括连接架50，所述连接架50设于所述第二变幅件11与所述压力传感器7之间，连接架50包括多个接触面，以使气缸的压力可以均匀传输到固定件4上。

示例性地，所述机架5还设有底板51，所述底板用于放置焊接物，底板51放置在焊接台上，便于焊接。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种超声焊接组件，其特征在于，包括变幅杆、超声工具头与超声换能器，所述变幅杆连接外部机架，所述变幅杆包括第一变幅件与第二变幅件，所述第一变幅件的一端连接所述第二变幅件的第一端，所述超声换能器连接于与所述第二变幅件的第二端，所述第一端与所述第二端在所述第二变幅件上相对设置，所述超声工具头连接所述第二变幅件的第三端，所述第二变幅件的第四端连接有运动组件，所述运动组件用于提供外部压力，所述第三端与所述第四端在所述第二变幅件上相对设置。

2.根据权利要求1所述的超声焊接组件，其特征在于，所述第一变幅件与所述第二变幅件的连接处设有第一法兰件，所述第一法兰件连接运动组件。

3.根据权利要求2所述的超声焊接组件，其特征在于，所述超声换能器与所述第二变幅件的连接处设有第二法兰件，所述第二法兰件连接运动组件。

4.根据权利要求3所述的超声焊接组件，其特征在于，所述第一法兰件到所述第一变幅件的中心的距离与所述第二法兰件到所述第一变幅件的中心的距离一致。

5.根据权利要求1所述的超声焊接组件，其特征在于，所述超声焊接组件还包括固定件，所述固定件的一端连接所述第四端，所述固定件的另一端连接运动组件。

6.根据权利要求5所述的超声焊接组件，其特征在于，所述固定件设有第一连接面与第二连接面，所述第一连接面与所述第二变幅件连接，所述第二连接面设于所述固定件远离所述第二变幅件的一端。

7.根据权利要求6所述的超声焊接组件，其特征在于，所述第一连接面的面积小于所述第二连接面的面积。

8.一种超声焊接装置，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的超声焊接组件以及焊接台，所述焊接台包括机架、压力传感器与运动组件，所述运动组件安装于所述机架上，所述第二变幅件与所述机架连接，所述第二变幅件连接所述压力传感器的一端，所述压力传感器的另一端连接所述运动组件。

9.根据权利要求8所述的超声焊接装置，其特征在于，所述机架还包括连接架，所述连接架设于所述第二变幅件与所述压力传感器之间。

10.根据权利要求8所述的超声焊接装置，其特征在于，所述运动组件包括气缸，所述压力传感器的另一端连接所述气缸的活塞上。

Images