[发明专利]超声焊接装置

说明书

本发明涉及一种超声焊接装置(10)，超声焊接装置(10)包括超声焊极(14、28)，超声焊极(14、28)在纵向超声焊极轴线(26)的方向上发射纵向振动，超声焊极(14、28)包括在超声焊极头部(15、29)上实现的工作表面(17)，并且包括砧座(16)，用于容纳焊接熔敷物(20)的焊件容舱(19)在工作表面(17)和砧座(16)的配合端面(18)之间实现，砧座(16)的配合端面(18)与工作表面(17)相对设置。超声焊接装置(10)包括止动装置(21)，以用于在纵向超声焊极轴线(26)的方向(22)上相对于工作表面(17)限定焊接熔敷物(20)的焊接位置P。配合端面(18)朝向纵向超声焊极轴线(26)按照以下方式以倾角α设置：当配合端面(18)朝向邻近工作表面(17)的超声焊极(14、28)的振动节点向下倾斜时，工作表面(17)和配合端面(18)之间的距离a朝向振动节点SK持续增大，以及当配合端面(18)朝向邻近工作表面(17)的振动节点SK向上倾斜时，工作表面(17)和配合端面(18)之间的距离a基本上是恒定的。

技术领域

本发明涉及一种超声焊接装置，超声焊接装置包括在纵向超声焊极轴线的方向上发射纵向振动的超声焊极，超声焊极包括在超声焊极头部上实现的工作表面，并且包括砧座，用于容纳焊接熔敷物的焊件容舱在超声焊极的工作表面和砧座的配合端面之间实现，砧座的配合端面与工作表面相对设置。超声焊接装置包括止动装置，以用于在纵向超声焊极轴线的方向上限定焊接熔敷物的焊接位置P。

背景技术

上述样式的超声焊接装置特别用于成对的超声焊钳，以实现金属管（如用于冷却单元，特别是空调或冰箱上的流体管道）上的端部焊接。这种类型的端部焊接是在以如下方式向冷却回路（包括流体管道）中填充冷却剂之后实现的：在端部焊接断开的同时，设置在管的自由端部上的填充阀与管的端部断开。

为了能够在超声焊极的工作表面和砧座的配合端面之间准确定位焊接熔敷物（在上面的详细使用中形成为管），止动装置设置在超声焊接装置的壳体上，止动装置在焊接位置与管接触，使得管的轴向位置在纵向超声焊极轴线的方向上限定。

实践显示，尽管布置有止动装置，但是如果在振动被施加于焊接熔敷物的同时，超声焊接装置的操作员没有在焊接熔敷物上施加力，从而将焊接熔敷物压靠于止动装置，则当振动被施加于焊接熔敷物时，就不能够确保焊接熔敷物抵靠止动装置。由于这种手动生成的夹紧力，无法始终确保焊接能够以真正可复制的方式加工。

发明内容

因此，本发明的当前目的是提出一种超声焊接装置，超声焊接装置能够以改进的方式复制焊接的执行。

为了达到此目的，根据本发明的超声焊接装置包括在纵向超声焊极轴线的方向上发射纵向振动的超声焊极，超声焊极包括在超声焊极头部上实现的工作表面，并且包括砧座，用于容纳焊接熔敷物的焊件容舱在工作表面和砧座的配合端面之间实现，砧座的配合端面与工作表面相对设置，超声焊接装置包括止动装置以用于在纵向超声焊极轴线的方向上相对于工作表面限定焊接熔敷物的焊接位置。

根据本发明，配合端面朝向纵向超声焊极轴线按照如下方式以倾角设置：当配合端面朝向邻近工作表面的超声焊极的振动节点向下倾斜时，工作表面与配合端面之间的距离朝振动节点SK不断增大，并且当配合端面朝向邻近工作表面的振动节点SK向上倾斜时，工作表面与配合端面之间的距离基本上是恒定的。

进一步，砧座通过致动装置抵靠超声焊极的超声焊极头部，绕在钳壳的后面部分中实现的枢转轴线以如下方式可枢转：在砧座上实现的配合端面能够抵着发射纵向振动的超声焊极的工作表面移动。

本发明基于以下认识：超声焊极的纵向振动将引起粘附至超声焊极的主体的平移运动。根据本发明的超声焊接装置的替代实施例进一步导致容纳于工作表面和配合端面之间的焊件容舱中的焊接熔敷物（即特别是实现为管的焊接熔敷物），以在止动装置的方向上进行平移运动。因此，即便操作员没有在止动装置的方向上对焊接熔敷物施加夹紧力，也可以确保在任何情况下，焊接熔敷物在整个焊接过程中始终在其位置抵靠止动装置。因此，至少关于焊接熔敷物的焊接位置，能够确保可重复的焊接加工。