[实用新型]节点支撑装置及超声波金属焊接单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波金属焊接领域，具体而言，涉及一种节点支撑装置及超声波金属焊接单元。

背景技术

随着电池行业的迅猛发展，超声波金属焊接由于其独特的优势得到迅速应用。超声波焊接是通过超声波换能器将超声频电源提供的电能转换为高频振动的机械能，通过超声波调幅器和焊头将能量传递到焊接件上。超声波金属焊接单元是超声波金属焊接技术中的关键器件，通常由换能器、调幅器和焊头组成。

与超声波塑料焊接不同，超声波金属焊接应用中，焊接单元的焊头受力方向往往垂直于超声波传播方向，容易造成焊头弯曲变形，影响焊接压力的有效性；并且，相关技术的焊接单元在使用时，调幅器与焊头的连接端承受较大的剪切应力，容易出现焊头断螺钉及焊头螺钉周边开裂的现象，从而降低焊头的使用寿命和应用效果，使得焊接质量下降。

图1示出了一种相关技术的节点支撑装置。相关技术的节点支撑装置是采用支撑圆柱110对焊头节点处进行支撑，通过螺钉将固定支架120固定在超声波焊接单元的机架上，支撑圆柱110自身通过固定支架120固定。应用时，先在超声波焊接单元的焊头节点处增加面积较小的平台，支撑圆柱110则被固定在机架上顶住焊头上平台位置，进行承压，以此来改善焊接压力造成的焊头弯曲变形情况。但是，这种关于支撑圆柱的解决方案，在焊接压力和焊接次数均较小时，可以满足焊接应用需求；但长时间使用过程中，则存在诸多风险。

图2中示出了一种相关技术的超声波金属焊接单元。使用相关技术的节点支撑装置，即支撑圆柱210进行支撑时，超声波金属焊接单元的焊头节点处需要增加平台220，但增加平台220后，会一定程度上影响到焊头的振动形态，从而影响焊头的节点位置，造成焊头节点位置不易确定；并且，相关技术的方式属于对焊头进行单点式的硬性支撑，由于超声波本身的特点，在高频振动过程中焊头节点处本身就会有一定的径向变形；当在焊接压力较大时，更加剧支撑圆柱210接触端的应力集中，也影响焊接压力均匀的施加到焊接工件上。相关技术方案对于节点、焊头中心位置及支撑圆柱的垂直度要求较高，当作用力方向与焊头轴线不在一个面内时，容易产生一定的扭矩，致使焊头产生以轴线为中心的轻微旋转，从而影响焊接单元的稳定，进而影响焊接过程的焊接质量的稳定；使用支撑圆柱需要外部固定在超声波焊接机机架上，需要占用一部分外部空间，不便于自动化及现场操作。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的一个方面提供一种节点支撑装置，包括：支撑套筒，上述支撑套筒的第一端与超声波金属焊接单元的调幅器套筒相连接，上述支撑套筒的第二端与上述超声波金属焊接单元的焊头节点相接触的一侧设置有层压树脂垫。

上述支撑套筒的径向截面的圆心角为α，其中，90度≤α≤360度。

上述支撑套筒的径向截面的圆心角为α为180度。

上述支撑套筒的第二端的径向截面为半圆形。

上述支撑套筒的轴向长度为上述超声波金属焊接单元的超声波在上述超声波金属焊接单元的焊头中传播波长的四分之一。

上述层压树脂垫以支撑套筒的轴向中心线为轴线，对称分布在上述支撑套筒的第二端与上述超声波金属焊接单元的焊头节点相接触的一侧。

上述层压树脂垫为层压酚醛树脂垫。

上述层压树脂垫包括一个子层压树脂垫或多个子层压树脂垫，当为多个子层压树脂垫时，多个上述子层压树脂垫之间的距离小于预设值。

本实用新型的另一个方面，提供一种超声波金属焊接单元，包括：调幅器，焊头和上述的节点支撑装置，其中，上述调幅器的外侧设置有调幅器套筒；上述调幅器与上述焊头之间具有焊头节点；上述支撑套筒的第一端与上述调幅器套筒固定连接，上述支撑套筒的第二端通过上述层压树脂垫与上述焊头节点相接触。

上述支撑套筒的轴向长度为超声波在焊头中传播波长的四分之一。