[發(fā)明專利]振動焊接系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710647605.3
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107685189B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·J·林克;W·W·蔡;N·W·平托;M·P·巴洛格
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;安文森

一種用于將焊絲接合到基底的振動焊接系統(tǒng)包含附接到超聲焊極的焊墊以及砧座。焊墊包含設(shè)置在第一區(qū)域中的第一能量導(dǎo)向器和設(shè)置在第二區(qū)域中的第二能量導(dǎo)向器。當(dāng)?shù)诙芰繉?dǎo)向器與基底接觸時，在基底與第一能量導(dǎo)向器之間形成通道。通道被配置成容納焊絲的一部分，且具有小于焊絲的橫截面直徑的深度。焊絲和基底在超聲焊極的操作期間夾持在焊墊與砧座之間。第一能量導(dǎo)向器在超聲焊極的操作期間將焊絲推向基底，以實(shí)現(xiàn)焊絲到基底的接合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振動焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在振動焊接過程中，被夾持工件的相鄰表面使用振動能量接合。通過工件材料的振動能量的傳遞沿著介接的工件表面產(chǎn)生表面摩擦和熱量。熱量使得介接表面變得可鍛，這有助于它們在所得焊接接頭處結(jié)合在一起。

振動焊接系統(tǒng)優(yōu)選地包含各種互連的焊接裝置，包含振動超聲焊極/ 焊頭和砧座組件。砧座組件可以包含砧座和背板，其中砧座用螺栓連接或以其它方式經(jīng)由背板附接到剛性支撐構(gòu)件。工件可以夾持在焊頭與砧座之間。接著響應(yīng)于來自控制器的高頻輸入信號而使焊頭以校準(zhǔn)的頻率和幅度振動。

發(fā)明內(nèi)容

公開了一種用于將焊絲接合到基底的振動焊接系統(tǒng)，且包含附接到超聲焊極的焊墊以及砧座。所述焊墊包含設(shè)置在第一區(qū)域中的多個第一能量導(dǎo)向器和設(shè)置在第二區(qū)域中的多個第二能量導(dǎo)向器。當(dāng)所述第二能量導(dǎo)向器與所述基底接觸時，在所述基底與所述第一能量導(dǎo)向器之間形成通道。所述通道被配置成容納所述焊絲的部分，且具有小于焊絲的所述部分的橫截面直徑的深度。焊絲的所述部分和所述基底在所述超聲焊極的操作期間夾持在所述焊墊與所述砧座之間。所述第一能量導(dǎo)向器設(shè)置成在超聲焊極的所述操作期間將焊絲的所述部分推向所述基底，以實(shí)現(xiàn)焊絲的所述部分到基底的接合。

從以下結(jié)合附圖對用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)容易顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例性振動焊接系統(tǒng)的示意圖，該振動焊接系統(tǒng)被特別配置成使用超聲波振動接合包含焊絲和基底的工件的元件；

圖2和3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的焊墊和砧座的實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D，該焊墊和砧座可以用于參考圖1描述的振動焊接系統(tǒng)中以接合包含焊絲和基底的工件；

圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的焊墊和砧座的實(shí)施例的透視側(cè)視圖，該焊墊和砧座可以用于參考圖1描述的振動焊接系統(tǒng)中以接合包含焊絲和基底的工件；

圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的焊墊和砧座的實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D，該焊墊和砧座可以用于參考圖1描述的振動焊接系統(tǒng)中以接合包含焊絲和基底的工件；

圖6-1和6-2分別示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的焊墊和砧座的另一實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D和對應(yīng)橫截面端視圖，該焊墊和砧座可以用于參考圖 1描述的振動焊接系統(tǒng)中以接合包含第一焊絲和第二焊絲的對接端和覆蓋片的工件；和

圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的焊墊的另一實(shí)施例的橫截面底視圖，該焊墊包含具有通道的第一區(qū)域以及第二區(qū)域，其中所述通道是包含在焊墊側(cè)部上的插入點(diǎn)和退出點(diǎn)的連續(xù)弧道。

具體實(shí)施方式

如本文所述和所示，所公開實(shí)施例的部件可以按各種不同配置進(jìn)行布置和設(shè)計。因此，以下詳細(xì)描述并不旨在限制如所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅表示其可能實(shí)施例。此外，雖然在以下描述中闡述了眾多具體細(xì)節(jié)，以便提供對本文公開的實(shí)施例的透徹理解，但可以在沒有這些細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐一些實(shí)施例。此外，為了清楚起見，沒有詳細(xì)描述相關(guān)技術(shù)中已知的某些技術(shù)材料，以避免不必要地混淆本發(fā)明。此外，附圖是簡化形式，而不是精確的尺度。僅為了方便和清楚的目的，可以關(guān)于附圖使用方向術(shù)語，例如頂部、底部、左、右、上、之上、上方、下方、下部、后和前。這些和類似的方向術(shù)語不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。