CN219520813U - 一种超声波焊接机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波焊接机构。本实用新型的超声波焊接机构包括上下相对设置的上焊头和下焊头；所述下焊头安装在下焊头支座上；并设置有复动驱动件及导向卡座，所述导向卡座与所述下焊头支座导向配合，工作时所述复动驱动件驱动所述导向卡座移动以导引所述下焊头支座上下移动；所述下焊头随所述下焊头支座移动。本实用新型的超声波焊接机构将下焊头设置为可上下移动，使焊料在上焊头与下焊头之间的到位位置具有选性，能够减少焊料上料的调整动作，缩短焊料到位的时间和焊接前的准备时间，提高焊接的灵活性和焊接效率，进而提高生产效率。而且，下焊头可实现标准化，而无需进行非标定制，降低设备成本，并能够方便进行组装及维修。

Description

一种超声波焊接机构

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接设备技术领域，具体涉及一种超声波焊接机构。

背景技术

超声波焊接的原理是利用上下焊头对焊料加压的情况下，并通过焊头向焊料表面传递高频振动波，使焊接表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，具有焊接精度高、焊接效率高、密封性好等优点，在锂电池极片的焊接生产中具有良好的应用。

现有的超声波焊接设备中，通常是设置下焊头固定不动而上焊头下压的方式焊接。由于下焊头固定不动，焊料在上焊头与下焊头之间的到位位置不能改变，使焊料位置不具有可选性，降低焊接灵活性，因此会使焊料上料过程中增加焊料位置调整动作，焊料到位的时间变长。而且，在无法满足上焊头和下焊头件的行程情况下，下焊头需要进行非标定制，增加设备成本，且组装及维修不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的超声波焊接设备中下焊头固定设置而导致的焊料到位位置不可选、焊接效率低以及设备成本高的问题，提供了一种超声波焊接机构。该超声波焊接机构将下焊头同样设置为可上下移动，使焊料到位位置具有可选性，提高生产效率，并进而可实现下焊头的标准化。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一种超声波焊接机构，包括上下相对设置的上焊头和下焊头；所述下焊头安装在下焊头支座上；并设置有复动驱动件及导向卡座，所述导向卡座与所述下焊头支座导向配合，工作时所述复动驱动件驱动所述导向卡座移动以导引所述下焊头支座上下移动；所述下焊头随所述下焊头支座移动。

在优选的实施例中，所述导向卡座上具有第一斜导结构，所述下焊头支座上具有与所述第一斜导结构对应配合的第二斜导结构；

所述复动驱动件与所述导向卡座传动连接，并在工作时驱动所述导向卡座水平移动；所述导向卡座水平移动时，所述下焊头支座经所述第一斜导结构与所述第二斜导结构的配合导向上下移动。

进一步优选的实施例中，所述第一斜导结构为斜导向凸块，所述第二斜导结构为斜导向凹槽。

进一步优选的实施例中，所述第一斜导结构为斜导向凹槽，所述第二斜导结构为斜导向凸块。

进一步优选的实施例中，所述第一斜导结构上和/或所述第二斜导结构上装设有导滑片。

进一步优选的实施例中，所述下焊头支座限位在底架上；工作时，所述下焊头支座经导向相对所述底架上下移动，在所述导向卡座的移动方向上相对所述底架静止。

在优选的实施例中，所述复动驱动件的输出端通过浮动接头与所述导向卡座连接。

在优选的实施例中，在所述导向卡座的移动方向上设置有行程限位件；所述行程限位件包括在移动方向上位于所述导向卡座的第一侧外的第一行程限位件，以及在移动方向上位于所述导向卡座的第二侧外的第二行程限位件。

进一步优选的实施例中，所述第一行程限位件和第二行程限位件安装在底架上，且在所述导向卡座的移动方向上可相对所述底架进行位置的前后调节。

在优选的实施例中，所述导向卡座通过滑轨滑块组件滑动设置底架上；所述复动驱动件安装在所述底架上。

在优选的实施例中，上述任一项所述的超声波焊接机构，所述上焊头可上下移动。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型的超声波焊接机构中，下焊头设置为可上下移动，使焊料在上焊头与下焊头之间的到位位置可改变，焊料到位位置具有选性，能够减少焊料上料的调整动作，缩短焊料到位的时间和焊接前的准备时间，提高焊接的灵活性和焊接效率，进而提高生产效率。而且，基于下焊头的可上下移动设置，使得下焊头可实现标准化，而无需进行非标定制，降低设备成本，并能够方便进行组装及维修。

