具有V形接合部件容座的超声波焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超声波焊接装置(100)，其包括具有超声焊极表面(112)的超声焊极(102)、具有横向滑动件表面(114)的横向滑动件(104)、具有接触表面(116)的接触元件(106)和用于插入接合部件(110,110

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有V形接合部件容座的超声波焊接装置


[0001]本专利技术涉及一种超声波焊接装置。

技术介绍

[0002]对于各种各样的技术应用，可能需要通过机械固定和/或导电的方式将两个部件接合在一起。例如，出于各种目的，可能需要以机械方式和导电方式将电缆或其线股接合在一起。这可以用于生产例如线束或电缆束，例如车辆内部的耗电器可以借助这些线束或电缆束相互电连接、电连接到能源和/或控制系统。
[0003]开发了所谓的超声波焊接，以在两个导电部件之间产生物质与物质的结合，为它们提供高强度和良好的导电性。超声波焊接是一种特殊形式的摩擦焊接，待焊接的部件(也称为接合部件或焊缝金属)相互进行表面接触，并在低压和高频机械振动下相向移动。在这种情况下，可以借助超声焊极产生振动，在该超声焊极中产生具有频率通常为20kHz至50kHz的超声波振动并将其传递至至少一个接合部件。随后塑性流动允许接合部件在表面附近相互渗透或互锁，而接合部件的材料不必熔化。因此，超声波焊接可用于以低冲击、快速且经济的方式将接合部件结合在一起。
[0004]特别地，超声波焊接也可以用于焊接金属接合部件，例如电缆线股，这也被称为超声波金属焊接。为此，通常将接合部件插入超声焊极和砧座之间的超声波焊接装置的接纳室中，在接纳室中以预定的压力将接合部件压在一起。经由超声焊极耦合的振动导致两个接合部件摩擦在一起或相互摩擦，结果以固态的物质与物质的结合的方式接合在一起。虽然未达到待接合金属的熔点，但可以使用短程扩散来生产高强度、均匀和耐用的焊接金属接头。
[0005]为了生产具有高强度的焊接接头，重要的是在将接合部件焊接在一起之前，将接合部件相对于彼此正确定位。例如，在焊接剥皮的电缆端部时，应避免将两个或更多个电缆端部并排放置在超声焊极上。相反，如果可能，应将电缆端部插入超声波焊接装置中，使它们相互叠放。根据超声波焊接装置操作者的实践水平，正确插入电缆端部可能需要或多或少的时间。
[0006]例如，EP2981389B1描述了一种具有可倾斜正面的横向滑动件，通过该横向滑动件可以在焊接室中将电缆端部相互叠放。

