本实用新型专利技术公开了一种超声焊接装置及系统，该超声焊接装置包括超声振动单元、变幅杆和焊接杆，所述超声振动单元的纵向第一端连接在所述变幅杆的纵向第二端，所述超声振动单元用于将电能转化为机械能以产生纵向超声振动，所述变幅杆的纵向第一侧的外圆周处开设有多条均匀分布的螺旋槽以用于将所述超声振动单元产生的纵向超声振动转换为纵扭复合超声振动，所述焊接杆的第二端固定连接在所述变幅杆的纵向第一端以将所述变幅杆上的纵扭复合超声振动传递至所述焊接杆的第一端。本实用新型专利技术能够改变传统的超声振动单一方向的焊接，且解决了焊头更换不便的问题。决了焊头更换不便的问题。决了焊头更换不便的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种超声焊接装置及系统
[0001]本技术涉及超声波加工
，尤其涉及一种超声焊接装置及系统。
技术介绍
[0002]近年来，超声加工迅速发展，超声焊接在塑料焊接与金属焊接得到广泛应用，超声焊接设备存在快速、焊接处连接强等特点。现如今市面上超声焊接装置的超声振动主要为单一方向，焊接轨迹为直线，焊接轨迹单一，同时市面上超声焊接装置普遍存在焊头不便更换的问题。
[0003]以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
[0004]为解决上述技术问题，本技术提出了一种超声焊接装置及系统，能够改变传统的超声振动单一方向的焊接，且解决了焊头更换不便的问题。
[0005]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，本技术公开了一种超声焊接装置，包括超声振动单元、变幅杆和焊接杆，所述超声振动单元的纵向第一端连接在所述变幅杆的纵向第二端，所述超声振动单元用于将电能转化为机械能以产生纵向超声振动，所述变幅杆的纵向第一侧的外圆周处开设有多条均匀分布的螺旋槽以用于将所述超声振动单元产生的纵向超声振动转换为纵扭复合超声振动，所述焊接杆的第二端固定连接在所述变幅杆的纵向第一端以将所述变幅杆上的纵扭复合超声振动传递至所述焊接杆的第一端。
[0007]优选地，所述超声振动单元包括螺钉、盖板、多个电极片和多个压电陶瓷片，多个所述电极片和多个所述压电陶瓷片同轴且沿轴向交替排列在所述盖板和所述变幅杆之间，所述螺钉穿过所述盖板、多个所述电极片和多个所述压电陶瓷片之后固定连接在所述变幅杆的纵向第二端。
[0008]优选地，所述变幅杆上设有法兰，所述变幅杆上位于所述法兰的纵向第一侧的外圆周处开设有4～8条均匀分布的螺旋槽，且所述法兰设置于所述超声振动单元产生的纵向超声振动的振幅为零的波节处。
[0009]优选地，所述焊接杆的第二端与所述变幅杆的纵向第一端之间采用A～C中任意一种方式固定连接：
[0010]A：所述焊接杆的第二端通过可拆卸夹头连接在所述变幅杆的纵向第一端；
[0011]B：所述焊接杆的第二端设有外螺纹，所述变幅杆的纵向第一端设有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹匹配连接；
[0012]C：所述变幅杆的纵向第一端开设有装夹孔，在常温状态下所述装夹孔的直径小于所述焊接杆的第二端处的直径，且所述变幅杆的热膨胀系数大于所述焊接杆的热膨胀系
数。
[0013]优选地，所述焊接杆的第二端与所述变幅杆的纵向第一端之间采用C方式固定连接时，在常温状态下所述装夹孔的直径与所述焊接杆的第二端处的直径的差值在0.03mm至0.06mm之间。
[0014]优选地，所述超声焊接装置还包括转接件，所述焊接杆的第二端与所述变幅杆的纵向第一端之间通过所述转接件固定连接以使得所述焊接杆的轴向方向与所述变幅杆的轴向方向呈预设角度。
[0015]优选地，所述预设角度为90
°
。
[0016]优选地，所述转接件为一柱体，所述柱体的轴向第二端设有第一连接部以用于将所述转接件与所述变幅杆的纵向第一端固定连接，所述柱体的侧面处设有第二连接部以用于将所述转接件与所述焊接杆的第二端固定连接。
[0017]其中，进一步地，所述第一连接部与所述变幅杆的纵向第一端通过螺纹连接或者热装夹连接(例如第一连接部为内螺纹，变幅杆的纵向第一端为相应的外螺纹；或者第一连接部为装夹孔，在常温状态下该装夹孔的直径小于变幅杆的纵向第一端处的直径且转接件的热膨胀系数大于变幅杆的热膨胀系数)；所述第二连接部与所述焊接杆的第二端通过螺纹连接或者热装夹连接(例如第二连接部为内螺纹，焊接杆的第二端为相应的外螺纹；或者第二连接部为装夹孔，在常温状态下该装夹孔的直径小于焊接杆的第二端处的直径且转接件的热膨胀系数大于焊接杆的热膨胀系数)。
