一种飞机式超声波金属焊头的制作方法

本发明涉及超声波焊接技术领域，特别涉及一种飞机式超声波金属焊头。

背景技术：

目前,在锂电池电芯极耳焊接工艺中，超声波焊接是非常重要的一种工艺。随着对动力电池对能量密度的要求越来越高，电池产品的卷绕及碟片层数也越来越厚，这对于超声波系统的功率及焊头的设计也提出了越来越高的要求。同时，动力电池又是一个需要规模化生产的产品，所以产品的生产速度的要求也是越来越高。现有的超声波焊头一般能焊接层数比较少，且一般是单面焊接，用完了一个面再焊第二个面，效率较低，已经比较难适应越来越高的生产工艺要求了。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题，而提供一种飞机式超声波金属焊头。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种飞机式超声波金属焊头，包括高频超声线、连接接头、换能器本体、换能器前驱发射端、第一弹簧片、调幅器、第二弹簧片、焊头本体和机翼式超声波焊接杆；所述连接接头固定连接在换能器本体的右侧面上；所述连接接头上连接有一个高频超声线；所述换能器本体左侧面上整体成型有一个换能器前驱发射端；所述换能器前驱发射端左侧面上固定连接有一个第一弹簧片；所述第一弹簧片左侧面上固定连接有一个调幅器；所述调幅器左侧面上固定连接有一个第二弹簧片；所述第二弹簧片左侧面上固定连接有一个焊头本体；所述焊头本体左侧面上整体成型有一个机翼式超声波焊接杆。

作为优选，所述焊头本体从右自左的外表面上依次设有连接面、过度斜面、圆柱面和过度圆弧面，所述焊头本体上还设有两个焊头节点，所述焊头节点位于圆柱面和过度圆弧面的连接处。

作为优选，所述机翼式超声波焊接杆的左侧面为超声波前端，所述机翼式超声波焊接杆的上、下两端均依次设有小圆弧过渡面、大圆弧过渡面和焊接面。

作为优选，所述焊头本体的最右侧面上依次设有凸起面、环形沟槽面、接触面和台阶面。

作为优选，所述焊头节点与过度圆弧面之间的夹角为90°。

作为优选，所述连接面的直径小于过度斜面，所述过度斜面的直径小于圆柱面。

本发明的有益效果：本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，功能齐全，可以用较小的输入振幅换取较大的输出振幅，从而可以实现更厚材料的电池极耳焊接，同时由于转化效率的提高，可以实现双面同时焊接，大大的提高了焊接效率，加快了生产速度，在焊头与换能器连接输入端面处增加连续凸起平面，在凸起的平面中间有凹槽连接，这样做的好处是可以分层过滤超声传递中的横波，而横波主要会将超声能量向周围发散，过滤掉更多的横波就会最大限度的提升超声波传递的效率，从而得到更高的焊接功率，在另一端焊头的工作区域，凸起两个狭长扁平的机翼状焊接杆，杆的宽度一般是厚度的5倍以上，焊接杆的顶部为焊接部位，两个焊接杆在焊头两侧呈对称分布，类似飞机机翼，当焊头工作时，焊头作规律的超声波摆动，由于两个焊接杆较为细长，当从杆的根部振动时，另一端的顶面焊接部位因为处于无限制的自由状态会以更大的幅度来摆动，从而可以在小振幅输入的条件下得到大振幅的输出，并且由于焊头输入端面连续凸起平面消除了大部分的横波，使得焊接杆部位振断风险大大降低。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的部分结构示意图。

图3为本发明的部分结构示意图。

1-高频超声线；2-连接接头；3-换能器本体；4-换能器前驱发射端；5-第一弹簧片；6-调幅器；7-第二弹簧片；8-焊头本体；9-机翼式超声波焊接杆；10-凸起面；11-环形沟槽面；12-接触面；13-台阶面；14-连接面；15-过度斜面；16-圆柱面；17-焊头节点；18-过度圆弧面。

具体实施方式

如图1至图3所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种飞机式超声波金属焊头，包括高频超声线1、连接接头2、换能器本体3、换能器前驱发射端4、第一弹簧片5、调幅器6、第二弹簧片7、焊头本体8和机翼式超声波焊接杆9；所述连接接头2固定连接在换能器本体3的右侧面上；所述连接接头2上连接有一个高频超声线1；所述换能器本体3左侧面上整体成型有一个换能器前驱发射端4；所述换能器前驱发射端4左侧面上固定连接有一个第一弹簧片5；所述第一弹簧片5左侧面上固定连接有一个调幅器6；所述调幅器6左侧面上固定连接有一个第二弹簧片7；所述第二弹簧片7左侧面上固定连接有一个焊头本体8；所述焊头本体8左侧面上整体成型有一个机翼式超声波焊接杆9；所述焊头本体8从右自左的外表面上依次设有连接面14、过度斜面15、圆柱面16和过度圆弧面18，所述焊头本体8上还设有两个焊头节点17，所述焊头节点17位于圆柱面16和过度圆弧面18的连接处；所述机翼式超声波焊接杆9的左侧面为超声波前端22，所述机翼式超声波焊接杆9的上、下两端均依次设有小圆弧过渡面21、大圆弧过渡面20和焊接面19；所述焊头本体8的最右侧面上依次设有凸起面10、环形沟槽面11、接触面12和台阶面13。

其中，所述焊头节点17与过度圆弧面18之间的夹角为90°；所述连接面14的直径小于过度斜面15，所述过度斜面15的直径小于圆柱面16。

本发明的使用状态为：本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，功能齐全，可以用较小的输入振幅换取较大的输出振幅，从而可以实现更厚材料的电池极耳焊接，同时由于转化效率的提高，可以实现双面同时焊接，大大的提高了焊接效率，加快了生产速度，在焊头与换能器连接输入端面处增加连续凸起平面，在凸起的平面中间有凹槽连接，这样做的好处是可以分层过滤超声传递中的横波，而横波主要会将超声能量向周围发散，过滤掉更多的横波就会最大限度的提升超声波传递的效率，从而得到更高的焊接功率，在另一端焊头的工作区域，凸起两个狭长扁平的机翼状焊接杆，杆的宽度一般是厚度的5倍以上，焊接杆的顶部为焊接部位，两个焊接杆在焊头两侧呈对称分布，类似飞机机翼，当焊头工作时，焊头作规律的超声波摆动，由于两个焊接杆较为细长，当从杆的根部振动时，另一端的顶面焊接部位因为处于无限制的自由状态会以更大的幅度来摆动，从而可以在小振幅输入的条件下得到大振幅的输出，并且由于焊头输入端面连续凸起平面消除了大部分的横波，使得焊接杆部位振断风险大大降低。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。