其中，下焊头的上下移动设置采用复动驱动件驱动导向卡座进行导引下焊头的支座实现，导向卡座与下焊头支座间具有相互配合的斜导结构，能够将导向卡座在复动驱动件驱动下的直线运动转换成升降运动，以方便精准的控制下焊头的上下移动，确保焊接精度可控性。此外，设置有行程限位件，能够对导向卡座的直线运动行程进行限定，进而限制下焊头的上下移动行程，确保下焊头在行程范围内的移动有效性，以保证焊接操作的稳定可靠。

附图说明

图1为具体实施例中本实用新型的超声波焊接机构的局部剖视的结构示意图；

图2为具体实施例中本实用新型的超声波焊接机构在下焊头位于初始位置的结构示意图；

图3为具体实施例中本实用新型的超声波焊接机构在下焊头位于焊接位置的结构示意图；

图4为具体实施例中本实用新型的超声波焊接机构在下焊头位于最低极限位置的结构示意图；

图5为具体实施例中本实用新型的超声波焊接机构在下焊头位于最高极限位置的结构示意图。

附图标注：1-上焊头，2-底架，21-背板，22-侧板，3-下焊头，4-下焊头支座，401-第二斜导结构，5-导向卡座，501-第一斜导结构，6-导滑片，7-复动驱动件，8-浮动接头，9-行程限位件，91-第一行程限位件，92-第二行程限位件，10-滑轨滑块组件，11-焊料。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。

在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，以及术语“第一”、“第二”等，仅是为了便于区分，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

本实用新型的超声波焊接机构，请参阅图1所示，包括上焊头1和下焊头3，上焊头1与下焊头3上下相对设置，上焊头1和下焊头3上具有相互对应的焊接顶芯。

其中，上焊头1具体设置在超声波焊源设备上，并且上焊头1在超声波焊源设备上的设置被设计为可上下移动，以在向下移动时靠近下焊头3或在向上移动时远离下焊头3。下焊头3安装在下焊头支座4上，且下焊头支座4被设计为可上下移动，下焊头支座4上下移动时下焊头3随下焊头支座4同步移动。

上焊头1与下焊头3之间的空间为焊料11的上料位置，在焊接作业前，焊料11被上料至上料位置。而焊接开始时，上焊头1下移顶压焊料11的上表面，下焊头3承载顶压焊料11的上表面，将焊料11上下顶压夹紧。其中，根据焊料11在上料位置的到位情况，下焊头支座4可上下移动以调节下焊头3的上下位置，以确保在上料位置不同到位情况的焊料11均能被有效承载顶压，使焊料11的到位位置具有选性，提高焊接灵活性，减少焊料11的上料调整动作及调整等待时间，提高生产效率；并且能够实现下焊头3的标准化，降低非标定制成本及维修成本。焊接过程中，超声波焊源设备将超声波经上焊头1传导至焊料11上，在上焊头1和下焊头3的加压作用下，焊料11的焊缝两侧表面间摩擦并完成焊接。

具体的，该超声波焊接机构中设置有复动驱动件7及导向卡座5，可在工作时促使下焊头支座4定向移动，进而带动下焊头3上下移动。其中，导向卡座5与下焊头支座4导向配合，而复动驱动件7与导向卡座5或下焊头支座4传动连接，在工作时，由复动驱动件7驱动导向卡座5或下焊头支座4移动以导引下焊头支座4沿导向卡座5与下焊头4的导向配合面定向上下移动，进而带动安装在下焊头支座4上的下焊头3随下焊头支座4同步移动而实现上下移动。示出的优选实施例中，复动驱动件7与导向卡座5传动连接，工作时通过驱动导向卡座5而导引下焊头支座4上下移动。

其中，复动驱动件7可选用为气缸，复动驱动件7的输出端通过浮动接头8与导向卡座5传动连接。进行下焊头3的上下移动驱动工作时，复动驱动件7通过输出杆的伸缩，即可推拉导向卡座5在水平方向上移动，导引下焊头支座4上下移动，进而带动下焊头3上下移动。

在优选的实施例中，导向卡座5上具有第一斜导结构501，下焊头支座4上具有与第一斜导结构501对应配合的第二斜导结构401，导向卡座5与下焊头支座4之间通过第一斜导结构501和第二斜导结构401的配合而实现导向配合，下焊头支座4能够沿第一斜导结构501和第二斜导结构401的配合面相对导向卡座5进行斜向的定向滑行移动。

