CN215919400U - 一种焊接头装置及键合机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焊接头装置及键合机，其中的焊接头装置包括安装支架及安装在所述安装支架上的夹持机构、焊接结构及切断机构，其中：夹持机构用于夹紧耗材；焊接结构包括第一电磁驱动件、超声波换能器及劈刀，超声波换能器连接在第一电磁驱动件的驱动端上，劈刀安装在超声波换能器上，第一电磁驱动件驱动劈刀下压以压住被夹持机构夹紧的耗材，超声波换能器将超声波传递给劈刀以实现对耗材的焊接；切断机构用于在焊接完成后将耗材切断。本实用新型结构简单紧凑、响应速度快，极大地提升了焊接效率。

Description

一种焊接头装置及键合机

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体地说是一种焊接头装置及键合机。

背景技术

超声波金属焊接技术引起具有焊接材料不熔融、焊接后导电性好、不需要任何助焊剂等优越性，广泛应用于可控硅引线、熔断器片、锂电池极片、极耳的焊接。但是，传统的超声波焊接设备结构复杂、响应速度慢，影响了焊接效率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本实用新型首先提供了一种焊接头装置，其采用如下技术方案：

一种焊接头装置，包括安装支架及安装在安装支架上的夹持机构、焊接结构及切断机构，其中：

夹持机构用于夹紧耗材；

焊接结构包括第一电磁驱动件、超声波换能器及劈刀，超声波换能器连接在第一电磁驱动件的驱动端上，劈刀安装在超声波换能器上，第一电磁驱动件驱动劈刀下压以压住被夹持机构夹紧的耗材，超声波换能器将超声波传递给劈刀以实现对耗材的焊接；

切断机构用于在焊接完成后将耗材切断。

本实用新型中，夹持机构夹紧耗材后，焊接结构的劈刀在电磁驱动件的驱动下快速压住耗材并完成对耗材的超声波焊接，切断机构在焊接完成后将耗材切断。本实用新型结构简单紧凑、响应速度快，极大地提升了焊接效率。

在一些实施例中，第一电磁驱动件包括第一线圈、劈刀安装座及第一磁铁，其中：第一线圈固定连接在安装支架上；劈刀安装座的上端经第一弹簧片连接在安装支架上，超声波换能器连接在劈刀安装座的下端；第一磁铁设置在劈刀安装座上并位于第一线圈内；第一线圈通电时产生的磁场推动劈刀安装座下降以带动劈刀下压，第一线圈失电时，第一弹簧片回弹以带动劈刀安装座、劈刀上升复位，劈刀离开耗材。

提供了一种结构简单、紧凑的第一电磁驱动件，其通过第一线圈、第一磁铁产生的磁场推动劈刀安装座下降，从而带动劈刀快速下压。

在一些实施中，夹持机构包括第二电磁驱动件、线夹安装座、线夹及压块，其中：线夹安装座连接在安装支架上；线夹固定连接在线夹安装座上；第二电磁驱动件包括第二磁铁、线圈安装座及第二线圈，其中，第二磁铁固定连接在安装支架上，线圈安装座的中部经第二弹簧片连接在线夹上，第二线圈设置在线圈安装座的上端并位于第二磁铁内；压块连接在线圈安装座的下端；第二线圈通电时产生的磁场推动线圈安装座绕第二弹簧片转动以带动压块朝向线夹摆动以夹紧耗材，第二线圈失电时，第二弹簧片回弹以带动压块离开线夹以释放耗材。

提供了一种结构简单紧凑、响应速度快的夹持机构，其通过第二电磁驱动件驱动压块将耗材压紧至线夹内，该结构的夹持机构尤其适合实施对扁平的带状耗材的压紧夹持，如铝带等带状的焊接线材。

在一些实施例中，夹持机构还包括设置在线夹的末端的导引尖头，导引尖头内设置有导引槽，被压块夹紧的耗材的经导引槽穿出导引尖头后被劈刀压住。

通过设置导引尖头实现了对耗材的导引，使得劈刀能够顺利压住耗材。

在一些实施例中，线夹安装座滑动连接在安装支架上，线夹安装座滑动时带动线夹和压块同步移动。

通过将线夹安装座滑动连接在安装支架上，实现线夹、压块的位置调整，从而保证线夹、压块与焊接机构的劈刀、切断机构的切刀对齐。

在一些实施例中，焊接头装置还包括设置在安装支架上并位于线夹安装座两侧的锁紧机构，锁紧机构用于将线夹安装座锁紧在安装支架上。

通过设置锁紧机构，实现对线夹安装座的锁紧。

在一些实施例中，切断机构包括立架、横架、切刀及切断驱动机构，其中：横架经第三弹簧片连接在安装支架上，切刀设置在横架上；立架固定连接在安装支架上，切断驱动机构设置在立架上，切断驱动机构驱动横架绕第三弹簧片转动以带动切刀摆动以执行切断动作；切断驱动机构为压电陶瓷。

