CN220050402U - 一种双焊头超声焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双焊头超声焊接装置，包括机架、工作台、夹持组件和焊头机构；工作台可拆卸连接于机架，工作台横向形成有用于放置待加工件的容纳槽；夹持组件包括第一驱动源和夹头，第一驱动源靠近工作台固定于机架，第一驱动源用于驱动夹头将待加工件竖向抵接于工作台；两个焊头机构相向位于工作台的两侧，每个焊头机构用于焊接工作台一侧的待加工件，当焊接模块抵接于工作台一侧的待加工件时，焊接模块对待加工件进行焊接工作。本实用新型的双焊头超声焊接装置，由于两个焊头机构相向位于工作台的两侧，每个焊头机构用于焊接工作台一侧的待加工件，从而使得待加工件的两侧可以同时进行超声焊接加工，进而提高待加工件焊接的工作效率。

Description

一种双焊头超声焊接装置

技术领域

本实用新型涉及汽车配件加工的技术领域，尤其涉及一种双焊头超声焊接装置。

背景技术

现有技术中，超声焊接技术是指利用高频的振动通过压力直接作用于焊接工件上，焊件接触面由于摩擦生热使材料局部熔化，然后冷却凝固形成结合点，最终实现工件的焊接。现有管状工件的超声焊接中，由于管状工件的超声焊接工艺中一般采用轴向振动加工，其设备与模具常采用竖向安装，因此设备仅加工管状工件一端，加工效率较低，因此，需要解决超声焊接装置焊接管状工件时效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双焊头超声焊接装置，旨在解决超声焊接装置焊接管状工件时效率低的问题。

为解决上述技术问题，提供一种双焊头超声焊接装置，包括机架、工作台、夹持组件和焊头机构；所述工作台可拆卸连接于所述机架，所述工作台横向形成有用于放置待加工件的容纳槽；所述夹持组件包括第一驱动源和夹头，所述第一驱动源靠近所述工作台固定于所述机架，所述第一驱动源用于驱动所述夹头将待加工件竖向抵接于所述工作台；两个所述焊头机构相向位于所述工作台的两侧，每个所述焊头机构用于焊接所述工作台一侧的待加工件，所述焊头机构包括焊接模块、驱动组件和气压检测器，所述驱动组件连接于所述机架用于驱动所述焊接模块朝向所述工作台移动，当所述焊接模块抵接于所述工作台一侧的待加工件时，所述气压检测器用于检测焊接模块与待加工件之间的压力值，以使所述焊接模块对待加工件进行焊接工作。

进一步地，所述焊接模块包括压电换能器、变幅杆和超声焊头，所述压电换能器连接于所述机架用于向所述超声焊头输送高频震动，所述变幅杆连接于所述压电换能器和所述超声焊头之间。

进一步地，所述焊接模块还包括紧固件，通过所述紧固件将所述变幅杆与所述压电换能器可拆卸连接。

进一步地，所述驱动组件包括滑轨、滑块、第二驱动源，所述滑轨位于所述工作台的两侧固定于所述机架上，所述滑块连接于所述焊接模块，所述第二驱动源驱动所述滑块相对所述滑轨滑动，以使所述焊接模块朝向所述工作台方向移动。

进一步地，所述驱动组件还包括行程开关，所述行程开关设于靠近所述工作台一侧的所述机架上，当所述焊接模块朝向所述工作台移动中，所述滑块抵接在所述行程开关时，所述第二驱动源停止驱动所述滑块的移动。

进一步地，所述工作台包括底座、支撑架和载物台，所述底座可拆卸连接于所述机架，通过所述支撑架以使所述载物台与所述超声焊头齐高，所述容纳槽形成于所述载物台用于卡接待加工件。

进一步地，所述容纳槽为长条形半圆槽，所述容纳槽与所述工作台两侧的所述超声焊头同轴心设置，以使两侧的所述超声焊头相向抵接放置在所述容纳槽的待加工件。

进一步地，所述焊头机构还包括传感器和支架，所述传感器连接于所述支架的一端，所述支架另一端可拆卸连接于底座上，所述传感器用于检测所述容纳槽上的待加工件。

进一步地，当所述容纳槽容纳有待加工件时，至少有部分待加工件裸露于所述载物台的上表面，所述传感器为激光距离传感器，其中，所述激光穿过所述载物台的上表面用于检测待加工件。