具体的，第一斜导结构501可以是相对水平方向具有倾斜角度的导槽或导块，第二斜导结构401为与第一斜导结构501相适配、并相对水平方向具有相同倾斜角度的导块或导槽。如一些优选的实施例中，第一斜导结构501为斜导向凸块，第二斜导结构401为斜导向凹槽；又如一些优选的实施例中，第一斜导结构501为斜导向凹槽，第二斜导结构401为斜导向凸块。并且，第一斜导结构501和第二斜导结构401的倾斜方向和倾斜角度，均可根据实际进行设计调整。如图1示出的具体实施例中，第一斜导结构501为导向卡座5的朝向下焊头支座4的表面上凸起的斜导向凸块，并具有从左向右、由上至下的接近45°的倾斜角度；第二斜导结构401为开设在下焊头支座4的朝向导向卡座5的表面、并与第一斜导结构501适配并具有相同倾斜方向和相同倾斜角度的斜导向凹槽。

并且，复动驱动件7设置为与导向卡座5传动连接，在工作时驱动导向卡座5水平移动。当导向卡座5在复动驱动件7的驱动下进行水平移动时，下焊头支座4经第一斜导结构501与第二斜导结构401的配合导向进行在水平方向及在上下方向均具有移动趋势的斜向运动，实现下焊头支座4的上下移动。

基于下焊头3与上焊头1在焊接时上下正对顶压焊料11的作用，确保下焊头3的移动仅在竖直方向上进行，以保证下焊头3与下焊头1的正对顶压，进一步优选的，下焊头支座4限位在底架2上。具体的，底架2为由底板、侧板22及背板21围构形成的框体，在底架2的中部上可连接侧板22及背板21设置有与下焊头支座4适配限位箍或限位槽等限位结构，限位结构具有在竖直方向上的轴向，下焊头支座4限位设置在限位结构内且其中的第二斜导结构401露出限位结构外并与第一斜导结构501配合。工作时，下焊头支座4经导向相对底架2在限位结构的限位下在轴向上下移动，而在径向上静止，即在导向卡座5的移动方向上相对底架2静止，从而确保实现与上焊头1正对的上下移动。

在另外优选的实施例中，第一斜导结构501上或第二斜导结构401上可以装设导滑片6，或者，第一斜导结构501上和第二斜导结构401上可以装设导滑片6。导滑片6具体为镶嵌设置在第一斜导结构501和/或第二斜导结构401上，如示出的具体实施例中，在第一斜导结构501上镶嵌设置有导滑片6。该导滑片6具体可以是铜片，利用其耐磨和自润滑的特性，能够降低滑动摩擦系数，减少零件间的摩擦力，在第一斜导结构501上和/或第二斜导结构401上装设导滑片6，能够提高第一斜导结构501与第二斜导结构401之间的相对滑动的顺畅性，进而提高导向稳定性。

在另外优选的实施例中，导向卡座5通过滑轨滑块组件10滑动设置底架2上。其中，滑轨滑块组件10的滑轨安装在底架2的底板上，滑轨为水平方向的直线滑轨，而导向卡座5连接滑轨滑块组件10的滑块，导向卡座5可通过滑轨滑块组件10的导向作用而在水平方向移动。而且，导向卡座5的背部可支撑在底架2的背板21上滑行，底架2的背板21上设置有导滑片6，能够使导向卡座5的滑行顺畅。

此外，复动驱动件7安装在底架2上，具体的，复动驱动件7安装在底架2的侧板22上，且输出端与导向卡座5传动连接。进一步的，复动驱动件7选用为气缸时，底架2的侧板22与气缸输出轴之间设置有导滑片6，能够使气缸输出轴的伸缩移动顺畅。

下焊头3的升降位置，包括初始状态位置、焊接状态位置、最低极限位置及最高极限位置，均可根据第一斜导结构501与第二斜导结构401的配合位置状态进行调节。具体的，根据第一斜导结构5在水平方向的移动位置，使第一斜导结构5的不同位置与第二斜导结构401导向配合，从而实现下焊头支座4在竖直方向的位置调节，进而可调节下焊头3在竖直方向的位置。

如示出的具体实施例中，复动驱动件7通过浮动接头8与导向卡座5的右侧连接，第一斜导结构501为从左向右、由上至下的斜导向凸块，第二斜导结构401为下焊头支座4上从左向右、由上至下的斜导向凹槽。其中，请参阅图2所示，当复动驱动件7传动导向卡座5保持在第一斜导结构501的中部靠右下部分与第二斜导结构401导向配合状态，下焊头支座4下降至位于初始位置，即下焊头3位于初始位置；而请参阅图3所示，当复动驱动件7传动导向卡座5保持在第一斜导结构501的中部靠左上部分与第二斜导结构401导向配合状态，下焊头支座4上升至位于顶升焊接位置，即下焊头3位于焊接位置；此外，请参阅图4所示，当复动驱动件7传动导向卡座5保持在第一斜导结构501的最右下部分与第二斜导结构401导向配合状态，下焊头支座4下降至位于最低极限位置，即下焊头3位于最低极限位置；请参阅图5所示，当复动驱动件7传动导向卡座5保持在第一斜导结构501的最左上部分与第二斜导结构401导向配合状态，下焊头支座4上升至位于最高极限位置，即下焊头3位于最高极限位置。

