一种超声波焊接头以及超声波焊接装置的制作方法

本发明涉及一种超声波焊接件，具体涉及一种特别适用于圆柱形锂电池盖帽焊接的超声波焊接头以及含有所述超声波焊接头的超声波焊接装置，属于超声波焊接技术领域。

背景技术：

目前，国内生产圆柱形锂电池的厂家在对电池的组合盖帽进行焊接时，多选用激光进行点焊或者使用超声波进行单点焊接。但是，采用激光进行焊接时通常会产生过热情况而导致电池性能受到影响。此外，采用激光进行焊接还具有内阻高、成本高以及效率低下等不足。而采用传统的超声波单点焊接需要在焊接过程中多次旋转盖帽进行多点点焊才能满足工艺要求，过程繁琐且耗时。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便且可同时进行多点焊接的超声波焊接头。此外，本发明的另一目的在于提供一种含有所述超声波焊接头的超声波焊接装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超声波焊接头，包括焊头部，其中：所述焊头部为圆环体状或类似圆环体状，包括上端面和下端面，其中，所述上端面包括相对于所述焊头部的中心凹陷形成的上凹陷面以及未相对于所述焊头部凹陷的上边缘部，所述上边缘部上设有至少一个超声波辐射头。

优选的是：所述下端面包括相对于所述焊头部的中心凹陷形成的下凹陷面以及未相对于所述焊头部凹陷的下边缘部，所述下边缘部上设有至少一个超声波辐射头。

优选的是：所述上凹陷面为曲面凹陷面。

优选的是：所述下凹陷面为曲面凹陷面。

优选的是：当所述上边缘部上设置有两个或两个以上的超声波辐射头时，各超声波辐射头沿所述上边缘部等间距设置。

优选的是：所述上边缘部上设置有六个等间距设置的超声波辐射头。

优选的是：当所述下边缘部上设置有两个或两个以上的超声波辐射头时，各超声波辐射头沿所述下边缘部等间距设置。

优选的是：所述下边缘部上设置有六个等间距设置的超声波辐射头。

优选的是：所述超声波焊接头还包括用于将所述焊头部连接至超声波换能器或变幅杆上的连接部。

本发明的另一目的在于提供一种超声波焊接装置，其包括至少一个如上所述的超声波焊接头。

本发明的有益效果在于，本发明的超声波焊接头采用优选为曲面凹陷面的上凹陷面和/或下凹陷面作为辐射工作面，相对于现有的单一的平面辐射工作面，其可显著提升焊接头辐射工作面的辐射面积。并且，由于凹陷面采用弯曲振动的方式，可使得辐射强度更为均匀，提高了超声波辐射头工作点处的能量一致性。此外，本发明通过设置多个超声波辐射头，可同时进行多点焊接，显著提高了焊接效率以及焊接效果。

附图说明

图1示出了本发明所述的超声波焊接头的立体结构示意图；

图2示出了本发明所述的超声波焊接头的正视图；

图3示出了安装有本发明所述的超声波焊接头的超声波焊接装置的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1和图2所示，本发明所述的超声波焊接头1，其包括焊头部11以及与所述焊头部11相连并用于将所述焊接头1连接至超声波换能器或变幅杆上的连接部12。其中，所述焊接头部11与所述连接部12之间可整体形成一阶梯形状，即，如图1中所示，所述焊接头部11相对于所述连接部12向内收缩形成一整体类似于阶梯的形状。所述连接部12可具有截面成u型的形状，所述焊头部11呈圆环体状或类似圆环体形。在本发明中，所述焊头部11包括上端面111和下端面112，其中，所述上端面111优选为中心的部分相对于所述焊头部11的中心凹陷形成上凹陷面113，类似地，所述下端面112的中心部分也可相对于所述焊头部11的中心凹陷形成下凹陷面。特别地，所述上凹陷面113和/或下凹陷面为曲面凹陷面，且优选为半圆形凹陷面。此外，所述上端面111未相对于焊头部11的中心凹陷的上边缘部114上设置有至少一个受控于超声波换能器或变幅杆的超声波辐射头1141，类似地，所述下端面112未相对于所述焊头部11的中心凹陷的下边缘部上也可设置有至少一个超声波辐射头。优选地，在本发明中，当所述上边缘部114和/或下边缘部上设置有两个或两个以上的超声波辐射头114时，各超声波辐射头在所述上边缘部114和/或下边缘部上等间距分布。更进一步地，根据本发明的一种实施方式，所述上边缘部114和/或下边缘部上各设置有六个沿相应的边缘部等间距分布的超声波辐射头。

如图3所示，将本发明如上所述的至少一个超声波焊接头1与变幅杆或超声波换能器以及相应的电源相连即可形成一完整的超声波焊接装置。当采用该超声波焊接装置进行焊接时，将焊头部1置于相应的待焊接物品，如锂电池的盖帽上，并使超声波辐射头与相应的焊接点相接触，打开电源，此时，超声波辐射头接收到变幅杆或超声波换能器传输的声波能量，并沿着所述上凹陷面113和/或下凹陷面的径向辐射超声波以进行焊接工作。相对于现有的单一的平面辐射工作面，本发明的焊接头采用优选为曲面凹陷面的上凹陷面和/或下凹陷面作为辐射面，大大提升了焊接头辐射工作面的辐射面积。并且，由于凹陷面采用弯曲振动的方式，可使得辐射强度更为均匀，提高了各超声波辐射头工作点处的能量一致性。此外，本发明通过设置多个超声波辐射头，可同时进行多点焊接，显著提高了焊接效率以及焊接效果。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加都包含了本发明的落在了本发明权利要求的范围中的部分。

本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种超声波焊接头，包括焊头部，其中：所述焊头部为圆环体状或类似圆环体状，包括上端面和下端面，其中，所述上端面包括相对于所述焊头部的中心凹陷形成的上凹陷面以及未相对于所述焊头部凹陷的上边缘部，所述上边缘部上设有至少一个超声波辐射头。此外，本发明还提供了一种包括所述超声波焊接头的超声波焊接装置。相对于现有的单一的平面辐射工作面，本发明的凹陷面可显著提升焊接头辐射工作面的辐射面积。并且，由于凹陷面采用弯曲振动的方式，可使得辐射强度更为均匀，提高了超声波辐射头工作点处的能量一致性。此外，本发明通过设置多个超声波辐射头，可同时进行多点焊接，显著提高了焊接效率以及焊接效果。

技术研发人员：潘劲光;雷广伟
受保护的技术使用者：广州市科普超声电子技术有限公司
技术研发日：2017.05.03
技术公布日：2017.08.04