进一步地，至少有两组所述夹持组件间隔设置用于夹持待加工件，所述夹头形成有限位槽，当所述夹头将待加工件抵接于载物台时，所述限位槽和所述容纳槽分别夹持待加工件的上下两侧。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

本实施例中的双焊头超声焊接装置，由于两个焊头机构相向位于工作台的两侧，每个焊头机构用于焊接工作台一侧的待加工件，从而使得待加工件的两侧可以同时进行超声焊接加工，进而提高待加工件焊接的工作效率，克服现有技术中超声焊接工件效率低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所述的双焊头超声焊接装置第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的双焊头超声焊接装置第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的双焊头超声焊接装置的俯视图；

图4为图3中A-A处的剖视图；

图5为本实用新型实施例所述的双焊头超声焊接装置的局部爆炸示意图；

图6为本实用新型实施例所述的载物台的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的限位槽的结构示意图。

其中：100、超声焊接装置；110、机架；120、工作台；121、底座；122、支撑架；123、载物台；1231、容纳槽；130、夹持组件；131、第一驱动源；132、夹头；1321、限位槽；140、焊头机构；141、焊接模块；1411、压电换能器；1412、变幅杆；1413、超声焊头；142、驱动组件；1421、滑轨；1422、滑块；1423、第二驱动源；1424、行程开关；143、气压检测器；144、传感器；145、支架；200、待加工件。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

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。

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。本文所使用的术语“及/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。

请参考图1-图7，本实用新型实施例提供了一种双焊头超声焊接装置100，包括机架110、工作台120、夹持组件130和焊头机构140；工作台120可拆卸连接于机架110，工作台120横向形成有用于放置待加工件200的容纳槽1231；夹持组件130包括第一驱动源131和夹头132，第一驱动源131靠近工作台120固定于机架110，第一驱动源131用于驱动夹头132将待加工件200竖向抵接于工作台120；两个焊头机构140相向位于工作台120的两侧，每个焊头机构140用于焊接工作台120一侧的待加工件200，焊头机构140包括焊接模块141、驱动组件142和气压检测器143，驱动组件142连接于机架110用于驱动焊接模块141朝向工作台120移动，当焊接模块141抵接于工作台120一侧的待加工件200时，气压检测器143用于检测焊接模块141与待加工件200之间的压力值，以使焊接模块141对待加工件200进行焊接工作。具体应用中，将待加工件200放置在工作台120的容纳槽1231后，第一驱动源131(气缸)驱动夹头132垂直向下运动夹紧待加工件200，然后驱动组件142(左)和驱动组件142(右)分别驱动工作台120两侧的焊接模块141朝向工作台120移动，当气压检测器143的达到预设的压力值时，驱动组件142停止驱动焊接模块141的移动，焊接模块141抵接在待加工件200进行焊接，可以理解的，待加工件200是一种组合后的组件，通过焊接模块141产生高频的超声振动对组件之间进行摩擦生热，使得至少两个组件发生界面间的局部熔化，在压力的作用下冷却降温形成牢固的连接点，完成焊接过程。这样，当待加工件200两端都有组件需要进行焊接时，就可以通过工作台120两侧的焊接模块141同时对待加工件200进行焊接，避免需要一次焊接待加工件200一端，又需要重新将待加工件200拆除调整重新焊接另一端，从而极大提高了待加工件200的焊接效率。

参照图4所示，在一种可能的实施方式中，焊接模块141包括压电换能器1411、变幅杆1412和超声焊头1413，压电换能器1411连接于机架110用于向超声焊头1413输送高频振动，变幅杆1412连接于压电换能器1411和超声焊头1413之间。具体应用中，为了便于调整超声焊头1413处的振幅和频率，在压电换能器1411和超声焊头1413之间设置有变幅杆1412，变幅杆1412顾名思义就是配合超声波换能器改变超声波振动幅度的功能组件。其主要作用是改变换能器的振幅(一般是增大)、提高振速比、提高效率，提高机械品质因数，加强耐热性，扩大适应温度范围，延长换能器的使用寿命。超声波换能器通过安装变幅杆1412(超声波变幅器)调整了换能器与超声波工具头之间的负载匹配，减小了谐振阻抗，使其在谐振频率工作提高电声转换效率，有效降低了超声波换能器的发热量，提高使用寿命。其中，可以根据待加工件200的材质和厚度等不同的参数来选择不同的变幅杆1412，提高能量的有效利用率，从而提高焊接模块141的焊接效率。

