专利名称：超声波接合装置的滚轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超声波接合装置的滚轮，特别是一种设置 于超声波接合装置并通过超声波将金属薄膜接合于金属对象的滚轮。
背景技术：
由于金属制品具有较佳的结构强度及耐久性，早已广泛应用于 航空、船舶、汽车、电器、电子等各种技术领域中，然而，并非所 有金属制品都可一次制作成型，且往往需要通过一些接合手段将金 属制品结合，而传统用于接合金属的手法多半以焊接(如焊锡)为 主，此方式不仅耗费工时及人力，并产生大量光热及烟尘，长期操 作下对施工者而言容易产生健康方面的影响，且金属的接合面形成 深浅不一的熔接区段，不但无法维持美观，更存在熔接强度不足的 问题，再者若接合后的金属欲用于导电，则因熔接区段的深浅度不 一而影响其导电的特性，因此这种焊接工艺已无法适用于现代工业 的发展及需求，于是便产生一种新颖的加工技术一超声波焊接技术， 其工作原理主要于欲接合的金属的接触面上以超声波产生高频振 动，使两金属制品的接触面迅速熔合，而形成坚固的分子链，以达 到接合金属制品的目的，这种金属接合手段既不需添加任何粘接 剂、填料或溶剂，也不致消耗大量热源，且具有操作简便、焊接速 度快、焊接强度高、生产效率高等优点，因此，超声波焊接技术越 来越广泛i也获纟寻应用。而目前现有的超声波接合装置多半如图1所示，包含传动子
200、设置于该传动子200两端的振动子100与焊头300,以及i殳置 于该焊头300 —端的滚轮400，且该滚專仑400与该焊头300为一体 成型的单一本体，其中，该滚轮400设有多个肋部402并形成多个 开孔，且该滚4仑4004仑面上i殳有齿部403，超声波由该l展动子100、 该传动子200传导至该焊头300及该滚4仑400，并通过该些肋部402 将超声波传导至轮面上的齿部403，由此将欲熔接的对象熔合，但 无论该滚轮400是否设有肋部402，因该滚轮400与该焊头300为 一体成型的单一本体设计结构，故当该滚轮400磨耗不良而欲更换 滚轮400时，则须连同焊头300 —并更换，且需重新调整焊头300 与传动子200的同心度，操作上不但费时且相当耗材及不便。
另有如图2所示将焊头300与滚轮400采分离式的设计，该滚 轮400具有调整孔401以供螺丝500穿设锁固于该焊头300的结合 孔301,因此，更换滚寿仑400时则不必将焊头300拆下，并可通过 调整孔401调整滚轮400与焊头300的同心度，但实际更换作业时， 仍须仰赖专业人员通过特殊仪器来调整、校准，不但耗费时间，且 该滚轮400极易因使用频繁而脱离该焊头300的轴心，导致滚轮400 与焊头300无法同轴转动，因此，加工后的金属料件其接合处也随 之产生结合紧密度不均的现象，而降低加工的品质，且不论滚轮400 与焊头300为 一体式或分离式i殳计，由于该滚4仑400以多个肋部402 形成多个开孔，4吏超声波必须经由该些肋部402才能传导至该齿部 403,造成该齿部403上每一点的超声波传导距离均不相同，使其 超声波才展幅也不相同，造成熔4妄力不均的问题，因此，名欠将4寺熔4妄 物60 (如金属板或镀有金属层的对象)上接合熔接料件61 (如金 属薄膜)时容易如图3所示于熔接区段产生间断的现象。
此外，如图4-1至图4-2所示，当熔冲妄料件61的厚度小于等于 0.3mm，且滚轮400宽度小于该熔接料件61宽度时，将造成熔接料件61未与滚4仑400接触的区域极易翘起；为防止未接触区域翘起， 一般的作法则是如图5-1至图5-2所示增加滚轮400的宽度，使滚 轮400宽度略大于熔接料件61宽度，但滚轮400滚压后却容易刮 伤待熔接物60;且无i仑熔接料件61未与滚專仑400 4妾触的区域翘起 与否，上述两才支术都有一共同缺点，那就是滚專仑400上的齿部403 其深度大于熔接料件61的厚度，当滚轮400下压熔接料件61与待 熔接物60进行接合时，该齿部403便会将熔接冲牛件61刺穿或刺石皮 而破坏待熔接物60，此外，若欲避免熔接料件61遭刺穿，则需控 制滚轮400下压的行程，在熔接料件61厚度极薄且小于等于0.3mm 的情况下，欲精准控制滚轮400的下压行程使熔接料件61不被刺 破的难度已经相当高了，况且，超声波接合装置中传动子200、焊 头300及滚轮400组接时可能因组接面微小的公差造成同心度不一 致，导致滚轮400转动运行时产生上下起伏的现象，根本无法因应 滚轮400实际动作的情况去控制滚轮400的下压行程，故上述现有 技术无法将熔接料件61稳定接合于待熔接物60，实有改进的必要。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提出 一种超声波接合装置的滚轮， 使厚度小于等于0.3mm的对象可完整地接合于另一对象。