提供了一种结构简单、紧凑的切断机构，实现对耗材的切断。压电陶瓷的切断驱动机构具有响应速度快、形变量可控的优势，提升了切断机构的切断效率。

在一些实施例中，切断机构还包括复位弹簧，复位弹簧的第一端连接立架，复位弹簧的第二端连接横架，复位弹簧带动横架和切刀在完成耗材切断后复位。

通过设置复位弹簧，实现了横架和切刀在完成耗材切断后的快速复位。

在一些实施例中，焊接头装置还包括设置在安装支架上的光栅尺及检测机构。

通过设置光栅尺，可实施对劈刀的下压距离的检测，保证劈刀能够准确地压住耗材以保证焊接效果。通过设置检测机构，实现对焊接后的焊接区的外观效果的检测。

本实用新型另一方面提供了一种键合机，其包括工件上料装置、工件输送装置、耗材供料装置、焊接检测装置、下料装置及上述任一项所述的焊接头装置。

通过工件上料装置、工件输送装置、耗材供料装置、焊接检测装置、下料装置及焊接头装置的配合，本实用新型实现了耗材的自动焊接，并实现了工件的自动上下料，耗材键合效率得到了较大提升。

附图说明

图1为本实用新型提供的焊接头装置在第一个视角下的结构示意图；

图2为本实用新型提供的焊接头装置在第二个视角下的结构示意图；

图3为本实用新型提供的焊接头装置在省去部分组件后的结构示意图；

图4为本实用新型中的焊接结构的部分结构示意图；

图5为本实用新型中的夹持机构在一个视角下的结构示意图；

图6为本实用新型中的夹持机构在另一个视角下的结构示意图；

图7为本实用新型中的夹持机构的第二磁铁和第二线圈的装配图；

图8为本实用新型中的夹持机构的线圈安装座与线夹及压块的装配图；

图9为本实用新型中的夹持机构的线夹及压块的装配图；

图10为本实用新型中的线夹安装座与锁紧机构的装配图；

图11为本实用新型中的切断机构在一个视角下的结构示意图；

图12为本实用新型中的切断机构在省去部分组件后的结构示意图；

图1至图11中包括：

安装支架1；

夹持机构2、第二电磁驱动件21、线夹安装座22、线夹23、压块24、导引尖头25、第二磁铁211、线圈安装座212、第二线圈213、第二弹簧片214、导引槽251；

焊接结构3、第一电磁驱动件31、超声波换能器32、劈刀33、第一线圈311、劈刀安装座312、第一磁铁313；

切断机构4、立架41、横架42、切刀43、切断驱动机构44、第三弹簧片45、复位弹簧46；

光栅尺5；

检测机构6；

锁紧机构7。

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，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

鉴于传统的超声波焊接设备存在结构复杂、响应速度慢等缺点，本实用新型提供了一种焊接头装置，其结构简单紧凑、响应速度快。

如图1至图4所示，本实用新型提供的焊接头装置包括安装支架1及安装在安装支架1上的夹持机构2、焊接结构3及切断机构4。其中：

夹持机构2用于夹紧耗材。

焊接结构3包括第一电磁驱动件31、超声波换能器32及劈刀33，超声波换能器32连接在第一电磁驱动件31的驱动端上，劈刀33安装在超声波换能器32上，第一电磁驱动件31驱动劈刀33下压以压住被夹持机构2夹紧的耗材，超声波换能器32将超声波传递给劈刀33以实现对耗材的焊接。

切断机构4用于在焊接完成后将耗材切断。

本实用新型的焊接头装置，劈刀33在第一电磁驱动件31的带动下压住耗材并完成对耗材的超声波焊接，电磁驱动件具有响应速度快的优势，其能够提升劈刀33的下压速度，从而提升焊接效率。

