[发明专利]超声波焊接装置及焊接方法

说明书

本发明的目的在于提供一种超声波焊接装置及焊接方法其中，超声波焊接装置包括超声波三联组、底模组件、第一姿态调节组件以及第二姿态调节组件。超声波三联组包括换能器、调幅器以及滚焊头。底模组件与滚焊头相对设置，底模组件与滚焊头限定出焊接装置内的焊接工位。第一姿态调节组件与超声波三联组传动连接，用于调节滚焊头的高度以及水平度。第二姿态调节组件与底模组件传动连接，用于调节底模组件的水平度。通过保证滚焊头与底模组件之间的平行度，能够减少在对板材与箔材时出现的跑偏现象，能够实现利用滚动焊接的方式实现箔材与板材之间的焊接。

技术领域

本发明涉及超声波焊接领域，尤其涉及一种超声波焊接装置及焊接方法。

背景技术

超声波焊接技术是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合的焊接工艺。传统超声波滚焊机都是针对纺织品与纺织品、塑料与塑料、箔材与箔材之间的焊接，而对于铝、铜箔材与5mm以内铝板、铜板焊接，只有金属超声波滚焊机或楔干超声波焊机才能稳定焊接可以做到，但对于铝、铜箔材与厚度10mm以上铝板或铜板，现有的超声波焊机就很难做到了。

而对于传统超声波滚焊机只是针对纺织品与纺织品、塑料与塑料、箔材与箔材之间的焊接等，金属超声波滚焊机也是多层箔材进行一次焊接且层数不能过多，焊接层数过多会出现焊不住、虚焊、跑偏等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波焊接装置，能够实现利用滚动焊接的方式实现箔材与板材之间的焊接。

为实现前述目的的超声波焊接装置，包括超声波三联组、底模组件、第一姿态调节组件以及第二姿态调节组件。超声波三联组包括换能器、调幅器以及滚焊头。底模组件与所述滚焊头相对设置，所述底模组件与所述滚焊头限定出所述焊接装置内的焊接工位。第一姿态调节组件与所述超声波三联组传动连接，用于调节所述滚焊头的高度以及水平度。第二姿态调节组件与所述底模组件传动连接，用于调节所述底模组件的水平度。由于在焊接过程中，板材来料的平整度具有不确定性，当底模组件与滚焊头之间不能达到平行，箔材在滚动焊接的过程中就容易出现跑偏。通过保证滚焊头与底模组件之间的平行度，能够减少在对板材与箔材时出现的跑偏现象，进而提升焊接质量。

在一个或多个实施例中，所述第一姿态调节组件包括蜗轮蜗杆减速机、丝杆以及导轨，所述超声波三联组通过所述丝杆与所述蜗轮蜗杆减速机传动连接，并在所述蜗轮蜗杆减速机作动下沿所述导轨可活动；所述第二姿态调节组件为多个支撑所述底模组件的可调顶丝。

在一个或多个实施例中，所述第一姿态调节组件还包括气缸以及比例阀，所述气缸与所述超声波三联组传动连接，所述比例阀设置于所述气缸与所述超声波三联组之间，用于调节所述气缸向所述超声波三联组输出的驱动压力。采用气缸加比例阀能很好的控制气缸压力。以保证滚焊头对待焊接的箔材压力能够得到控制。

在一个或多个实施例中，所述滚焊头的工作部位具有磨砂层。通过将该工作部位设置为具有磨砂层，使得焊接受力面积更大焊接效果更好，且不会造成箔材中的预埋件破损，同时在焊接后，箔材与板材之间能够有较好的焊接连接性。

在一个或多个实施例中，所述底模组件包括底座、定位板、压板以及底模伺服电机。定位板设置于所述底座上，待焊接物料可置于所述定位板上。压板设置于所述定位板上方，并朝向靠近或远离所述定位板的方向可活动。底模伺服电机与所述定位板传动连接，用于驱动所述定位板与所述滚焊头同步作动。通过将压板朝向靠近定位板的方向活动，使得物料能够在焊接过程中被压紧，从而进一步减少了焊接过程中出现的跑偏现象。

在一个或多个实施例中，所述底座内设置有加热单元，所述加热单元设置于靠近所述定位板的位置，以使所述加热单元作动时可对所述定位板加热。通过高温使要焊接的一些在焊接中延展性不是很好的箔材，如铝箔的晶体结构、物理化学性质发生改变，从而在焊接中能有更好的延展性，不易断裂。此外，通过加热到一定温度能实现异种金属之间的焊接。通过前述设置，能够提升本超声波焊接装置的应用范围。