为达到上述目的，本实用新型的超声波接合装置的滚轮用以接 合熔接料件及待熔接物，该接合装置包含传动子及固设于该传动子 两端的振动子与焊头，而该滚l仑设置于该焊头一端并与该熔4妄^牛件 相接触，使该熔接料件介于该滚轮及该待熔接物之间，超声波由振 动子经传动子及焊头传导至该滚轮而将该熔接料件及该待熔接物 接合定位，其中，该滚轮的轮面设有接合部，该接合部具有与该熔 接料件相触的齿部，且该熔接料件厚度小于等于0.3mm，而该齿部 的深度小于等于该熔接料件厚度的两倍。经由以上可知，本实用新型主要通过该滚轮将厚度小于等于
0.3mm的熔接料件接合于待熔接物，并通过该滚轮上的齿部其深度 小于等于该熔接料件的厚度的两倍，因此，当该滚轮下压与该熔接 料件接触进行熔-接作业时，该齿部不致刺穿或刺^皮该熔接并+件，佳_ 该熔接料件可完整地接合于该待熔接物，由此增加该熔接料件与该 待熔接物接合部位的接合强度，且当该熔接料件与该待熔接物用于 导电时，更可提升其导电的特性。
因此本实用新型相较于现有技术达到的有益效果为增加接合 部位的接合强度。
图1为传统超声波接合装置的结构示意图(一)。
图2为传统超声波接合装置的结构示意图(二)。
图3为传统超声波接合装置的动作示意图(一)。
图4-1至图4-2为传统超声波接合装置的动作示意图(二)。
图5-1至图5-2为传统超声波接合装置的动作示意图(三)。
图6为本实用新型的外只见示意图。
图7为本实用新型的结构分解示意图(一)。
图8为图7的剖面示意图。
图9为本实用新型的结构分解示意图(二)。
图10为图9的剖面示意图。图11为本实用新型的动作示意图(一)。
图12-1至图12-2为本实用新型的动作示意图(二)。 图13-1至图13-2为本实用新型的动作示意图(三)。 图14-1至图14-2为本实用新型的动作示意图(四)。
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如
下
请参阅图6所示，本实用新型为一种设置于超声波接合装置的 滚轮，适用于将厚度小于等于0.3mm的熔接料件61 (本图未示) 接合于待熔接物60 (本图未示)，该接合装置1包含有振动子10、 i殳置于该振动子10 —端的传动子20、 i殳置于该传动子20 —端并组 i殳滚4仑40的焊头30,且该滚4仑40与该焊头30呈同心配置并以定 位件50穿设定位，其中，该滚轮40呈实心的盘状(即为不具有连接 肋)而使该滚轮40轮面上任一点的超声波振幅均相同，而图7及图 8的实施例中，该滚4仑40与该焊头30之间具有间隙d,且该滚專仑 40与该焊头30对应i殳有构成组合分离关系的第一结合端42a及第 二结合端32a，该第一结合端42a与该第二结合端32a分别设有供 该定位〗牛50穿i殳的穿3L 41、 31,且该第一结合端42a与该第二结 合端32a为相应接合的凸柱及凹槽；另外如图9及图10所示，该 滚轮40的第一结合端42b也可为凹槽，而该焊头30的第二结合端 32b为对应凹槽的凸柱，由此i兌明该滚4仑40的第一结合端42a、 42b 与该焊头30的第二结合端3 2a、32b可通过对应的凹凸结构相接合， 且不限制凹凸结构配置的位置；由于该滚專仑40呈实心的盘状结构， 使该轮面上每一点的超声波传导距离都相同，因此该轮面上每一点具有相同的超声波振幅，作业时可将熔4矣并+件61稳定地熔合于4寺 熔接物60,且具有均勻的熔4妄力并形成连续的熔*接区,爻(如图11 所示)，因此，不会因为4妄合周面上超声波冲展幅不同而造成熔接力 不均且产生熔接区段间断的现象。
而本实用新型值得注意的地方在于，该滚4仑40的專仑面i殳有4妄 合部44，该4妄合部44具有与该,容4妄^H牛61相触的齿部43,且该 齿部43的深度小于等于该熔接料件61厚度的两倍，当进行接合作 业时，超声波通过该振动子IO、该传动子20及该焊头30传导至该 滚轮40而将该熔接料件61及该待熔接物60接合定位，并通过该 齿部43的深度小于等于该熔接料件61厚度的两倍，以防止该熔接 料件61遭该滚轮40的齿部43剌穿而伤及该待熔4妄物60,而可完 整地接合于该待熔接物60,由此增加该熔接3牛件61及该待熔接物 60接合部位的强度。
此夕卜，如图12-1至图12-2所示，该接合部44两侧于该轮面分 别设有辅助部45,且该辅助部45高度小于该接合部44高度而形成 落差段h,若该接合部44的宽度小于该熔接料件61的宽度，而该 辅助部45与该接合部44宽度总合大于或等于该熔接料件61宽度， 即该滚轮40的宽度大于或等于该熔接料件61的宽度，实际运用时， 该辅助部45与该接合部44宽度总合也可小于该熔接料件61宽度， 4姿合作业时则可通过该辅助部45 一夺该炫4妄并牛4牛61未与该齿部43 接触的部分贴覆于该待熔接物60而不会翘起，不但可保持熔接后 的美7见度，更增加该4寺熔4妄物60与该炫4妄冲+件61的结合强度。
而该4妄合部44的宽度也可如图13-1及图13-2所示大于该熔才妄 料件61宽度，更可如图14-1及图14-2所示，该接合部44宽度等 于该熔接料件61宽度，使该接合部44可涵盖该熔接料件61的范 围，且通过该齿部43深度小于该熔接料件61厚度，令该熔接料件61接合于该待熔接物60后不4旦不会翘起，该熔接料件61更不会净皮该齿部43刺穿，而该4寺熔4妄物60也不会受损。
