将有延展性的多股绞合线超声焊接在一起的方法

文档序号:9568003
将有延展性的多股绞合线超声焊接在一起的方法【专利说明】将有延展性的多股绞合线超声焊接在一起的方法[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求于2014年6月2日提交的美国实用申请N0.14/293,395以及于2013年6月19日提交的美国临时申请N0.61/836,882的优先权。以上申请的全部公开内容通过引用合并到本申请中。
技术领域
[0003]本公开涉及将有延展性的多股绞合线超声焊接在一起的方法。【
背景技术
】[0004]本节提供与本公开相关的背景信息,其不一定是现有技术。[0005]多股绞合线有时被超声焊接在一起。然而,当这些多股绞合线的延展性与铝或其他延展性大于铜的材料相似时,会产生困难。当绞合线的体积或数量相对大时,这些困难会是特别成问题的。例如,将典型的超声线焊接装置及方法与使用这些有延展性的材料制造的线一起使用,会无法适当传输充分超声能量穿过绞合线的整个体积。当超声焊头开始焊接并且软化距它最近的线时,充分的能量没有被引入到线束的另一侧以创建穿过整个线束的强的一致的焊接。这会导致弱的或者部分的焊接,其中一些绞合线不能被充分地焊接到一起。【
发明内容】[0006]本节提供本公开的总体概要,并不是其全部范围或所有其特征的全面公开,此处描述的每个特征也不应被视为本公开的必不可缺的特征。[0007]—种将多个多股绞合线超声焊接在一起的方法包括将多个多股绞合线设置在超声焊头与相对的砧座之间。多股绞合线由延展性比铜更大的材料,或者延展性较之铝的延展性基本相同或更大的材料制成。多个多股绞合线被夹住在超声焊头与相对的砧座之间以形成线束。多个多股绞合线也可以被夹住在相对的侧表面之间以进一步形成线束。将超声能量施加到线束的与超声焊头相邻的第一侧。终止对第一侧的超声能量的施加。允许线束硬化和\或线束被旋转180度。在终止对第一侧的超声能量之后,将超声能量施加到线束的第二侧,其中第二侧相对于第一侧位置相对地设置。[0008]—种将多个多股绞合线超声焊接在一起的方法包括将多个多股绞合线设置在超声焊头与相对的砧座之间。用户可以开始控制序列,其中控制器被编程为在没有操作者的进一步干预的情况下自动地使超声焊接机自动执行预设的焊接处理。预设的焊接处理可以包括将多个多股绞合线夹住在超声焊头和相对的砧座之间以形成线束。多个多股绞合线也可以被夹住在相对的侧表面之间进一步形成线束。将超声能量施加到线束的与超声焊头相邻的第一侧。终止对第一侧的超声能量的施加,并且各侧自动地从线束松开。超声焊接机可以自动暂停,允许用户手动地将线束旋转180度,或者超声焊接机可以自动将线束旋转180度,和/或可以允许部分焊接的线束硬化。多个多股绞合线可以再次被夹住在超声焊头和相对的砧座之间以形成线束。多个多股绞合线也可以再次被夹住在相对的侧表面之间以进一步形成线束。在任何这样的重新夹住的步骤之后,自动地将超声能量施加到线束的第二侦牝其中第二侧相对于第一侧相对地设置。再一次,各侧可以从线束自动松开。[0009]根据此处提供的描述将认识到另外的应用领域。【
发明内容】中的描述以及具体示例仅出于说明的目的,并非旨在限制本公开的范围。【附图说明】[0010]这里所描述的附图仅用于说明所选择的实施方式而非所有可能的实现方案,并非旨在限制本公开的范围。[0011]图1是本公开的方法中可使用的超声焊接机的示意图。[0012]图2是图1的超声焊接机在线夹住配置中的示意图。[0013]图3是4条绞合线的末端接合在一起作为线束的透视图。[0014]图4是在将超声能量施加到一侧之后的图3的线束的侧视图。[0015]图5是在将超声能量施加到线束的相对侧之后的图3的线束的侧视图。[0016]图6是根据本公开的用于将有延展性的多股绞合线超声焊接在一起的示例性控制方法的流程图。[0017]在若干附图中相应的附图标记表不相应的部分。【具体实施方式】[0018]现将参照附图更全面地描述示例实施方式。[0019]图1示出了用于将多股绞合线22焊接在一起的超声焊接机20。通常,超声焊接机20可以包括超声集能器焊头24和相对于焊头24竖直移动的引导块26。控制器25可被编程以控制超声焊接机20的各部件的移动,并且如前文所述施加超声能量。控制器25可以包含处理器和存储器(未示出)。