CN220838391U - 超声波焊接头及焊枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超声波焊接头及焊枪，包括与焊枪本体相连的焊接杆以及连接于焊接杆前端的焊头本体，焊头本体的前端具有用于与待焊件接触的焊接面，焊接面与焊头本体的主轴呈夹角设置，焊接面上设有环形延伸的焊接槽。本实用新型提供的超声波焊接头，利用设置在焊头本体的前端的焊接面与待焊件表面有效贴合，焊接面采用倾斜设置的形式，便于实现结构避让，为焊接杆及焊枪提供了更广的操作空间，避免因内部空间过小影响焊接面与待焊接避免有效接触的问题，保证了焊接的牢固性，焊接面上设置的环形的焊接槽可对焊料进行有效容纳，保证焊点位置得到焊料的有效覆盖，提高了仪表板本体和吸音棉之间连接的牢固性。

Description

超声波焊接头及焊枪

技术领域

本实用新型属于超声波焊接技术领域，更具体地说，是涉及一种超声波焊接头及焊枪。

背景技术

在汽车内饰中，副仪表板总成内部布置了较多的电子电器、风口风道等零部件，副仪表板本体可以遮蔽其内部复杂的结构，提高装饰美观性。为保证车辆行车过程中的NVH性能要求，多在副仪表板本体内侧增设吸音棉。吸音棉的微观结构形如纤细茧棉状，内部蓬松有大量间隙，间隙分布较为均匀，间隙对外敞开、并与外界相通，使声波易于进入间隙内，能够将车体振动产生的中高频噪声振动能转换为吸音棉内部细旦纤维的动能，并转化成热能而消失，达到吸音降噪的功能。

装配时，副仪表板本体与吸音棉之间采用焊接或粘接结构。采用粘接连接时，吸音棉的背部需要增设背胶和剥离纸，操作人员将剥离纸去除后将背胶粘结至副仪表板本体行，操作较为不便、且容易发生错位，同时还存在气味大的问题。

因此一般选用超声波焊接的方式。超声波作用于副仪表板本体(塑料)的接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种高频振动通过焊接头把超声能量传送到焊区，使吸音棉和副仪表板本体融合成一体并凝固，达到焊接的目的。

目前，在进行超声波焊接时，因焊头的焊接面一般垂直于焊头主轴的平面，因此焊枪常受制于副仪表板内部作业空间的影响，使吸音棉无法有效焊接，常存在焊接不良的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超声波焊接头及焊枪，能够通过倾斜设置的焊接面与待焊件有效接触，提高了焊枪焊接过程中的便利性，保证了吸音棉的焊接质量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种超声波焊接头，包括与焊枪本体相连的焊接杆以及连接于焊接杆前端的焊头本体，焊头本体的前端具有用于与待焊件接触的焊接面，焊接面与焊头本体的主轴呈夹角设置，焊接面上设有环形延伸的焊接槽。

在一种可能的实现方式中，焊接面上具有位于焊接槽内圈的中间面，中间面上设有内凹设置、且与焊接槽连通的贯通槽。

一些实施例中，贯通槽设有两个，两个贯通槽分别沿中间面的径向延伸、且两个贯通槽十字交叉设置。

在一种可能的实现方式中，焊接面上具有位于焊接槽外圈的外环面，外环面上设有径向延伸、且与焊接槽连通的径向槽。

一些实施例中，径向槽在焊接面的周向上间隔分布有若干个，且径向槽位于贯通槽的延长线上。

在一种可能的实现方式中，焊接面与焊头本体的主轴之间的夹角为α，40°＜α＜50°。

一些实施例中，焊接面为椭圆形，焊接槽在焊接面长轴方向上的宽度大于焊接槽在焊接面短轴方向上的宽度。

在一种可能的实现方式中，焊接杆的周壁上设有两个相互平行设置、且用于供夹持工具夹持的操作面。

一些实施例中，焊头本体的外径小于焊接杆的外径，焊头本体与焊接杆之间设有弧形过渡部，焊接杆的后端面上设有用于与焊枪本体相连的螺纹连接孔。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，本申请实施例提供的超声波焊接头，利用设置在焊头本体的前端的焊接面与待焊件表面有效贴合，焊接面采用倾斜设置的形式，便于实现结构避让，为焊接杆及焊枪提供了更广的操作空间，避免因内部空间过小影响焊接面与待焊接避免有效接触的问题，保证了焊接的牢固性，焊接面上设置的环形的焊接槽可对焊料进行有效容纳，保证焊点位置得到焊料的有效覆盖，提高了仪表板本体和吸音棉之间连接的牢固性。

本实用新型还提供了一种焊枪，上述焊枪包括超声波焊接头。上述焊枪利用设置在焊头本体的前端的焊接面与待焊件表面有效贴合，焊接面采用倾斜设置的形式，便于实现结构避让，为焊接杆及焊枪提供了更广的操作空间，避免因内部空间过小影响焊接面与待焊接避免有效接触的问题，保证了焊接的牢固性，焊接面上设置的环形的焊接槽可对焊料进行有效容纳，保证焊点位置得到焊料的有效覆盖，提高了仪表板本体和吸音棉之间连接的牢固性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，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提供的超声波焊接头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例图1中超声波焊接头的主视结构示意图；