综上所述，本实用新型主要通过该滚轮40将厚度小于等于0.3mm的熔接料件61接合于待熔接物60，并通过该滚4仑40上的齿部43其深度小于等于该熔接料件61的厚度的两倍，因此，当该滚寿仑40下压与该熔4妄冲+件61接触进行熔，接作业时，该齿部43不致刺穿或刺破该熔接料件61，使该熔接料件61可完整地接合于该待熔接物60，由此增加该熔接料件61与该待熔接物60接合部位的接合强度，且当该熔接料件61与该待熔接物60用于导电时，更可提升其导电的特性。
经由以上可知，本实用新型相專交于现有^支术达到的有益岁文果为增加一妾合部位的4妄合强度。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。在上述实施例中，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的4壬何1奮改、等同替才灸、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种超声波接合装置的滚轮，用以接合熔接料件(61)及待熔接物(60)，所述接合装置(1)包含传动子(20)及固设于所述传动子(20)两端的振动子(10)与焊头(30)，而滚轮(40)设置于所述焊头(30)一端并与所述熔接料件(61)相接触，使所述熔接料件(61)介于所述滚轮(40)及所述待熔接物(60)之间，超声波由振动子(10)经传动子(20)及焊头(30)传导至所述滚轮(40)而将所述熔接料件(61)及所述待熔接物(60)接合定位，其特征在于所述滚轮(40)的轮面设有接合部(44)，所述接合部(44)具有与所述熔接料件(61)相触的齿部(43)，且所述熔接料件(61)厚度小于等于0.3mm，而所述齿部(43)的深度小于等于所述熔接料件(61)厚度的两倍。
2. 根据权利要求1所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述接合部(44)两侧于所述轮面分别设有辅助部(45)。
3. 根据权利要求2所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述辅助部(45)高度小于所述接合部(44)高度。
4. 根据权利要求1所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述滚轮(40)与所述焊头(30)对应设有构成组合分离关系 的第一结合端(42a)、 (42b)及第二结合端(32a)、 ( 32b )并 以定位件(50)穿i殳定位。
5. 根据权利要求4所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述第一结合端(42a)、 (42b)与所述第二结合端(32a)、(32b)分别设有供所述定位件(50)穿设的穿孔(41 )、 (31 )。
6. 根据权利要求4所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述第一结合端(42a)与所述第二结合端(32a)为相应接合 的凸一主及凹冲曹。
7. 根据权利要求4所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述第一结合端(42b)与所述第二结合端(32b)为相应接合 的凹一曹及凸^主。
8. 根据权利要求1所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述滚4仑为实心盘状并在其接合部(44 )上每一点具有相同的 超声波传导距离。
9. 根据权利要求1所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述滚轮(40 )与所述焊头(30 )之间具有间隙(d )。
10. 根据权利要求1所述的超声波接合装置的滚轮，其特征在于， 所述滚4仑(40)与所述焊头(30)呈同心配置。
专利摘要一种超声波接合装置的滚轮，用于接合熔接料件及待熔接物，以改善传统超声波接合装置熔接作业时熔接料件遭刺穿而导致待熔接物受损的缺点，该接合装置包含传动子及固设于该传动子两端的振动子与焊头，而该滚轮设置于该焊头一端并与该熔接料件相接触，使该熔接料件介于该滚轮及该待熔接物之间，超声波由振动子经传动子及焊头传导至该滚轮而将该熔接料件及该待熔接物接合定位，其中，该滚轮的轮面设有接合部，该接合部具有与该熔接料件相触的齿部，且该熔接料件厚度小于等于0.3mm，而该齿部的深度小于等于该熔接料件厚度的两倍，使该熔接料件可完整地接合于该待熔接物，由此达到增加接合强度的效果。
文档编号B23K20/10GK201275665SQ200820137098
公开日2009年7月22日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者李清分 申请人:京华超音波股份有限公司