专利名称：超声波金属点焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无需焊剂，即可在瞬间实现金属与金属材料之间焊 接的超声波金属点焊机，属超声波焊接机制造领域。
背景技术：
授权公告号CN2612496Y、名称"数控脉冲超声波点焊机"，该点焊机包 括机座、动杆、拉杆、上电极、下电极、脚板、行程开关以及连接拉杆和动 杆的连接板，连接板上固定有与行程开关对应的挡片，动杆穿过机座的内腔， 位于机座内腔部分的动杆上套装有复位弹簧，动杆上安装有换能器，换能器 上固定有超声杆，上电极固定在超声杆上，换能器通过导线与一具有控制电 路的线路板连接。其不足之处 一是无法解决超声波换能器所产生的刚性振 动；二是无法实现超声波振幅的有效控制；三是无法在瞬间实现金属与金属 材料之间的快速焊接，并且效能转换率低。
发明内容
设计目的避免背景技术中的不足之处，设计一种能够在瞬间实现金 属与金属材料之间快速焊接的超声波金属点焊机。
设计方案超声波悍接类似于摩擦悍，但有区别，超声焊接时间很短， 温度低于再结晶；它与压力焊也不相同，因为所加的静压力比压力焊小的 多。在超声波焊接过程中的初始阶段，切向振动除去金属表面的氧化物， 并使粗糙表面的突出部分产生反复的微焊和破坏的过程而使接触面积增大，同时使焊区温度升高，在焊件交界面产生塑性变形，在接触压力的作
用下，相互接近到原子引力能够发生作用的距离时，即形成焊点；而焊接 时间过长，或超声波振幅过大会使焊接强度下降，甚至破坏，因此本申请 在设计上
1、 采用气缸直接带动超声波换能器上下移动的设计，是本实用新型的 技术特征之一。这样做的目的在于由于超声波焊接时间过长，或超声波振 幅过大，都会使焊接强度下降，甚至破坏，而气缸可以瞬完成所需的焊接动 作，因此采用气缸作为超声波换能器上下移动的动力源，能够确保超声波焊 接所需的时间不会超时，确保焊接质量。
2、 超声波换能器水平设置且位于超声波换能器安装座上的设置，是本 实用新型的技术特征之二。这样做的目的在于由于超声波金属焊接机是利 用超声波高频振动的纵波(水平)磨擦原理把超声波振动(纵波)的能量 转换成摩擦能量传递到需焊接的金属表面，在摩擦产生热量的同时对其施 加压力的情况下，使金属结构分子充分激活而形成分子层之间熔合，达到 径向固态焊接的目的，因此将超声波换能器水平设置，既可以使超声波振 动的纵波能量直接在焊接头上转换成摩擦能量且作用在被焊接的金属表 面，与金属表面形成径向固态焊接，不仅有效地提高了超声波焊接的质量， 而且提高了效能转换率。
3、 弹性振膜压圈通过弹性振膜与换能器安装座前端面连接的设计，是 本实用新型的技术特征之三。这样做的目的在于由于金属焊接的精度要求 在0.01mm以上，而超声波换能器工作时，超声波换能器本身是有振动的， 该振动如果不能有效地消除，将直接影响焊接的精度，无法达到0.01mm以 上的焊接精度；其次，由于超声波换能器的振幅大小直接影响到焊接的质量， 因此本申请采用弹性振膜压圈且通过弹性振膜达到对超声波换能器输出振幅的有效地控制，可以使超声波焊接振幅达到最佳状态，故此本申请将弹性振 膜设计成中孔、四周呈放射性槽状结构。
技术方案超声波金属点焊机，它包括超声波点焊机，所述的超声波点 焊机中的气缸中的活塞通过气缸连接螺钉与超声波换能器连接且带动超声波 换能器上下移动，超声波换能器通过活动轴承位于立柱上且沿立柱上下移动。
本实用新型与背景技术相比， 一是弹性振膜压圈通过弹性振膜与换能器 安装座前端面连接的设计，不仅解决超声波换能器所产生的刚性振动，而且 实现超声波振幅的有效控制，使超声波焊接质量得到了根本性的提高；二是 瞬间实现了金属与金属材料之间的快速焊接，其效能转换率高。
图1是超声波金属点焊机的主视结构示意图。
图2是超声波金属点焊机的俯视结构示意图。 图3是超声波金属点焊机的左视结构示意图。 图4是弹性振膜的结构示意图。
具体实施方式
实施例l:参照附图1 4。超声波金属点焊机，它包括超声波点焊机，
所述的超声波点焊机中的气缸14中的活塞通过气缸连接螺钉15与超声波换 能器连接且带动超声波换能器上下移动，超声波换能器水平设置且位于超声 波换能器安装座16上，其超声波换能器中的超声波中段7前端与超声波焊头 6连接、后端与超声振子18连接且呈水平设置。超声波换能器通过活动轴承 4位于立柱5上且沿立柱5上下移动，立柱5下端通过螺钉3与底板1连接， 活动升降座12位于顶板11与换能器安装座16内，顶板11上设有限位螺钉 13，罩壳17与顶板11及底板上1连接。弹性振膜压圈8通过螺钉9、弹性 振膜10与换能器安装座16前端面连接，弹性振膜10的中心呈孔状结构20、孔的周边呈放射性凹槽状19，弹性振膜10为金属弹片。下模2安装在底板1 上且下模2上端面与焊接6焊接面相对，主要用于铝带与铝盖焊接、镍带与 铜箔焊接(多点)、铝带与铝箔焊接(条形)、铝带与铝箔焊接(条形)、铝带 与铝箔焊接(多点)、镍带与铝带、镍带与铜箔、镍带与铜箔多层、铝带与 铝箔多层、铝壳与铝镍复合带焊接、镍带与铜箔多层、铝带与铝箔多层、 铜管封尾、汽车线束、马达端子等焊接。
需要理解到的是上述实施例虽然对本实用新型作了比较详细的文字 描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的简单文字描述， 而不是对本实用新型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的 组合、增加或修改，均落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种超声波金属点焊机，它包括超声波点焊机，其特征是所述的超声波点焊机中的气缸中的活塞通过气缸连接螺钉与超声波换能器连接且带动超声波换能器上下移动，超声波换能器通过活动轴承位于立柱上且沿立柱上下移动。
2、 根据权利要求1所述的超声波金属点焊机，其特征是超声波换能器水平 设置且位于超声波换能器安装座上，其超声波换能器中的超声波中段前端与 超声波焊头连接、后端与超声振子连接且呈水平设置。
3、 根据权利要求1所述的超声波金属点焊机，其特征是弹性振膜压圈通过 弹性振膜与换能器安装座前端面连接。
4、 根据权利要求1所述的超声波金属点焊机，其特征是弹性振膜的中心呈 孔状结构、孔的周边呈放射性凹槽状。
5、 根据权利要求3或4所述的超声波金属点焊机，其特征是弹性振膜为金 属弹片。
专利摘要本实用新型涉及一种无需焊剂，即可在够瞬间实现金属与金属材料之间焊接的超声波金属点焊机，它包括超声波点焊机，所述的超声波点焊机中的气缸中的活塞通过气缸连接螺钉与超声波换能器连接且带动超声波换能器上下移动，超声波换能器通过活动轴承位于立柱上且沿立柱上下移动。优点一是弹性振膜压圈通过弹性振膜与换能器安装座前端面连接的设计，不仅解决超声波换能器所产生的刚性振动，而且实现超声波振幅的有效控制，使超声波焊接质量得到了根本性的提高；二是瞬间实现了金属与金属材料之间的快速焊接，其效能转换率高。
文档编号B23K20/10GK201423497SQ20092011887
公开日2010年3月17日 申请日期2009年5月4日 优先权日2009年5月4日
发明者郦福良 申请人:宁波中望电子科技有限公司