CN108247192A - 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置 - Google Patents

一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108247192A
CN108247192A CN201810116849.3A CN201810116849A CN108247192A CN 108247192 A CN108247192 A CN 108247192A CN 201810116849 A CN201810116849 A CN 201810116849A CN 108247192 A CN108247192 A CN 108247192A
Authority
CN
China
Prior art keywords
double
ultrasound
linkage
metal foil
joint device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810116849.3A
Other languages
English (en)
Inventor
钟相强
刘辰光
刘彩霞
张本学
荆盼盼
孙梦馨
张会霞
李纪鹏
肖中扬
黄卫清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN201810116849.3A priority Critical patent/CN108247192A/zh
Publication of CN108247192A publication Critical patent/CN108247192A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/26—Auxiliary equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置，包括设置在底座上的工具台组件和换能器组件；该工具台组件包括槽台、工作台和双联动夹紧装置组成；该换能器组件包括工具头、变幅杆和换能器，变幅杆连接工具头和换能器，三者同轴线设置，换能器的外壳上设有包裹变幅杆的支撑轴套，工具头设置在工具台组件的上方，由气缸驱动换能器组件在竖直方向上运动，利用超声波的机械振动在焊件的结合面产生高频振动摩擦，进而产生热能，从而使焊接表面温度迅速升高，焊接界面的氧化膜和表面附着物会被破碎与驱散，并使得位错聚集，发生大量塑性变形，从而使焊接界面的金属原子被激活，实现金属焊件间的固态连接。

Description

一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置
技术领域
本发明涉及工业生产技术领域，特别涉及一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置。
背景技术
近些年随着功率超声换能器理论的发展与技术的成熟，超声振动应用于多个领域，并且成功地解决了许多传统技术所无法解决的问题，特别是超声清洗、超声检测以及超声切割等方面。在超声焊接方面也有生产上的应用。而另一方面，铝镁铜钛等有色金属的纯金属或者相关合金薄件，由于其质软延展性好，常用于一些精密仪器，组成形式多为薄壁小件，在工业生产中应用广泛，而此类零件在传统热熔焊接工艺中，由于熔点低，常产生烧伤或者无法焊接的缺陷，本发明双联动夹紧金属箔片超声固接装置可以很好地解决这一缺陷。并且超声焊接过程相比普通焊接方式时间大大缩短，焊接的牢固程度要大大高于普通焊接。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置，结构简单灵活，焊接高效率高质量，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置，包括设置在底座上的工具台组件和换能器组件；该换能器组件包括工具头、变幅杆和换能器，变幅杆连接工具头和换能器，三者同轴线设置，换能器的外壳上设有包裹变幅杆的支撑轴套，工具头设置在工具台组件的上方，由气缸驱动换能器组件在竖直方向上运动。
优选的，工具头为可拆卸结构，所述的工具头有四个方向的工作平面，可以旋转进行切换。
优选的，所述底座上设有保护罩，所述的保护罩通过多块面板拼接而成；所述换能器组件设置在保护罩内部，保护罩对应换能器组件的运动方向上设有通槽，换能器组件的工具头伸出通槽位于保护罩的外侧，所述气缸设置在保护罩的顶部。
优选的，所述底座在保护罩的内部两侧竖直向上设有两个滑轨组，滑轨组有两个滑轨组成；换能器的外壳设有后支撑板，支撑轴套上滑动配合有前支撑板，前支撑板和后支撑板的外侧设有与滑轨相配合的滑块。
优选的，所述换能器的外壳顶部设有连接板，连接板竖直向上设有定位螺钉，所述气缸竖直向下设置，气缸的活塞杆端部设有与定位螺钉相配合的螺纹槽，气缸通过螺栓固定在外壳顶部。
优选的，所述工具台组件包括槽台、工作台和夹紧装置，工作台卡在槽台的槽口处，槽台的侧壁设有锁紧工作台的螺母。
优选的，所述的夹紧装置为双联动夹紧装置，包括两个夹紧装置，夹紧装置由螺纹支撑杆、上梁、摇摆臂和摆动压块组成，螺纹支撑杆设有两个竖直向上设置在工作台上，螺纹支撑杆的底部通过螺母，实现升降，上梁的两端相对于螺纹支撑杆连接，摇摆臂设置在上梁的底部，摆动压块设置有两个，设置在摇摆臂的两端；摇摆臂、摆动压块都以销钉形式铰接。
优选的，所述槽台和工作台之间设有至少一个槽台垫板。
优选的，所述外壳的侧壁上设有观察口。