如图3至图4所示，可选的，第一电磁驱动件31包括第一线圈311、劈刀安装座312及第一磁铁313，其中：第一线圈311固定连接在安装支架1上。劈刀安装座312的上端经第一弹簧片(未图示)连接在安装支架1上，超声波换能器32连接在劈刀安装座312的下端。第一磁铁313设置在劈刀安装座312上并位于第一线圈311内。

第一线圈311通电时产生磁场，使得第一线圈311与第一磁铁313互斥，从而推动劈刀安装座312下降以带动劈刀33执行下压动作，实施对耗材的按压，此时，第一弹簧片被拉伸变形。完成焊接后，控制第一线圈311失电，施加在劈刀安装座312上的互斥力消失，第一弹簧片回弹，从而带动劈刀安装座312、劈刀33上升复位，劈刀33离开耗材。

可选的，夹持机构2也基于电磁驱动原理，如图5至图9所示，夹持机构2包括第二电磁驱动件21、线夹安装座22、线夹23及压块24，其中：线夹安装座22连接在安装支架1上。线夹23固定连接在线夹安装座22上。第二电磁驱动件21包括第二磁铁211、线圈安装座212及第二线圈213，其中，第二磁铁211固定连接在安装支架1上，线圈安装座212的中部经第二弹簧片214连接在线夹23上，第二线圈213设置在线圈安装座213的上端并位于第二磁铁211内。压块24连接在线圈安装座212的下端。

第二线圈213通电时产生磁场，使得第二线圈213与第二磁铁211互斥，从而推动线圈安装座212绕第二弹簧片214转动，压块24在线圈安装座212的带动下朝向线夹23摆动从而夹紧耗材。

完成焊接后，控制第二线圈213失电，施加在线圈安装座212上的互斥力消失，第二弹簧片214回弹，从而带动压块24离开线夹23以释放耗材。

线夹23、压块24构成的夹持部件尤其适合实施对扁平的带状耗材的压紧夹持，如铝带等带状的焊接线材。

继续参考图5和图6所示，可选的，夹持机构2还包括设置在线夹23的末端的导引尖头25，导引尖头25内设置有导引槽251，被压块24夹紧的耗材的经导引槽251穿出导引尖头25后被焊接结构3的劈刀33压住。

可选的，线圈安装座22滑动连接在安装支架1上。如此，通过滑动线圈安装座22可以实现线夹23、压块24的位置调整，从而保证线夹23、压块24与焊接结构3的劈刀33及切断机构4的切刀对齐。

如图10所示，可选的，本实用新型的焊接头装置还包括设置在安装支架1上的并位于线圈安装座22两侧的锁紧机构7。线圈安装座22滑动至目标位置后，锁紧机构7从两侧将线圈安装座22锁紧、定位至安装支架上。

如图11至图12所示，可选的，切断机构4包括立架41、横架42、切刀43及切断驱动机构44，其中：横42架经第三弹簧片45连接在安装支架1上，切刀43设置在横架42上。立架41固定连接在安装支架1上，切断驱动机构44设置在立架上。切断驱动机构44驱动横架42绕第三弹簧片45转动以带动切刀43摆动以执行切断动作。

可选的，切断驱动机构44为压电陶瓷。压电陶瓷抵靠在横架42上，压电陶瓷通电后在电压和频率变化的作用下发生正向机械变形，从而抵推横架42，进而横架42带动切刀43摆动以切断耗材，该摆动的幅度很小，避免了切刀43与劈刀33发生碰撞。压电陶瓷抵推横架42的同时，第三弹簧片45发生弹性变形，在切刀43切断耗材后，压电陶瓷失电发生反向机械变形，不再抵推横架42，第三弹簧片45回弹从而带动横架42、切刀43复位。

可选的，为了进一步保证横架42、切刀43快速复位，切断机构4还包括复位弹簧46，复位弹簧46的第一端连接立架41，复位弹簧46的第二端连接横架42。

继续参考图1所示，可选的，本实用新型的焊接头装置还包括设置在安装支架1上的光栅尺5及检测机构6。其中，通过设置光栅尺5，可实施对劈刀33的下压距离的检测，保证劈刀33能够准确地压住耗材以保证焊接效果。通过设置检测机构6，则能够实现对焊接后的焊接区的外观效果的检测。