实施例二

本实施例的超声波焊接机构与实施例一相近，进一步的，请再参阅图1所示，本实施例的超声波焊接机构中，在导向卡座5的移动方向上设置有行程限位件9，能够对导向卡座5的移动最大行程进行限制，以确保导向卡座5的第一斜导结构501能够与下焊头支座4的第二斜导结构401保持处于导向配合状态，进而保证对下焊头3的上下位置的可调操作。

具体的，行程限位件9具体可以是固定安装螺柱或挡块。行程限位件9包括在移动方向上位于导向卡座5的第一侧外的第一行程限位件91，以及在移动方向上位于导向卡座5的第二侧外的第二行程限位件92。如示出的具体实施例中，第一行程限位件91设置在导向卡座5的左侧外，而第二行程限位件92设置在导向卡座5的右侧外，能够使导向卡座5在水平方向上的左右最大行程限定在第一行程限位件91和第二行程限位件92之间，当导向卡座5向左移动受第一行程限位件91的阻挡限定时即到达行程最左端，但导向卡座5向右移动受第二行程限位件92的阻挡限定时即到达行程最右端。

实施例三

本实施例的超声波焊接机构与实施例二相近，进一步的，请再参阅图1所示，本实施例的超声波焊接机构中，第一行程限位件91和第二行程限位件92安装在底架2上，并且在导向卡座5的移动方向上可相对底架2进行位置的前后调节，使导向卡座5的移动最大行程可被调节，并进而可使下焊头3初始状态位置、焊接状态位置、最低极限位置或最高极限位置可被调节。

如示出的具体实施例中，第一行程限位件91和第二行程限位件92为螺柱并螺接安装在底架2的左右两个侧板22上，对导向卡座5在水平方向上的左右最大行程进行限定。在该超声波焊接机构使用时，通过旋拧第一行程限位件91和第二行程限位件92，使第一行程限位件91和第二行程限位件92在轴向上相对底架2进行伸缩移动，即可调节导向卡座5在水平方向上的左右最大行程。且具体实施例中，第一斜导结构501为从左向右、由上至下的斜导向凸块，第二斜导结构401为下焊头支座4上从左向右、由上至下的斜导向凹槽；请再参阅图4所示，当导向卡座5向左移动至受第一行程限位件91的阻挡限定时即到达行程最左端，下焊头3即下降至最低极限位置；请再参阅图5所示，当导向卡座5向右移动至受第二行程限位件92的阻挡限定时即到达行程最右端，下焊头3即上升至最高极限位置。

以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例，本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超声波焊接机构，其特征在于，包括上下相对设置的上焊头和下焊头；所述下焊头安装在下焊头支座上；并设置有复动驱动件及导向卡座，所述导向卡座与所述下焊头支座导向配合，工作时所述复动驱动件驱动所述导向卡座移动以导引所述下焊头支座上下移动；所述下焊头随所述下焊头支座移动。

2.根据权利要求1所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述导向卡座上具有第一斜导结构，所述下焊头支座上具有与所述第一斜导结构对应配合的第二斜导结构；所述复动驱动件与所述导向卡座传动连接，并在工作时驱动所述导向卡座水平移动；所述导向卡座水平移动时，所述下焊头支座经所述第一斜导结构与所述第二斜导结构的配合导向上下移动。

3.根据权利要求2所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述第一斜导结构为斜导向凸块，所述第二斜导结构为斜导向凹槽；或者，所述第一斜导结构为斜导向凹槽，所述第二斜导结构为斜导向凸块。

4.根据权利要求2所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述第一斜导结构上和/或所述第二斜导结构上装设有导滑片。

5.根据权利要求2所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述下焊头支座限位在底架上；工作时，所述下焊头支座经导向相对所述底架上下移动，在所述导向卡座的移动方向上相对所述底架静止。

6.根据权利要求1所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述复动驱动件的输出端通过浮动接头与所述导向卡座连接。

7.根据权利要求1所述的超声波焊接机构，其特征在于，在所述导向卡座的移动方向上设置有行程限位件；所述行程限位件包括在移动方向上位于所述导向卡座的第一侧外的第一行程限位件，以及在移动方向上位于所述导向卡座的第二侧外的第二行程限位件。

8.根据权利要求7所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述第一行程限位件和第二行程限位件安装在底架上，且在所述导向卡座的移动方向上可相对所述底架进行位置的前后调节。

9.根据权利要求1所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述导向卡座通过滑轨滑块组件滑动设置底架上；所述复动驱动件安装在所述底架上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述上焊头可上下移动。