技术实现思路

[0007]可能需要一种超声波焊接装置，可以以尽可能小的力气将接合部件插入其中，从而使它们处于对随后的焊接过程最有利的位置。
[0008]独立权利要求的主题可以满足这样的需求。在从属权利要求和以下描述中定义了有利实施例。
[0009]本专利技术的第一方面涉及超声波焊接装置，其包括具有超声焊极表面的超声焊极、具有横向滑动件表面的横向滑动件、具有接触表面的接触元件和用于插入接合部件的插入
室。插入室在第一侧由超声焊极表面沿第一轴向限定并且在第二侧由横向滑动件表面沿第二轴向限定并且在与第二侧相对的第三侧由接触表面限定。此外，超声波焊接装置包括具有第一止动件边缘的第一接纳元件和具有第二止动件边缘的第二接纳元件。第一接纳元件和第二接纳元件设置为在起始位置和结束位置之间相对于彼此可移动。在结束位置，将第一止动件边缘和第二止动件边缘放在一起并与插入室的开口侧相对以形成用于接纳接合部件的接合部件容座。在起始位置，第一止动件边缘与第二止动件边缘移动分开。在这种情况下，接合部件容座呈v形，以便将接合部件沿第一轴向和第二轴向定位在插入室中。
[0010]在不以任何方式限制本专利技术范围的情况下，与本专利技术实施例有关的想法和可能的特征可以被认为是基于，尤其是以下描述的想法和发现。
[0011]插入室可以理解为在焊接过程之前将接合部件插入其中的室。插入室可以在至少三个侧面上被限定，使得接合部件只能容纳在有限的体积中。
[0012]超声焊极表面可以至少部分地在横向滑动件表面和接触表面之间延伸。例如，第二轴向可以与第一轴向正交对齐或与超声焊极表面平行对齐。这意味着超声焊极表面可以与横向滑动件表面或接触表面大致正交对齐，即在预定公差范围内。替代地，超声焊极表面可以与横向滑动件表面或接触表面成微小角度对齐。横向滑动件表面和接触表面可以彼此大致平行对齐或甚至彼此大致成微小角度对齐，即在预定公差范围内。
[0013]在第三轴向，插入室可以在至少一侧上至少部分地开放。在这种情况下，第三轴向可以与第一轴向和第二轴向正交对齐。
[0014]例如，插入室可以在左侧由横向滑动件表面(即横向滑动件的表面)限定，并且在右侧由接触表面(即接触元件的表面)限定。插入室可以在底部由超声焊极表面(即由超声焊极的表面)限定。在与超声焊极表面相对的一侧，例如在顶部，插入室可以至少部分地开放，以允许将接合部件沿第一轴向(例如从上方)插入。在第三轴向，插入室可以在至少一侧，例如在前侧和/或后侧，至少部分地开放，以允许将接合部件沿第三轴向(例如从前侧和/或后侧)插入。换句话说，横向滑动件表面、接触表面和超声焊极表面可以像开放式框架，特别是像u形框架一样，围绕插入室。
[0015]特别是对于焊接所谓的内联接头，插入室可以在两个相对侧上沿第三轴向至少部分地开放，以允许将接合部件沿相对的方向插入。
[0016]限定插入室的侧面可以理解为接合部件邻接横向滑动件表面、接触表面或超声焊极表面的侧面。这意味着接合部件不能移出插入室超过由横向滑动件表面、接触表面或超声焊极表面限定的边界。为了为接合部件形成这样的边界，插入室的各个侧面完全被横向滑动件表面、接触表面或超声焊极表面覆盖并不是绝对必要的。替代地，只要确保接合部件不会移出插入室，插入室也可以在各个侧面上仅被部分覆盖。
[0017]例如，可以将横向滑动件设置为沿第二轴向可移动，使得横向滑动件表面和接触表面可以朝向或远离彼此移动。通过这种方式，可以使插入室在第二轴向上变小或变大。例如，这可以用于指定插入室的最大宽度。
[0018]在已经插入接合部件之后，一方面，通过将横向滑动件表面和接触表面相对地朝向彼此移动，例如通过沿第二轴向移动横向滑动件，另一方面，通过将超声焊极表面和砧座的砧座表面相对地朝向彼此移动，例如通过沿第一轴向移动砧座，插入室可以暂时缩小为焊接室。在这种情况下，可以以规定的压力将接合部件压在一起。
[0019]第一接纳元件和第二接纳元件在移动到结束位置时可以相应地朝向彼此移动，并且在移动到起始位置时可以相应地远离彼此移动。为此，可以将两个接纳元件都设置为可移动的。然而，也可以仅将两个接纳元件中的一个设置为可移动的。在结束位置，两个止动件边缘可以相对于彼此定位，使得接合部件的布置限于第一轴向和第二轴向。这可以通过使两个止动件边缘形成在第一轴向上朝向超声焊极表面逐渐变细的v形或楔形来实现。换句话说，由两个接纳元件形成的接合部件容座可以具有v形或楔形开口，可以将接合部件插入到该开口中。因此可以确保接合部件在相对于横向滑动件表面和接触表面的第二轴向上以及在相对于超声焊极表面的第一轴向上处于限定位置。
[0020]将两个止动件边缘放在一起或分开可以理解为两个止动件边缘之间的相对移动，目的是使它们彼此更靠近或使它们彼此远离。两个止动件边缘可以是直的和/或弯曲的，并且可以相对于超声焊极表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.超声波焊接装置(100)，包括：超声焊极(102)，所述超声焊极(102)具有超声焊极表面(112)；横向滑动件(104)，所述横向滑动件(104)具有横向滑动件表面(114)；接触元件(106)，所述接触元件(106)具有接触表面(116)；插入室(108)，所述插入室(108)用于插入接合部件(110,110
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)；其中，所述插入室(108)在第一侧由所述超声焊极表面(112)沿第一轴向(y)限定并且在第二侧由所述横向滑动件表面(114)沿第二轴向(x)限定并且在与所述第二侧相对的第三侧由所述接触表面(116)限定；第一接纳元件(118)，所述第一接纳元件(118)具有第一止动件边缘(120)；第二接纳元件(122)，所述第二接纳元件(122)具有第二止动件边缘(124)；其中，所述第一接纳元件(118)和所述第二接纳元件(122)设置为在起始位置和结束位置之间相对于彼此可移动；其中，在所述结束位置，所述第一止动件边缘(120)和所述第二止动件边缘(124)被放在一起并与所述插入室(108)的开口侧相对以形成用于接纳所述接合部件(110)的接合部件容座(126)并在所述起始位置移动分开；其中，所述接合部件容座(126)呈v形，以便将所述接合部件(110)沿所述第一轴向(y)和所述第二轴向(x)定位在所述插入室(108)中。2.根据权利要求1所述的所述超声波焊接装置(100)，其中，在所述结束位置，所述第一止动件边缘(120)沿所述第二轴向(x)至少部分地突出超过所述横向滑动件表面(114)；和/或其中，在所述结束位置，所述第二止动件边缘(124)沿所述第二轴向(x)至少部分地突出超过所述接触表面(116)。3.根据前述权利要求中的任一项所述的超声波焊接装置(100)，其中，在所述结束位置，所述第一止动件边缘(120)与所述超声焊极表面(112)成角度对齐；和/或其中，在所述结束位置，所述第二止动件边缘(124)与所述超声焊极表面(112)成角度对齐。4.根据前述权利要求中的任一项所述的超声波焊接装置(100)，其中，所述第一接纳元件(118)和所述第二接纳元件(122)设置为相互独立地可移动。5.根据前述权利要求中的任一项所述的超声波焊接装置(100)，其中，在所述结束位置，所述第一接纳元件(118)限制所述第二接纳元件(122)的移动；和/或其中，在所述结束位置，所述第二接纳元件(122)限制所述第一接纳元件(118)的移动。6.根据前述权利要求中的任一项所述的超声波焊接装置(100)，进一步包括：驱动装置(128)，被配置为通过施加驱动力使所述第一接纳元件(118)和/或所述第二接纳元件(122)在所述起始位置和所述结束位置之间移动。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼努埃尔，
申请(专利权)人：崇德超声波有限公司，
类型：发明
国别省市：