本实用新型还提供了一种键合机，该键合机包括工件上料装置、工件输送装置、耗材供料装置、焊接检测装置、下料装置及如上任一项所述的焊接头装置，其中：工件上料装置将待处理的工件上料至工件输送装置上，工件输送装置将工件输送至焊接工位，耗材供料装置将耗材供应至焊接头装置，焊接头装置将耗材焊接至被输送至焊接工位的工件上，焊接检测装置实施对完成焊接的工件的焊接质量检测，下料装置则将完成焊接的工件从焊接工位下料。

上文对本实用新型进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本实用新型的保护范围。本实用新型所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (10)

1.一种焊接头装置，其特征在于，所述焊接头装置包括安装支架及安装在所述安装支架上的夹持机构、焊接结构及切断机构，其中：

所述夹持机构用于夹紧耗材；

所述焊接结构包括第一电磁驱动件、超声波换能器及劈刀，所述超声波换能器连接在所述第一电磁驱动件的驱动端上，所述劈刀安装在所述超声波换能器上，所述第一电磁驱动件驱动所述劈刀下压以压住被所述夹持机构夹紧的耗材，所述超声波换能器将超声波传递给所述劈刀以实现对耗材的焊接；

所述切断机构用于在焊接完成后将耗材切断。

2.如权利要求1所述的焊接头装置，其特征在于，所述第一电磁驱动件包括第一线圈、劈刀安装座及第一磁铁，其中：

所述第一线圈固定连接在所述安装支架上；

所述劈刀安装座的上端经第一弹簧片连接在所述安装支架上，所述超声波换能器连接在所述劈刀安装座的下端；

所述第一磁铁设置在所述劈刀安装座上并位于所述第一线圈内；

所述第一线圈通电时产生的磁场推动所述劈刀安装座下降以带动所述劈刀下压，所述第一线圈失电时，所述第一弹簧片回弹以带动所述劈刀安装座、所述劈刀上升复位，所述劈刀离开耗材。

3.如权利要求1所述的焊接头装置，其特征在于，所述夹持机构包括第二电磁驱动件、线夹安装座、线夹及压块，其中：

所述线夹安装座连接在所述安装支架上；

所述线夹固定连接在所述线夹安装座上；

所述第二电磁驱动件包括第二磁铁、线圈安装座及第二线圈，其中，所述第二磁铁固定连接在所述安装支架上，所述线圈安装座的中部经第二弹簧片连接在所述线夹上，所述第二线圈设置在所述线圈安装座的上端并位于所述第二磁铁内；

所述压块连接在所述线圈安装座的下端；

所述第二线圈通电时产生的磁场推动所述线圈安装座绕所述第二弹簧片转动以带动所述压块朝向所述线夹摆动以夹紧耗材，所述第二线圈失电时，所述第二弹簧片回弹以带动所述压块离开所述线夹以释放耗材。

4.如权利要求3所述的焊接头装置，其特征在于，所述夹持机构还包括设置在所述线夹的末端的导引尖头，所述导引尖头内设置有导引槽，被所述压块夹紧的耗材的经所述导引槽穿出所述导引尖头后被所述劈刀压住。

5.如权利要求3所述的焊接头装置，其特征在于，所述线夹安装座滑动连接在所述安装支架上，所述线夹安装座滑动时带动所述线夹和所述压块同步移动。

6.如权利要求5所述的焊接头装置，其特征在于，所述焊接头装置还包括设置在所述安装支架上并位于所述线夹安装座两侧的锁紧机构，所述锁紧机构用于将所述线夹安装座锁紧在所述安装支架上。

7.如权利要求1所述的焊接头装置，其特征在于，所述切断机构包括立架、横架、切刀及切断驱动机构，其中：

所述横架经第三弹簧片连接在所述安装支架上，所述切刀设置在所述横架上；

所述立架固定连接在所述安装支架上，所述切断驱动机构设置在所述立架上，所述切断驱动机构驱动所述横架绕所述第三弹簧片转动以带动所述切刀摆动以执行切断动作；

所述切断驱动机构为压电陶瓷。

8.如权利要求7所述的焊接头装置，其特征在于，所述切断机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧的第一端连接所述立架，所述复位弹簧的第二端连接所述横架，所述复位弹簧带动所述横架和所述切刀在完成耗材切断后复位。

9.如权利要求1所述的焊接头装置，其特征在于，所述焊接头装置还包括设置在所述安装支架上的光栅尺及检测机构。

10.一种键合机，其特征在于，所述键合机包括工件上料装置、工件输送装置、耗材供料装置、焊接检测装置、下料装置及如权利要求1-9任一项所述的焊接头装置。

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