参照图5所示，在一种可能的实施方式中，焊接模块141还包括紧固件(图未示)，通过紧固件将变幅杆1412与压电换能器1411可拆卸连接。具体应用中，将变幅杆1412与压电换能器1411可拆卸连接可以便于更换超声焊头1413，其中，当超声焊头1413损坏时，可以进行快速通过紧固件进更换使用，另外，当需要焊接不同类型的待加工件200时，也可以通过紧固件根据待加工件200类型的需要更换不同的变幅杆1412和超声焊头1413，从而提高焊接模块141的对不同类型待加件的适应性，从而降低待加工件200的生产成本。

参照图3-图5所示，在一种可能的实施方式中，驱动组件142包括滑轨1421、滑块1422、第二驱动源1423，滑轨1421位于工作台120的两侧固定于机架110上，滑块1422连接于焊接模块141，第二驱动源1423驱动滑块1422相对滑轨1421滑动，以使焊接模块141朝向工作台120方向移动。具体应用中，滑轨1421分别设置在工作台120两侧的机架110上，通过第二驱动源1423驱动滑块1422携带焊接模块141朝向工作台120方向相对滑轨1421滑动，这样焊接模块141能平稳地通过滑轨1421准确抵接在待加工件200的两侧，从而将焊接模块141与待加工件200进行快速定位后，进行焊接加工，从而进一步提高双焊头超声焊接装置100的焊接效率。

参照图4-图6所示，在一种可能的实施方式中，驱动组件142还包括行程开关1424，行程开关1424设于靠近工作台120一侧的机架110上，当焊接模块141朝向工作台120移动中，滑块1422抵接在行程开关1424时，第二驱动源1423停止驱动滑块1422的移动。具体应用中，为了避免存在可能的运行故障，如当待加工件200没有放置在容纳槽1231或放置不准确或气压检测器143出现故障等情况，从而导致驱动组件142的运行故障，通过将行程开关1424设置在靠近工作台120一侧的机架110上，当焊接模块141超出正常的移动距离而撞向工作台120前，滑块1422抵接在行程开关1424上，从而使得第二驱动源1423停止驱动焊接模块141继续向前移动。

参照图4和图5所示，在一种可能的实施方式中，工作台120包括底座121、支撑架122和载物台123，底座121可拆卸连接于机架110，通过支撑架122以使载物台123与超声焊头1413齐高，容纳槽1231形成于载物台123用于卡接待加工件200。具体应用中，由于超声焊头1413工作时产生高频的超声振动，通过高频的超声振动进行工作，一般情况下，超声焊头1413需要距离机架110一定高度来减少振动能量的损耗，因此，载物台123需要通过支撑架122来使得载物台123与超声焊头1413同等高度，便于超声焊头1413对载物台123上的待加工件200进行焊接。

参照图5和图6所示，在一种可能的实施方式中，容纳槽1231为长条形半圆槽，容纳槽1231与工作台120两侧的超声焊头1413同轴心设置，以使两侧的超声焊头1413相向抵接放置在容纳槽1231的待加工件200。具体应用中，为了便于对待加工件200进行轴向的固定，将容纳槽1231与工作台120两侧的超声焊头1413同轴心设置，从而使得两侧的超声焊头1413相向抵接放置在容纳槽1231上的待加工件200，这样，可以避免夹持组件130的复杂化设置。值得说明的，容纳槽1231的形状优先以待加工件200的形状进行配设。

参照图2-图6所示，在一种可能的实施方式中，焊头机构140还包括传感器144和支架145，传感器144连接于支架145的一端，支架145另一端可拆卸连接于底座121上，传感器144用于检测容纳槽1231上的待加工件200。具体应用中，为了便于判断待加工件200是否位于容纳槽1231上，特别地，载物台123两侧的超声焊头1413抵接在待加工件200两侧时，需要通过传感器144再次检测待加工件200位于容纳槽1231上，从而超声焊头1413再对待加工件200进行超声焊接，从而提高焊接待加工件200的成品率。