[0020]与焊头24相对的是砧座28。与引导块26相对的是收拢装置30。要焊接在一起的线22的裸露末端被插入到焊头24、砧座28、引导块26与收拢装置30之间的空间中。如图2所示,焊头24朝向砧座28的竖直的相对移动以及收拢装置30朝向引导块26的水平的相对移动进行操作以将线22的裸露末端夹住并且约束到焊接空间32中成为线束23。[0021]在例如1988年11月8日授予Patrik1s等人的题为“PortableGunforUltrasonicallyWeldingWires”的美国专利N0.4,782,990和1989年1月24日授予Welter等人的题为“ApparatusforUltrasonicWeldingofWires”的美国专利N0.4,799,614中进一步公开了示例性超声焊接机20;上述两个文献的整体内容通过引用合并于此。[0022]在一些情况下,裸露线端的线束23可以由二个、三个、四个或更多个绞合线22形成。图3示出了一个示例,其中分别具有裸露端21a、21b、21c、21d的四条线22a、22b、22c、22d包括在线束23中。[0023]参照图6,在框40中,要焊接在一起的多个线22的裸露线端被设置在焊头24与砧座28之间。在框41中,用户开始编程到控制器25中的控制序列,用于自动地执行预设的焊接处理。在框42中,焊头24可以相对于砧座28移动以抵接多个线22的相对侧(例如,图2中的顶侧及底侧)。相似地,在框44中,收拢装置30可以相对于引导块26移动以抵接剩余的相对侧(例如,图2中的左侧和右侧)。结果,线束23可以在两个相对侧被收拢并夹住在焊头24和砧座28之间,而且在两个其他的相对侧可以被收拢并夹住在引导块26和收拢装置30之间。[0024]在一些情况下,线束23或熔核可以具有高达约70_2的面积X,其为侧表面面积(图4和图5中的前侧)加上顶表面面积(图4和图5中的顶侧)的和,其中侧表面面积是X的40%,并且顶表面面积是X的60%。[0025]在框46中,初始数量的超声能量可以经由焊头24施加到线束23的第一侧。在框47中,部分焊接的线束23可以从焊头24和砧座28的夹住力以及引导块26和收拢装置30的夹住力松开。此后,在框48中,超声焊接机的移动和操作可以暂停以允许用户将部分焊接的线束23或熔核旋转180度,如框49中指示的那样。在一些实例中,在该暂停期间,部分焊接的线束23可以被允许硬化。替选地或者附加地,部分焊接的线束23或熔核可以在控制器25的编程控制下经由致动器(未示出)自动地旋转180度。[0026]随后在框50和51中,线束23或熔核的第一相对侧和第二相对侧再次被分别夹住。结果,(先前对着砧座28的)相对侧现在被对着焊头24夹住。然后,在框52中,超声焊接机被编程以自动地将第二数量的超声能量经由焊头24施加到线束23的相对侧(其是图2中的底侧)。在框54中,最终焊接的线束23的各侧可被松开,允许从焊接机20移除线。[0027]通过以上讨论应认识到,一旦用户开始框42的控制序列,则控制器25可以被编程以在没有用户的任何另外的干预的情况下使超声焊接机20自动地执行框42、44、46、47、48、49、50、51、52和54中的任何或所有步骤。在一个具体示例中,除了允许用户在框48的暂停期间或者另外在框47和框50之间在框49中手动旋转线束23之外,控制器25可以在没有用户的任何另外的干预的情况下被编程以使超声焊接机20自动地执行框42、44、46、47、48、50、51、52和54中的任何或所有步骤。[0028]图4中示出了在框46和框52之间的状态和时间中的示例性的部分焊接的线束23a或熔核。图6中示出了在框52之后的状态和时间中的完全焊接的线束23b。在图4中可以看到没有提供遍及线束23a的基本上均匀的线焊接,而在图5中可以看到存在这种基本上均匀的线束23b。[0029]在一些情况下,线束23b的超声焊接接头可以具有使用拉力计测量的如下应变拉出强度,该拉出强度至少约为通过将相同的总超声能量(即相同的总时间段中的相同的能量)施加到线束的仅一侧而形成的相同线的焊接的拉出强度的1.5倍。在其他情况下,超声焊接接头可以具有使用拉力计测量的如下应当前第1页1 2 
再多了解一些
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