[0018]第二方面，本技术公开了一种超声焊接系统，包括第一方面所述的超声焊接装置、线性移动装置和控制装置，所述超声焊接装置连接在所述线性移动装置的被控制端，所述控制装置同时与所述超声焊接装置和所述线性移动装置连接以用于同时控制所述超声焊接装置和所述线性移动装置。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术提出的超声焊接装置及系统，将焊接杆固定连接在能产生纵扭复合超声振动的超声振动单元和变幅杆的纵向第一端，使得焊接杆的焊头能够输出纵扭复合高频振动，基于此能够实现在焊接物体时，物体既受到竖直方向的超声高频振动，又受到周向方向的超声高频扭转振动，从而改变了传统的超声振动单一方向的焊接，实现了一种新型的焊接方式，使物体焊接更加牢固，同时通过控制调节，焊接装置可实现兼容多种需求的超声焊接。
[0020]在进一步的方案中，本技术还具有以下有益效果：
[0021](1)可以将可拆卸夹头(例如ER夹头、SK夹头等)结合应用到纵扭焊接中，其中的可拆卸夹头具有较好的精度、良好的夹持稳定性以及装卸易于操作，从而使得焊接装置可以结合可拆卸夹头的优点，焊接装置的焊头装卸操作变得简易，且焊头与焊接装置的同轴度更易于保证。
[0022](2)纵扭焊接装置的变幅杆设有多条均匀分布的螺旋槽，可将压电陶瓷片产生的纵向超声振动经过变幅杆上的螺旋槽将部分纵向超声振动转换为纵扭超声复合振动，从而实现焊头输出纵扭复合高频振动。
[0023](3)变幅杆和焊接杆之间的连接角度可以呈90度，使焊接杆输出端(纵向第一端)输出纵向振动与周向振动，从而实现在周向某一固定位置同时输出椭圆复合振动。
[0024](4)超声焊接装置可以装配在线性移动装置(例如气缸)的被控制端，通过控制装
置控制，从而可以使得超声焊接装置能够由线性移动装置(例如气缸)带动至预定的焊接位置，对焊接物进行超声焊接，从而实现高精度的超声焊接。
附图说明
[0025]图1是本技术实施例一的采用ER夹头的超声焊接装置的结构示意图；
[0026]图2是本技术实施例二的采用SK夹头的超声焊接装置的结构示意图；
[0027]图3是本技术实施例三的采用螺纹连接的超声焊接装置的结构示意图；
[0028]图4是本技术实施例四的采用热装方式连接的超声焊接装置的结构示意图；
[0029]图5是本技术实施例五的采用SK夹头的超声焊接装置中的换能器周向输出椭圆复合振动实施例结构示意图；
[0030]图6是本技术实施例六的超声焊接系统的结构示意图；
[0031]图7是本技术超声焊接系统进行焊接的流程图。
具体实施方式
[0032]以下对本技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声焊接装置，其特征在于，包括超声振动单元、变幅杆和焊接杆，所述超声振动单元的纵向第一端连接在所述变幅杆的纵向第二端，所述超声振动单元用于将电能转化为机械能以产生纵向超声振动，所述变幅杆的纵向第一侧的外圆周处开设有多条均匀分布的螺旋槽以用于将所述超声振动单元产生的纵向超声振动转换为纵扭复合超声振动，所述焊接杆的第二端固定连接在所述变幅杆的纵向第一端以将所述变幅杆上的纵扭复合超声振动传递至所述焊接杆的第一端。2.根据权利要求1所述的超声焊接装置，其特征在于，所述超声振动单元包括螺钉、盖板、多个电极片和多个压电陶瓷片，多个所述电极片和多个所述压电陶瓷片同轴且沿轴向交替排列在所述盖板和所述变幅杆之间，所述螺钉穿过所述盖板、多个所述电极片和多个所述压电陶瓷片之后固定连接在所述变幅杆的纵向第二端。3.根据权利要求1所述的超声焊接装置，其特征在于，所述变幅杆上设有法兰，所述变幅杆上位于所述法兰的纵向第一侧的外圆周处开设有4～8条均匀分布的螺旋槽，且所述法兰设置于所述超声振动单元产生的纵向超声振动的振幅为零的波节处。4.根据权利要求1至3任一项所述的超声焊接装置，其特征在于，所述焊接杆的第二端与所述变幅杆的纵向第一端之间采用A～C中任意一种方式固定连接：A：所述焊接杆的第二端通过可拆卸夹头连接在所述变幅杆的纵向第一端；B：所述焊接杆的第二端设有外螺纹，所述变幅杆的纵向第一端设有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹匹配连接；C：所述变幅杆的纵向第一端开设有装夹孔，在常温状态下所述装夹孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵学奇，马原，许超，
申请(专利权)人：深圳市青鼎装备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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