优选的，所述外壳的侧壁设有散热组件，散热组件包括风扇套、风扇马达和风扇，风扇装配在风扇马达的输出轴上，风扇套上设有安装板，风扇马达设置在安装板上，风扇套通过螺栓固定在外壳侧壁的安装孔上。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明结构的双联动夹紧金属箔片超声固接装置，结构简单，易于拆装。铝镁铜钛等有色金属的纯金属或者相关合金薄件，质软延展性好，常用于一些精密仪器，组成形式多为薄壁小件，此类零件在传统热熔焊接工艺中，由于熔点低，常产生烧伤或者无法焊接的缺陷，本发明双联动夹紧金属箔片超声固接装置可以很好地解决这一缺陷。并且超声焊接过程相比普通焊接方式时间大大缩短，焊接的牢固程度要大大高于普通焊接。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明保护罩内部的结构示意图；
图3是本发明换能器组件上下滑动的结构示意图；
图4是本发明工具台组件的结构示意图；
图5是本发明双联动夹紧装置的结构示意图；
图6是本发明散热组件的结构示意图。
其中，1--底座、2--工具台组件、3--换能器组件、4--保护罩、5--气缸、6--通槽、7--观察口、8--散热组件、9--夹紧装置；
21--槽台、22--工作台、23--卡紧螺栓、24--槽台垫板；
31--工具头、32--变幅杆、33--换能器、34--外壳、35--支撑轴套、
41--滑轨组、42--滑块、43--后支撑板、44--前支撑板；
51--连接板、52--定位螺钉；
81--风扇套、82--风扇马达、83--风扇；
91--螺纹支撑杆92--上梁、93--摇摆臂、94--摆动压块。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
图1-图6出示本发明的具体实施方式：一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置，包括设置在底座1上的工具台组件2和换能器组件3；该换能器组件3包括工具头31、变幅杆32和换能器33，变幅杆32连接工具头31和换能器33，三者同轴线设置，换能器33的外壳34上设有包裹变幅杆32的支撑轴套35，工具头31设置在工具台组件2的上方，由气缸5驱动换能器33组件3在竖直方向上运动。所述的工具头31为可拆卸的工件，便于随时更换。由于装置在工作的过程中产生振动，对工具头会造成损坏，所以所述的工具头有四个方向的工作平面，可以保证平面快速切换，提高装置工作效率。
底座1上设有保护罩4，所述的保护罩4通过多块面板盖板拼接而成，方便拆卸和组装。所述换能器组件3设置在保护罩4内部，保护罩4对应换能器组件3的运动方向上设有通槽6，换能器组件3的工具头31伸出通槽6位于保护罩4的外侧，所述气缸5设置在保护罩4的顶部。
底座1在保护罩4的内部两侧竖直向上设有两个滑轨组41，滑轨组41有两个滑轨组成；换能器33的外壳34设有后支撑板43，支撑轴套35上滑动配合有前支撑板44，前支撑板44和后支撑板43的外侧设有与滑轨41相配合的滑块42。
换能器33的外壳34顶部设有连接板51，连接板51竖直向上设有定位螺钉52，所述气缸5竖直向下设置，气缸5的活塞杆端部设有与定位螺钉52相配合的螺纹槽，气缸5通过螺栓固定在外壳34顶部。
工具台组件2包括槽台21、工作台22以及夹紧装置9，工作台22卡在槽台21的槽口处，槽台21的侧壁设有锁紧工作台22的螺母；槽台21和工作台22之间设有至少一个槽台垫板24。
夹紧装置为双联动夹紧装置，主要由两个螺纹支撑杆91，一个上梁92，一个摇摆臂93，两个摆动压块94组成，槽台垫板24上有与螺纹支撑杆91相配合的螺纹槽，通过螺母加以固定。当要放入工件时，将两个螺母松开，抬高上梁92，再放入待加工工件位于工作台22上，再拧紧螺母，使两摆动垫块94能很好的联动，同时压紧工件，达到固定的作用；摇摆臂、摆动压块都以销钉形式摆动，就是由于可以同时摆动，能更好的对工件进行浮动压紧，具有较好的效果。
外壳34的侧壁上设有观察口7；外壳34的后壁设有散热组件8，散热组件8包括风扇套81、风扇马达82和风扇83，风扇83装配在风扇马达82的输出轴上，风扇套81上设有安装板，风扇马达82设置在安装板上，风扇套81通过螺栓固定在外壳34后壁的安装孔上。
由于汽缸工作时易产生冲击力，保护罩与气缸之间会有冲击，所以在保护罩与气缸之间有垫片，以起到缓冲作用。
工具头通过圆柱头内六角螺钉固定于变幅杆上，支撑轴套一端圆柱头通过角螺钉固定于换能器外壳，支撑轴套另一端通过定螺钉固定于变幅杆节点。
本发明双联动夹紧金属箔片超声固接装置是利用超声波的机械振动在焊件的结合面产生高频振动摩擦，进而产生热能，从而使焊接表面温度迅升高，焊接界面的氧化膜和表面附着物会被破碎与驱散，并使得位错聚集，发生大量塑性变形，从而使焊接界面的金属原子被激活。超声波振动作用停止后，焊接***继续施加特定强度和时间的压力，焊接面利用原子键的连接达到焊接定形。超声焊接过程相比普通焊接方式时间大大缩短，焊接的牢固程度要大大高于普通焊接。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，包括设置在底座上的工具台组件和换能器组件；该换能器组件包括工具头、变幅杆和换能器，变幅杆连接工具头和换能器，三者同轴线设置，换能器的外壳上设有包裹变幅杆的支撑轴套，工具头设置在工具台组件的上方，由气缸驱动换能器组件在竖直方向上运动。
2.根据权利要求1双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述的工具头为可拆卸结构，所述的工具头有四个方向的工作平面，可以旋转进行切换。
3.根据权利要求1双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述底座上设有保护罩，保护罩通过多块面板拼接而成；所述换能器组件设置在保护罩内部，保护罩对应换能器组件的运动方向上设有通槽，换能器组件的工具头伸出通槽位于保护罩的外侧，所述气缸设置在保护罩的顶部。
