[发明专利]一种激光辅助式超声波金属焊接装置

说明书

本发明涉及一种激光辅助式超声波金属焊接装置，包括安装架、激光器、隔离器、第一扩光元件以及第二扩光元件；所述安装架包括横板、竖板以及工作板，所述安装架上设置有第一反射镜和第二反射镜，所述隔离器位于激光器和第一反射镜之间，所述第一扩光元件位于第一反射镜和第二反射镜之间，所述工作板上设置有安装件和焊接组件，所述安装件和焊接组件位于第二反射镜和第二扩光元件之间，所述焊接组件位于安装件的上方。本发明提供一种激光辅助式超声波金属焊接装置，减少了焊接时间，减轻了超声波焊头的损伤，有效地保护了超声波的换能器，节约了超声能量和生产成本，拓展了可焊接工件尺寸。

技术领域

本发明涉及焊接领域，具体涉及一种激光辅助式超声波金属焊接装置。

背景技术

超声波金属焊接是利用超声频率的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法，金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将机械能转变为内能、形变能及有限的温升，两母材达到再结晶温度下发生的固相焊接。

目前常用的超声金属焊接机在焊接工件比较厚或者线径比较粗的线缆时，需要高功率换能器或者延长焊接时间，这会损伤超声波焊头，并且换能器本省也容易损坏；特别是当换能器功率受限时，即使增加工作时间焊接机也无法完成大工件的焊接工作。

发明内容

本发明的目的是：提供一种激光辅助式超声波金属焊接装置，解决以上问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种激光辅助式超声波金属焊接装置，包括安装架、激光器、隔离器、第一扩光元件以及第二扩光元件；所述安装架包括横板、竖板以及工作板，所述安装架上设置有第一反射镜和第二反射镜，所述隔离器位于激光器和第一反射镜之间，所述第一扩光元件位于第一反射镜和第二反射镜之间，所述工作板上设置有安装件和焊接组件，所述安装件和焊接组件位于第二反射镜和第二扩光元件之间，所述焊接组件位于安装件的上方。

进一步的，所述第一扩光元件与水平面垂直，所述第二扩光元件与安装件高度相对应，所述激光器与隔离器和第一反射镜在一条直线上，所述第二反射镜与竖板呈一定夹角。

进一步的，所述第一扩光元件为光学透镜，所述第二扩光元件为光学反射镜，所述第一反射镜与横板和竖板均呈一定夹角，所述第一反射镜和第二反射镜与第一扩光元件在一条直线上。

进一步的，所述第一扩光元件为柱形透镜，所述第二扩光元件为柱形反射镜，所述横板通过竖板与工作板连接。

进一步的，所述第一扩光元件为凹形透镜，所述第二扩光元件为凹形发射镜。

进一步的，所述第一扩光元件具体为凹形柱面透镜，所述第二扩光元件为凹形柱面反射镜。

进一步的，所述第一扩光元件上设置有增透膜，所述第二扩光元件设置有增反膜。

进一步的，所述第一扩光元件的凹面朝向第一反射镜，所述第二扩光元件的凹面朝向安装件和焊接组件，所述第一扩光元件的凹面的顶边与水平面垂直，所述第二扩光元件的凹面的顶边与水平面平行。

本发明的有益效果为：提供一种激光辅助式超声波金属焊接装置，通过安装架、激光器、隔离器、第一扩光元件以及第二扩光元件相互配合使用，实现通过将激光分散开来，在超声波焊接前用激光对需要焊接的工件进行预热的效果，减少了焊接时间，减轻了超声波焊头的损伤，有效地保护了超声波的换能器，节约了超声能量和生产成本，特别是可以实现小功率超声换能器完成大工件的焊接工作，拓展了可焊接工件尺寸。

附图说明

图1为本发明一种激光辅助式超声波金属焊接装置的整体结构轴测图。

图2为本发明一种激光辅助式超声波金属焊接装置的另一整体结构轴测图。