一種超聲波焊接頭以及超聲波焊接裝置的制作方法

本發明涉及一種超聲波焊接件，具體涉及一種特別適用于圓柱形鋰電池蓋帽焊接的超聲波焊接頭以及含有所述超聲波焊接頭的超聲波焊接裝置，屬于超聲波焊接技術領域。

背景技術：

目前，國內生產圓柱形鋰電池的廠家在對電池的組合蓋帽進行焊接時，多選用激光進行點焊或者使用超聲波進行單點焊接。但是，采用激光進行焊接時通常會產生過熱情況而導致電池性能受到影響。此外，采用激光進行焊接還具有內阻高、成本高以及效率低下等不足。而采用傳統的超聲波單點焊接需要在焊接過程中多次旋轉蓋帽進行多點點焊才能滿足工藝要求，過程繁瑣且耗時。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、操作方便且可同時進行多點焊接的超聲波焊接頭。此外，本發明的另一目的在于提供一種含有所述超聲波焊接頭的超聲波焊接裝置。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種超聲波焊接頭，包括焊頭部，其中：所述焊頭部為圓環體狀或類似圓環體狀，包括上端面和下端面，其中，所述上端面包括相對于所述焊頭部的中心凹陷形成的上凹陷面以及未相對于所述焊頭部凹陷的上邊緣部，所述上邊緣部上設有至少一個超聲波輻射頭。

優選的是：所述下端面包括相對于所述焊頭部的中心凹陷形成的下凹陷面以及未相對于所述焊頭部凹陷的下邊緣部，所述下邊緣部上設有至少一個超聲波輻射頭。

優選的是：所述上凹陷面為曲面凹陷面。

優選的是：所述下凹陷面為曲面凹陷面。

優選的是：當所述上邊緣部上設置有兩個或兩個以上的超聲波輻射頭時，各超聲波輻射頭沿所述上邊緣部等間距設置。

優選的是：所述上邊緣部上設置有六個等間距設置的超聲波輻射頭。

優選的是：當所述下邊緣部上設置有兩個或兩個以上的超聲波輻射頭時，各超聲波輻射頭沿所述下邊緣部等間距設置。

優選的是：所述下邊緣部上設置有六個等間距設置的超聲波輻射頭。

優選的是：所述超聲波焊接頭還包括用于將所述焊頭部連接至超聲波換能器或變幅桿上的連接部。

本發明的另一目的在于提供一種超聲波焊接裝置，其包括至少一個如上所述的超聲波焊接頭。

本發明的有益效果在于，本發明的超聲波焊接頭采用優選為曲面凹陷面的上凹陷面和/或下凹陷面作為輻射工作面，相對于現有的單一的平面輻射工作面，其可顯著提升焊接頭輻射工作面的輻射面積。并且，由于凹陷面采用彎曲振動的方式，可使得輻射強度更為均勻，提高了超聲波輻射頭工作點處的能量一致性。此外，本發明通過設置多個超聲波輻射頭，可同時進行多點焊接，顯著提高了焊接效率以及焊接效果。

附圖說明

圖1示出了本發明所述的超聲波焊接頭的立體結構示意圖；

圖2示出了本發明所述的超聲波焊接頭的正視圖；

圖3示出了安裝有本發明所述的超聲波焊接頭的超聲波焊接裝置的立體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步說明。

如圖1和圖2所示，本發明所述的超聲波焊接頭1，其包括焊頭部11以及與所述焊頭部11相連并用于將所述焊接頭1連接至超聲波換能器或變幅桿上的連接部12。其中，所述焊接頭部11與所述連接部12之間可整體形成一階梯形狀，即，如圖1中所示，所述焊接頭部11相對于所述連接部12向內收縮形成一整體類似于階梯的形狀。所述連接部12可具有截面成u型的形狀，所述焊頭部11呈圓環體狀或類似圓環體形。在本發明中，所述焊頭部11包括上端面111和下端面112，其中，所述上端面111優選為中心的部分相對于所述焊頭部11的中心凹陷形成上凹陷面113，類似地，所述下端面112的中心部分也可相對于所述焊頭部11的中心凹陷形成下凹陷面。特別地，所述上凹陷面113和/或下凹陷面為曲面凹陷面，且優選為半圓形凹陷面。此外，所述上端面111未相對于焊頭部11的中心凹陷的上邊緣部114上設置有至少一個受控于超聲波換能器或變幅桿的超聲波輻射頭1141，類似地，所述下端面112未相對于所述焊頭部11的中心凹陷的下邊緣部上也可設置有至少一個超聲波輻射頭。優選地，在本發明中，當所述上邊緣部114和/或下邊緣部上設置有兩個或兩個以上的超聲波輻射頭114時，各超聲波輻射頭在所述上邊緣部114和/或下邊緣部上等間距分布。更進一步地，根據本發明的一種實施方式，所述上邊緣部114和/或下邊緣部上各設置有六個沿相應的邊緣部等間距分布的超聲波輻射頭。

如圖3所示，將本發明如上所述的至少一個超聲波焊接頭1與變幅桿或超聲波換能器以及相應的電源相連即可形成一完整的超聲波焊接裝置。當采用該超聲波焊接裝置進行焊接時，將焊頭部1置于相應的待焊接物品，如鋰電池的蓋帽上，并使超聲波輻射頭與相應的焊接點相接觸，打開電源，此時，超聲波輻射頭接收到變幅桿或超聲波換能器傳輸的聲波能量，并沿著所述上凹陷面113和/或下凹陷面的徑向輻射超聲波以進行焊接工作。相對于現有的單一的平面輻射工作面，本發明的焊接頭采用優選為曲面凹陷面的上凹陷面和/或下凹陷面作為輻射面，大大提升了焊接頭輻射工作面的輻射面積。并且，由于凹陷面采用彎曲振動的方式，可使得輻射強度更為均勻，提高了各超聲波輻射頭工作點處的能量一致性。此外，本發明通過設置多個超聲波輻射頭，可同時進行多點焊接，顯著提高了焊接效率以及焊接效果。

本發明已通過優選的實施方式進行了詳盡的說明。然而，通過對前文的研讀，對各實施方式的變化和增加也是本領域的一般技術人員所顯而易見的。申請人的意圖是所有這些變化和增加都包含了本發明的落在了本發明權利要求的范圍中的部分。

本文中使用的術語僅為對具體的實施例加以說明，其并非意在對本發明進行限制。除非另有定義，本文中使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)均與本發明所屬領域的一般技術人員的理解相同。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種超聲波焊接頭，包括焊頭部，其中：所述焊頭部為圓環體狀或類似圓環體狀，包括上端面和下端面，其中，所述上端面包括相對于所述焊頭部的中心凹陷形成的上凹陷面以及未相對于所述焊頭部凹陷的上邊緣部，所述上邊緣部上設有至少一個超聲波輻射頭。此外，本發明還提供了一種包括所述超聲波焊接頭的超聲波焊接裝置。相對于現有的單一的平面輻射工作面，本發明的凹陷面可顯著提升焊接頭輻射工作面的輻射面積。并且，由于凹陷面采用彎曲振動的方式，可使得輻射強度更為均勻，提高了超聲波輻射頭工作點處的能量一致性。此外，本發明通過設置多個超聲波輻射頭，可同時進行多點焊接，顯著提高了焊接效率以及焊接效果。

技術研發人員：潘勁光;雷廣偉
受保護的技術使用者：廣州市科普超聲電子技術有限公司
技術研發日：2017.05.03
技術公布日：2017.08.04