4.根据权利要求1双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述底座在保护罩的内部两侧竖直向上设有两个滑轨组，滑轨组有两个滑轨组成；换能器的外壳设有后支撑板，支撑轴套上滑动配合有前支撑板，前支撑板和后支撑板的外侧设有与滑轨相配合的滑块。
5.根据权利要求1双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述换能器的外壳顶部设有连接板，连接板竖直向上设有定位螺钉，所述气缸竖直向下设置，气缸的活塞杆端部设有与定位螺钉相配合的螺纹槽，气缸通过螺栓固定在外壳顶部。
6.根据权利要求1双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述工具台组件包括槽台、工作台和夹紧装置组成，工作台卡在槽台的槽口处，槽台的侧壁设有锁紧工作台的卡紧螺栓。
7.根据权利要求6双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述的夹紧装置为双联动夹紧装置，包括两个夹紧装置，夹紧装置由螺纹支撑杆、上梁、摇摆臂和摆动压块组成，螺纹支撑杆设有两个竖直向上设置在工作台上，螺纹支撑杆的底部通过螺母，实现升降，上梁的两端相对于螺纹支撑杆连接，摇摆臂设置在上梁的底部，摆动压块设置有两个，设置在摇摆臂的两端；摇摆臂、摆动压块都以销钉形式铰接。
8.根据权利要求6双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述槽台和工作台之间设有至少一个槽台垫板。
9.根据权利要求1双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述外壳的侧壁上设有观察口。
10.根据权利要求1双联动夹紧金属箔片超声固接装置，其特征在于，所述外壳的侧壁设有散热组件，散热组件包括风扇套、风扇马达和风扇，风扇装配在风扇马达的输出轴上，风扇套上设有安装板，风扇马达设置在安装板上，风扇套通过螺栓固定在外壳侧壁的安装孔上。
CN201810116849.3A 2018-02-06 2018-02-06 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置 Pending CN108247192A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810116849.3A CN108247192A (zh) 2018-02-06 2018-02-06 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810116849.3A CN108247192A (zh) 2018-02-06 2018-02-06 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108247192A true CN108247192A (zh) 2018-07-06

Family

ID=62744716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810116849.3A Pending CN108247192A (zh) 2018-02-06 2018-02-06 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108247192A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110315196A (zh) * 2019-08-09 2019-10-11 东莞市原和电子有限公司 一种应用于均温板的超声波焊接装置及其无尾封口工艺
CN110455173A (zh) * 2019-09-11 2019-11-15 福建京科科技有限公司 微型节气门位置传感器及安装方法
CN110530427A (zh) * 2019-09-11 2019-12-03 福建京科科技有限公司 摩托车三合一传感器及其装配方法
CN110672133A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 福建京科科技有限公司 摩托车三合一传感器
US20220023967A1 (en) * 2019-04-09 2022-01-27 Lisa Draexlmaier Gmbh Device for determining a status of an ultrasonic welding process

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5947364A (en) * 1995-10-20 1999-09-07 Harness System Technologies Research, Ltd. Ultrasonic welding apparatus
CN2368644Y (zh) * 1999-02-10 2000-03-15 顺德市大良镇长兴电子制造有限公司 超声波焊接机
CN201455541U (zh) * 2009-06-26 2010-05-12 北京特声声波设备有限公司 超声波金属线焊接机
CN102145434A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 严锦璇 双头同步超声波金属焊接装置
CN105397267A (zh) * 2014-09-11 2016-03-16 深圳市华普森科技有限公司 超声波焊接装置
CN106239897A (zh) * 2016-08-05 2016-12-21 上海骄成机电设备有限公司 一种超声波焊接装置
CN106625220A (zh) * 2015-10-29 2017-05-10 埃维亚精密机床有限公司 一种主轴内锥孔磨削夹具
