一种超声焊接快速换模辅助工装的制作方法

本实用新型涉及机械技术领域，具体地说是一种超声焊接快速换模辅助工装。

背景技术：

超声焊接是目前使用较为广泛的一种焊接方式，相比较传统热熔焊，它具有快速、稳定、环保以及安全等优势。

超声焊接与传统热熔焊相同，工装由两部分组成，即上面焊头部分和下面固定零件的胎具部分，焊头部分与换能器、调幅器连接后，固定在设备机架上，胎具部分则固定在设备的台板上。

由于超声焊接其自身焊接原理的特殊性，故其焊头部分都为整体设计，不能增加其他辅助功能的结构，不然会影响超声高频振动能量传输，使焊头功能以及零件焊接达不到预期的设计效果。这就导致了焊头和胎具无法使用定位结构，在工装安装调试时无法快速对位，每次焊头和胎具的安装固定，都需要具有专业技能的人员进行调整、调试，且此过程是一个调整、验证、再调整、再验证的循环过程，需要花费很多的精力和时间。在超声焊接的使用上，一般都是专机专用，即一台设备仅策划安排生产一个产品，以此来避免长时间的工装调整时间，并同时避免因工装切换出现的对焊接有影响的变化点。

因此，需要设计一种超声焊接快速换模辅助工装，以实现工装的快速切换，使超声焊接能够兼容不同产品，提高设备利用率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种超声焊接快速换模辅助工装，以实现工装的快速切换，使超声焊接能够兼容不同产品，提高设备利用率。

为了达到上述目的，本实用新型是一种辅助超声焊接工装快换的装置，包括装置本体，其特征在于：装置本体的一端设有匹配腔体，匹配腔体与胎具匹配块连接，装置本体的另一端设有仿形结构，仿形结构与焊头上形成焊点的腔体部分连接。

所述的匹配腔体与所述的胎具匹配块形状匹配。

所述的仿形结构与所述的焊头上形成焊点的腔体部分形状匹配。

所述的匹配腔体与胎具匹配块、所述的仿形结构与焊头上形成焊点的腔体部分之间的间隙≤0.2mm。

所述的匹配腔体、所述的仿形结构的棱边处设有倒角结构。

所述的匹配腔体、所述的仿形结构均为非中心对称结构。

所述的匹配腔体与胎具匹配块具有连接方向唯一性，所述的仿形结构与焊头上形成焊点的腔体部分也具有连接方向唯一性。

本实用新型同现有技术相比，通过对焊头和胎具的定位，实现了工装的快速切换，减少切换时间并降低切换难度，避免调整、验证、再调整、再验证的循环过程，一次性实现工装切换的成功率，从而使超声焊接设备实现不同产品的兼容，打破超声焊接设备在批量生产状态时专机专用的现象，提高了设备的利用率。

附图说明

图1为焊头的结构示意图。

图2为胎具的结构示意图。

图3为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型做进一步描述。

参见图3，本实用新型是一种辅助超声焊接工装快换的装置，包括装置本体，装置本体3-1的一端设有匹配腔体3-2，匹配腔体3-2与胎具匹配块2-1连接，装置本体3-1的另一端设有仿形结构3-3，仿形结构3-3与焊头1-1上形成焊点的腔体部分连接。

本实用新型中，匹配腔体3-2与胎具匹配块2-1形状匹配，以便于进行对接。仿形结构3-3与焊头1-1上形成焊点的腔体部分形状匹配，仿形结构3-3仿形焊点排布。装置本体3-1与焊头1-1定位方向具有唯一性，与胎具的定位方向也具有唯一性。故装置本体3-1上的匹配腔体3-2和仿形结构3-3均设计成非中心对称结构，以确保匹配腔体（3-2）与胎具匹配块（2-1）具有连接方向唯一性，仿形结构（3-3）与焊头（1-1）上形成焊点的腔体部分也具有连接方向唯一性。

本实用新型必须在焊头1-1与胎具理论上完全对准的前提下进行设计，匹配腔体3-2与胎具匹配块2-1、仿形结构3-3与焊头1-1上形成焊点的腔体部分之间的间隙≤0.2mm，以保证精确度。匹配腔体3-2、仿形结构3-3的棱边处设有倒角结构，减小工装之间对位时的难度。

本实用新型在工作时，如图1所示的焊头1-1固定在超声焊接机机架上，此时不能将焊头锁紧，确保焊头上下位置不松脱的情况下能自由旋转。如图2所示的胎具放于超声焊接机底座上，装置本体3-1安装在胎具上，使胎具匹配块2-1与匹配腔体3-2安装连接；调整焊接机机架气压，手动将焊头1-1下拉，此时移动并调整胎具，使焊头1-1上形成焊点的腔体部分与装置本体3-1的仿形结构3-3对位对准；保持焊头1-1、装置本体3-1以及胎具三部分连接状态，固定胎具，手动升降焊头1-1，确保焊头1-1与装置本体3-1仍保持对准状态，再次保持焊头1-1、装置本体3-1以及胎具三部分连接状态，固定并锁紧焊头1-1；将焊接机机架气压加大，使焊头1-1自行上升，最后将装置本体3-1取出并保存好。

本实用新型起到类似连轴器的功能，将焊接工装中焊头1-1和胎具各自安装时独立的自由度关联起来，使上面焊头1-1沿Z方向转动的一个自由度，以及下面胎具沿X、Y方向运动、沿Z方向转动的三个自由度，两部分工装的自由度实现联动，从而达到工装快速切换的目的。

通过本实用新型对焊头1-1和胎具的定位，将复杂的工装调整、调试过程简化，同时简化工装更换的难度，使工装更换后的变化点可控，打破超声焊接设备在批量生产状态时专机专用的状况，极大提升了设备兼容性和利用率。