参照图4-图6所示，在一种可能的实施方式中，当容纳槽1231容纳有待加工件200时，至少有部分待加工件200裸露于载物台123的上表面，传感器144为激光距离传感器144，其中，激光穿过载物台123的上表面用于检测待加工件200。具体应用中，当传感器144感应到的激光从没有被遮挡到被待加工件200遮挡时，焊接模块141正常工作，当传感器144的激光从被待加工件200遮挡到没有被遮挡时，焊接模块141停止工作。

参照图2、图5和图7所示在一种可能的实施方式中，至少有两组夹持组件130间隔设置用于夹持待加工件200，夹头132形成有限位槽1321，当夹头132将待加工件200抵接于载物台123时，限位槽1321和容纳槽1231分别夹持待加工件200的上下两侧。具体应用中，当限位槽1321和容纳槽1231分别夹持在待加工件200的上下两侧时，此时，待加工的上下移动的自由度被约束，从而避免待加工件200在高频振动时发生偏移，影响最终待加工件200的质量。

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申请专利范围的限制。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)

1.一种双焊头超声焊接装置，其特征在于，包括：

机架；

工作台，所述工作台可拆卸连接于所述机架，所述工作台横向形成有用于放置待加工件的容纳槽；

夹持组件，所述夹持组件包括第一驱动源和夹头，所述第一驱动源靠近所述工作台固定于所述机架，所述第一驱动源用于驱动所述夹头将待加工件竖向抵接于所述工作台；

焊头机构，两个所述焊头机构相向位于所述工作台的两侧，每个所述焊头机构用于焊接所述工作台一侧的待加工件，所述焊头机构包括焊接模块、驱动组件和气压检测器，所述驱动组件连接于所述机架用于驱动所述焊接模块朝向所述工作台移动，当所述焊接模块抵接于所述工作台一侧的待加工件时，所述气压检测器用于检测焊接模块与待加工件之间的压力值，以使所述焊接模块对待加工件进行焊接工作。

2.根据权利要求1所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，所述焊接模块包括压电换能器、变幅杆和超声焊头，所述压电换能器连接于所述机架用于向所述超声焊头输送高频震动，所述变幅杆连接于所述压电换能器和所述超声焊头之间。

3.根据权利要求1所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，所述焊接模块还包括紧固件，通过所述紧固件将所述变幅杆与所述压电换能器可拆卸连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，所述驱动组件包括滑轨、滑块、第二驱动源，所述滑轨位于所述工作台的两侧固定于所述机架上，所述滑块连接于所述焊接模块，所述第二驱动源驱动所述滑块相对所述滑轨滑动，以使所述焊接模块朝向所述工作台方向移动。

5.根据权利要求4所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，所述驱动组件还包括行程开关，所述行程开关设于靠近所述工作台一侧的所述机架上，当所述焊接模块朝向所述工作台移动中，所述滑块抵接在所述行程开关时，所述第二驱动源停止驱动所述滑块的移动。

6.根据权利要求2或3所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，所述工作台包括底座、支撑架和载物台，所述底座可拆卸连接于所述机架，通过所述支撑架以使所述载物台与所述超声焊头齐高，所述容纳槽形成于所述载物台用于卡接待加工件。

7.根据权利要求6所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，所述容纳槽为长条形半圆槽，所述容纳槽与所述工作台两侧的所述超声焊头同轴心设置，以使两侧的所述超声焊头相向抵接放置在所述容纳槽的待加工件。

8.根据权利要求4所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，所述焊头机构还包括传感器和支架，所述传感器连接于所述支架的一端，所述支架另一端可拆卸连接于底座上，所述传感器用于检测所述容纳槽上的待加工件。

9.根据权利要求8所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，当所述容纳槽容纳有待加工件时，至少有部分待加工件裸露于所述载物台的上表面，所述传感器为激光距离传感器，其中，所述激光穿过所述载物台的上表面用于检测待加工件。

10.根据权利要求1所述的双焊头超声焊接装置，其特征在于，至少有两组所述夹持组件间隔设置用于夹持待加工件，所述夹头形成有限位槽，当所述夹头将待加工件抵接于载物台时，所述限位槽和所述容纳槽分别夹持待加工件的上下两侧。