图3为本实用新型实施例图1中超声波焊接头的左视结构示意图；

图4为本实用新型实施例图3中焊接面的A向结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、焊接杆；11、操作面；12、螺纹连接孔；2、焊头本体；3、焊接面；31、中间面；32、外环面；33、贯通槽；34、径向槽；4、焊接槽；5、弧形过渡部。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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装置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。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更若干个该特征。在本实用新型的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的超声波焊接头及焊枪进行说明。超声波焊接头，包括与焊枪本体相连的焊接杆1以及连接于焊接杆1前端的焊头本体2，焊头本体2的前端具有用于与待焊件接触的焊接面3，焊接面3与焊头本体2的主轴呈夹角设置，焊接面3上设有环形延伸的焊接槽4。

本实施例提供的超声波焊接头，与现有技术相比，本实施例提供的超声波焊接头，利用设置在焊头本体2的前端的焊接面3与待焊件表面有效贴合，焊接面3采用倾斜设置的形式，便于实现结构避让，为焊接杆1及焊枪提供了更广的操作空间，避免因内部空间过小影响焊接面3与待焊接避免有效接触的问题，保证了焊接的牢固性，焊接面3上设置的环形的焊接槽4可对焊料进行有效容纳，保证焊点位置得到焊料的有效覆盖，提高了仪表板本体和吸音棉之间连接的牢固性，提高了仪表板本体和吸音棉之间连接的牢固性。

需要说明的是，为了便于描述，限定超声波焊接头靠近待焊接的一端为前端，超声波焊接头远离待焊接的一端为后端，也就是超声波焊接头靠近人手握持的一端为后端。

本实施例中，焊头本体2和焊接杆1采用一体成型的方式，便于保证二者之间的结构整体性，提高安装的便利性。将焊接面3设置成与焊头本体2主轴具有一定夹角的倾斜面，避免焊接杆1和焊枪本体在垂直于焊接面3的方向上延伸长度过大的问题，进而避免焊枪本体与外部结构发生位置干涉，保证焊接面3与待焊件表面的有效贴合，保证焊接的牢固性。

使用上述超声波焊接头对仪表板本体与吸音棉进行组装焊接，避免因仪表板本体的结构尺寸限制造成的焊接不便，既能保证了结构的装配性能，同时节省了成本及装配工时。

一些可能的实现方式中，上述特征焊接面3采用如图1、图2和图4所示结构。参见图1、图2和图4，焊接面3上具有位于焊接槽4内圈的中间面31，中间面31上设有内凹设置、且与焊接槽4连通的贯通槽33。

本实施例中，焊接槽4用于容纳熔融后的焊料，设置在中间面31上的贯通槽33与外周焊接槽4能够有效连通，使焊料在二者内部有效熔融，同时还具有一定的排气作用，保证熔融后的焊料能够有效成形于待焊件表面，进而便于保证焊接质量。

在一些实施例中，贯通槽33设有两个，两个贯通槽33分别沿中间面31的径向延伸、且两个贯通槽33十字交叉设置。由于中间面31面积较小，因此贯通槽33设置有两个，且成十字交叉形式设置，使其在中间面31的周向上得到均匀布设，可实现焊料的有效流动，保证焊料得到充分的熔融，提高了焊接的牢固性和可靠性。

一些可能的实现方式中，上述特征焊接面3采用如图1、图2和图4所示结构。参见图1、图2和图4，焊接面3上具有位于焊接槽4外圈的外环面32，外环面32上设有径向延伸、且与焊接槽4连通的径向槽34。

本实施例中，外环面32上还设置有径向槽34，径向槽34能够与内圈的焊接槽4有效连通，可将焊接槽4内的气体有序地向焊接面3的外周区域进行导送，避免焊接过程中焊头本体2相对待焊件表面发生打滑的现象，具有良好的防滑效果，提高了超声波焊接头的作业稳定性，保证焊料对焊接面3的有效覆盖，进而保证焊接的牢固性和可靠性。

进一步的，径向槽34在焊接面3的周向上间隔分布有若干个，且径向槽34位于贯通槽33的延长线上。径向槽34和贯通槽33在径向上的有效对应，便于实现贯通槽33、焊接槽4以及径向槽34之间焊料的顺畅流动，实现三者的有效连通，便于对熔融焊料中的气体进行有序外排，提高焊接操作的稳定性。

一些可能的实现方式中，上述特征焊接面3与焊头本体2采用如图2所示结构。参见图2，焊接面3与焊头本体2的主轴之间的夹角为α，40°＜α＜50°。

本实施实施例中，焊接面3与焊头本体2的主轴之间的夹角处于一定范围，既实现了焊枪本体与外周构件的结构避让，又保证了焊接面3位置的焊料能够有效熔融，实现与待焊接表面的有效接触。