CN107252966A (zh) * 2017-05-31 2017-10-17 上海骄成机电设备有限公司 一种超声波金属焊接装置及其工作方法
CN206795033U (zh) * 2017-04-11 2017-12-26 深圳市德知拓电源技术有限公司 一种超声波金属焊接机
CN207930147U (zh) * 2018-02-06 2018-10-02 南京航空航天大学 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5947364A (en) * 1995-10-20 1999-09-07 Harness System Technologies Research, Ltd. Ultrasonic welding apparatus
CN2368644Y (zh) * 1999-02-10 2000-03-15 顺德市大良镇长兴电子制造有限公司 超声波焊接机
CN201455541U (zh) * 2009-06-26 2010-05-12 北京特声声波设备有限公司 超声波金属线焊接机
CN102145434A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 严锦璇 双头同步超声波金属焊接装置
CN105397267A (zh) * 2014-09-11 2016-03-16 深圳市华普森科技有限公司 超声波焊接装置
CN106625220A (zh) * 2015-10-29 2017-05-10 埃维亚精密机床有限公司 一种主轴内锥孔磨削夹具
CN106239897A (zh) * 2016-08-05 2016-12-21 上海骄成机电设备有限公司 一种超声波焊接装置
CN206795033U (zh) * 2017-04-11 2017-12-26 深圳市德知拓电源技术有限公司 一种超声波金属焊接机
CN107252966A (zh) * 2017-05-31 2017-10-17 上海骄成机电设备有限公司 一种超声波金属焊接装置及其工作方法
CN207930147U (zh) * 2018-02-06 2018-10-02 南京航空航天大学 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220023967A1 (en) * 2019-04-09 2022-01-27 Lisa Draexlmaier Gmbh Device for determining a status of an ultrasonic welding process
US11969817B2 (en) * 2019-04-09 2024-04-30 Lisa Draexlmaier Gmbh Device for determining a status of an ultrasonic welding process
CN110315196A (zh) * 2019-08-09 2019-10-11 东莞市原和电子有限公司 一种应用于均温板的超声波焊接装置及其无尾封口工艺
CN110455173A (zh) * 2019-09-11 2019-11-15 福建京科科技有限公司 微型节气门位置传感器及安装方法
CN110530427A (zh) * 2019-09-11 2019-12-03 福建京科科技有限公司 摩托车三合一传感器及其装配方法
CN110672133A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 福建京科科技有限公司 摩托车三合一传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108247192A (zh) 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置
CN100500357C (zh) 铝、铝合金及其复合材料超声振动液相焊接设备
CN102744516B (zh) 超声振动辅助搅拌摩擦焊工艺及装置
CN102266994B (zh) 外加振动能量辅助下的铝合金与镁合金异质半固态钎焊方法
CN109759700A (zh) 一种随焊超声振动的激光焊接方法
CN103862146A (zh) 燃气轮机燃烧器内筒体制造方法及工装
CN112475609A (zh) 一种超声辅助激光焊接变形抑制装置
CN207930147U (zh) 一种双联动夹紧金属箔片超声固接装置
WO2021119958A1 (zh) 一种用于焊接工件的定位治具
CN209664659U (zh) 电子束焊接工装夹具
CN109570793A (zh) 基于高能超声处理的焊接变形控制方法
CN210703359U (zh) 一种小型板件固定夹持焊接装置
CN110369839B (zh) 一种可实现超声-电弧复合焊的焊枪夹持装置、方法及应用
CN216882199U (zh) 一种超声波辅助电弧点焊装置
CN217045026U (zh) 一种不锈钢管材焊接装置
CN211516554U (zh) 一种柜体自动焊接装置
CN114871608A (zh) 一种超声波辅助电弧点焊装置及使用方法
CN209125187U (zh) 一种轮椅摇臂焊接工装
CN213702195U (zh) 一种超级电容用激光焊接机
CN212384836U (zh) 一种反射镜基片切割装置
CN207771082U (zh) 一种轻量化c型一体化点焊机
CN215880462U (zh) 一种金属制品自动焊接机构
CN112894116A (zh) 一种超声波焊头及超声波焊接装置
CN217775882U (zh) 一种双振镜摇摆激光焊接结构
CN210908641U (zh) 一种支架高效柔性焊接装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination