本实用新型涉及超声波焊接技术领域，特别是涉及一种超声波焊接头及焊接设备。
背景技术：
超声波焊接是一种利用高频振动波传递到两个需要焊接的物体表面，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方法。焊接头在超声波焊接中的作用尤为重要，在超声波焊接中，要求焊接头具有较高的硬度和较好的能量传导性。在对定位于电子产品的外壳的侧面的金属片进行超声波焊接时，由于传统的超声波焊接头的焊齿没有相应的支撑，导致该超声波焊接头在加压焊接时上下振动频率不均匀，从而造成该超声波焊接头的焊齿能量发射不稳定，从而影响金属片的焊接质量。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种能够提高金属片焊接质量的超声波焊接头及焊接设备。
一种超声波焊接头，用于与超声波换能器相配合以将金属片焊接于电子产品的外壳上，所述金属片定位于所述外壳的侧面上，所述超声波焊接头包括：
本体，用于与所述超声波换能器相连；
凸台，连接于所述本体的一端，所述凸台包括内端面、外端面、第一侧面、第二侧面、顶面及底面，所述内端面连接于所述本体的一端，所述外端面为矩形平面，所述外端面与所述内端面相对设置，所述第一侧面和所述第二侧面相对设置，所述顶面和所述底面相对设置；及
焊齿，用于抵接所述金属片，连接于所述外端面上；
其中，所述超声波换能器启动，所述焊齿振动产生能量，以将所述金属片焊接于所述外壳的侧面上。
在其中一个实施例中，所述凸台包括两个，两个所述凸台以所述本体的中心线为对称轴对称分布于所述本体的两侧。
在其中一个实施例中，所述顶面为平面，所述顶面用于与所述外壳的侧部轮廓相配合。
在其中一个实施例中，所述第一侧面包括依次相连的多个不同尺寸的侧面单元，多个不同尺寸的所述侧面单元的几何中心到所述凸台的中心线的距离由内向外递减。
在其中一个实施例中，所述侧面单元包括第一辅助面和第二辅助面，所述第一辅助面为向所述凸台内部凹陷的曲面，所述第二辅助面为平面，所述第二辅助面连接于所述第一辅助面远离所述本体的一侧。
在其中一个实施例中，所述本体为圆柱形结构，所述本体靠近所述凸台的一侧设置有第一凹陷面，所述第一凹陷面为两个，两个所述第一凹陷面以所述本体的中心线为对称轴对称分布于所述本体的两侧。
在其中一个实施例中，所述第一凹陷面包括第一连接面和第二连接面，所述第一连接面为向所述本体内部凹陷的曲面，所述第二连接面为矩形平面，所述第二连接面连接于所述第一连接面靠近所述凸台的一侧。
在其中一个实施例中，所述本体远离所述凸台的一端还开设有用于与所述超声波换能器相配合的安装孔。
在其中一个实施例中，所述焊齿为多个，多个所述焊齿呈阵列排布分布于所述外端面上。
一种焊接设备，包括上述超声波焊接头；及超声波换能器，所述超声波换能器与所述本体远离所述凸台的一侧相连。
上述超声波焊接头及焊接设备，当超声波换能器启动时，焊齿在凸台的外端面的支撑下，使得超声波焊接头能够保持上下振动频率均匀，从而使得超声波焊接头的焊齿能量发射稳定，大大提高了金属片的焊接质量，同时可以延长超声波焊接头和焊接设备自身的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中的超声波焊接头的结构示意图；
图2为图1中A处的放大示意图；
图3为图1所示超声波焊接头的剖面示意图；
图4为图1所示超声波焊接头的中焊齿的平面结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1及图2所示，本实用新型一实施例中的超声波焊接头100用于与超声波换能器相配合以将金属片焊接于电子产品的外壳上。金属片定位于外壳的侧面上。超声波焊接头100包括本体110、凸台120及焊齿130。本体110用于与超声波换能器相连。凸台120连接于本体110的一端。凸台120包括内端面 121、外端面122、第一侧面123、第二侧面124、顶面125及底面126。内端面 121连接于本体110的一端。外端面122为矩形平面。外端面122与内端面121 相对设置。第一侧面123和第二侧面124相对设置。顶面125和底面126相对设置。焊齿130用于抵接金属片。焊齿130连接于外端面122上。其中，超声波换能器启动，焊齿130振动产生能量，以将金属片焊接于外壳的侧面上。
需要指出的是，进一步地，如图1所示，本体110为圆柱形结构。本体110 靠近凸台120的一侧设置有第一凹陷面111。在本实施例中，第一凹陷面111为两个。两个第一凹陷面111以本体110的中心线为对称轴对称分布于本体110的两侧。第一凹陷面111包括第一连接面111a和第二连接面111b。第一连接面 111a为向本体110内部凹陷的曲面。第二连接面111b为矩形平面。第二连接面 111b连接于第一连接面111a靠近凸台120的一侧。通过第一连接面111a和第二连接面111b的设置，这样可以在不改变超声波焊接头100的硬度和能量传导性的前提下更加方便地对超声波焊接头100进行整体的加工。
可以理解，进一步地，如图1所示，本体110靠近凸台120的一侧还可设置有第二凹陷面112。在本实施例中，第二凹陷面112为两个。两个第二凹陷面112 以本体110的中心线为对称轴对称分布于本体110的另外两侧。第二凹陷面112 包括第三连接面112a和第四连接面112b。第三连接面112a为向本体110内部凹陷的曲面。第四连接面112b为平面。第四连接面112b连接于第三连接面112a 靠近凸台120的一侧。
在一实施例中，如图1所示，本体110远离凸台120的一端还可开设有定位孔113。定位孔113用于与外部的定位销相配合。定位销穿设于定位孔113，以将超声波焊接头100定位于超声波换能器上，进而提高超声波焊接头100的安装定位精度。进一步地，如图3所示，本体110远离凸台120的一端还可开设有安装孔114。安装孔114用于与超声波换能器相配合。安装孔114能够与超声波换能器的连接杆相配合，以将超声波焊接头100安装连接于超声波换能器上。
需要指出的是，如图1所示，本体110靠近凸台120的一侧还可设置有第三凹陷面115。第三凹陷面115与第二连接面111b靠近凸台120的一侧相连接。第三凹陷面115能够与外壳的侧面轮廓相配合，以便于提高连接在凸台120的外端面122上的焊齿130对定位于外壳侧面的金属片的焊接质量。
在本实施例中，第三凹陷面115为两个。两个第三凹陷面115以本体110的中心线为对称轴对称分布于本体110的两侧。第三凹陷面115包括第五连接面115a和第六连接面115b。第五连接面115a为向本体110内部凹陷的曲面。第五连接面115a连接于第二连接面111b靠近凸台120的一侧。第六连接面115b为矩形平面。第六连接面115b连接于第五连接面115a靠近凸台120的一侧。
在一实施例中，如图1所示，凸台120可为两个。两个凸台120以本体110 的中心线为对称轴对称分布于本体110的两侧。通过两个凸台120的设置，当连接在其中一个凸台120的外端面122上的焊齿130出现磨损毁坏时，可通过使用另一个凸台120的外端面122上的焊齿130对定位于外壳的侧面上的金属片进行点焊加工，从而可以有效延长超声波焊接头100的使用寿命，降低超声波焊接头100的使用成本。
需要指出的是，凸台120与本体110可设置为一体成型结构，也可以设置为可拆卸结构。凸台120与本体110可拆卸的连接方式，当凸台120的外端面 122上的焊齿130出现磨损毁坏时只需更换凸台120即可，这样可以进一步地降低超声波焊接头100的使用成本。
如图2所示，具体在本实施例中，内端面121为矩形平面。内端面121与外端面122相对平行设置。进一步地，第一侧面123和第二侧面124以凸台120 的中心线为对称轴对称分布于凸台120的两侧。第一侧面123包括依次相连的多个不同尺寸的侧面单元128。多个不同尺寸的侧面单元128的几何中心到凸台 120的中心线的距离由内向外递减，从而可以使得连接在凸台120外端面122上的焊齿130接收到超声波换能器的能量逐渐变小，使得焊齿130上下振动频率更加均匀，进而提高超声波焊接头100对金属片的焊接质量。
在本实施例中，侧面单元128为两个。两个不同尺寸的侧面单元128依次相连。可以理解的是，在其他本实施例中，侧面单元128可以为三个以上，具体设置方式可以根据实际情况进行合理选择。
在一实施例中，进一步地，如图2所示，侧面单元128包括第一辅助面128a 和第二辅助面128b。第一辅助面128a为向凸台120内部凹陷的曲面。第二辅助面128b为平面。第二辅助面128b连接于第一辅助面128a远离本体110的一侧。通过第一辅助面128a和第二辅助面128b的设置，这样可以在不改变超声波焊接头100的硬度和能量传导性的前提下更加方便地对超声波焊接头100进行整体的加工。
可以理解的是，如图2所示，第二侧面124和底面126均可与第一侧面123 的结构类似，也都具有多个由相互连接的曲面和平面构成的侧面单元的结构。
具体在本实施例中，顶面125为平面。顶面125用于与外壳的侧部轮廓相配合，从而可以进一步提高连接在凸台120的外端面122上的焊齿130对定位于外壳侧面的金属片的焊接质量。
需要指出的是，如图4所示，进一步地，焊齿130为多个。多个焊齿130呈阵列排布分布于凸台120的外端面122上。在本实施例中，焊齿130的数量为十六个。十六个焊齿130呈四行和四列的形式排列。在金属片点焊加工过程中，凸台120的外端面122上的焊齿130处于高频振动的状态，因此，凸台120的外端面122上的各个焊齿130之间的排列保持对称的设计，可以避免能量传递的非对称性所导致的压力不均衡，确保各焊齿130能够保持振动均衡，相同时间内产生的热量相同，不会因热量过高导致焊齿130损坏，延长了超声波焊接头100的使用寿命。
如图2及图4所示，进一步地，焊齿130可以为圆柱状、棱台状或圆台状结构。在本实施例中，焊齿130为正四棱台结构。焊齿130包括后端面131、前端面132及四个辅助侧面133。后端面131连接于凸台120的外端面122上。前端面132和后端面131相对平行设置。四个辅助侧面133连接在后端面131和前端面132之间。后端面131和前端面132均为正方形结构。四个辅助侧面133 均为全等的等腰梯形结构。
需要指出的是，本实用新型还提供了一种焊接设备。焊接设备包括上述超声波焊接头100和超声波换能器。超声波换能器与本体110远离凸台120的一侧相连。由于焊接设备采用上述超声波焊接头100，焊接设备能够提高对金属片的焊接质量，同时延长了焊接设备的使用寿命。
上述超声波焊接头100及焊接设备，当超声波换能器启动时，焊齿130在凸台120的外端面122的支撑下，使得超声波焊接头100能够保持上下振动频率均匀，从而使得超声波焊接头100的焊齿130能量发射稳定，大大提高了金属片的焊接质量，同时可以延长超声波焊接头100和焊接设备自身的使用寿命。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。