具体的，焊接面3与焊头本体2主轴的夹角在40°-50°范围内，上述范围可根据产品的实际操作空间尺寸进行微调，通过人手对后端的焊枪本体上述倾斜设置的焊接面3待焊接避免施加垂直压力，至焊料完成凝固成型，完成焊接操作。

在一些实施例中，上述特征焊接面3可以采用如图4所示结构。参见图4，焊接面3为椭圆形，焊接槽4在焊接面3长轴方向上的宽度大于焊接槽4在焊接面3短轴方向上的宽度。

本实施例中，焊接面3在椭圆长轴和宽轴方向的尺寸大小并不相同，对应的焊接槽4在宽度在不同位置也有对应变化，保证对焊料的有效容纳，提高焊料的熔融效率。

在此基础上，外环面32在焊接面3径向上的尺寸a为1.5-2mm，中间面31的直径b为2-3mm，焊接槽4的深度为1.5-2mm，径向槽34的宽度c为0.5mm，深度为0.5mm，上述尺寸参数可根据焊接产品进行调整，保证焊接过程中超声波焊接头的位置精度，避免焊接滑移问题，保证熔融后的焊料在待焊件表面成规则形状，进而保证焊接质量。

一些可能的实现方式中，上述特征焊接杆1采用如图1至图3所示结构。参见图1至图3，焊接杆1的周壁上设有两个相互平行设置、且用于供夹持工具夹持的操作面11。

本实施例中，操作面11为两个对称设置于焊接杆1两侧的平面，操作面11的设置便于利用夹持工具对焊头本体2进行夹持，以将焊头本体2和焊接杆1连接至焊枪本体上，方便对超声波焊接头进行安装和拆卸，操作方便。

在一些实施例中，上述特征焊头本体2可以采用如图1至图3所示结构。参见图1至图3，焊头本体2的外径小于焊接杆1的外径，焊头本体2与焊接杆1之间设有弧形过渡部5，焊接杆1的后端面上设有用于与焊枪本体相连的螺纹连接孔12。

本实施例中，焊头本体2连接在焊接杆1的前部，焊头本体2外径相对较小，通过弧形过渡部5于焊接杆1衔接，便于二者进行一体成型，保证整体结构强度。

焊接杆1后端设置的螺纹孔便于和焊枪本体进行可拆卸连接，安装超声波焊接头时，通过扳手等夹持工具与操作面11接触并对加持工具施加周向力进行旋转，实现焊接杆1与焊枪本体之间的螺纹连接，上述结构方便进行安装和拆卸操作。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种焊枪，上述焊枪包括超声波焊接头。上述焊枪利用设置在焊头本体2的前端的焊接面3与待焊件表面有效贴合，焊接面3采用倾斜设置的形式，便于实现结构避让，为焊接杆1及焊枪提供了更广的操作空间，避免因内部空间过小影响焊接面3与待焊接避免有效接触的问题，保证了焊接的牢固性，焊接面3上设置的环形的焊接槽4可对焊料进行有效容纳，保证焊点位置得到焊料的有效覆盖，提高了仪表板本体和吸音棉之间连接的牢固性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.超声波焊接头，其特征在于，包括与焊枪本体相连的焊接杆以及连接于所述焊接杆前端的焊头本体，所述焊头本体的前端具有用于与待焊件接触的焊接面，所述焊接面与所述焊头本体的主轴呈夹角设置，所述焊接面上设有环形延伸的焊接槽。

2.如权利要求1所述的超声波焊接头，其特征在于，所述焊接面上具有位于所述焊接槽内圈的中间面，所述中间面上设有内凹设置、且与所述焊接槽连通的贯通槽。

3.如权利要求2所述的超声波焊接头，其特征在于，所述贯通槽设有两个，两个所述贯通槽分别沿所述中间面的径向延伸、且两个所述贯通槽十字交叉设置。

4.如权利要求3所述的超声波焊接头，其特征在于，所述焊接面上具有位于所述焊接槽外圈的外环面，所述外环面上设有径向延伸、且与所述焊接槽连通的径向槽。

5.如权利要求4所述的超声波焊接头，其特征在于，所述径向槽在所述焊接面的周向上间隔分布有若干个，且所述径向槽位于所述贯通槽的延长线上。

6.如权利要求1-5中任一项所述的超声波焊接头，其特征在于，所述焊接面与所述焊头本体主轴之间的夹角为α，40°＜α＜50°。

7.如权利要求6所述的超声波焊接头，其特征在于，所述焊接面为椭圆形，所述焊接槽在所述焊接面长轴方向上的宽度大于所述焊接槽在所述焊接面短轴方向上的宽度。

8.如权利要求1-5中任一项所述的超声波焊接头，其特征在于，所述焊接杆的周壁上设有两个相互平行设置以供夹持工具夹持的操作面。

9.如权利要求8所述的超声波焊接头，其特征在于，所述焊头本体的外径小于所述焊接杆的外径，所述焊头本体与所述焊接杆之间设有弧形过渡部，所述焊接杆的后端面上设有用于与焊枪本体相连的螺纹连接孔。

10.一种焊枪，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的超声波焊接头。