[發明專利]Pin針超聲焊接的焊接頭結構、Pin針結構及焊接裝置、方法

在審

• 申請號: 202111266328.4
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN113798658A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 潘昭海;方杰;馮加云;徐凝華;賀新強;張賢坤;曾雄;翁嘉男
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代半導體有限公司
• 主分類號: B23K20/26
• 分類號: B23K20/26;B23K20/10;B23K101/36
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張高潔

1.一種Pin針超聲焊接的焊接頭結構，其特征在于，包括焊接頭本體，所述焊接頭本體呈柱狀，其內部中心處具有沿其軸向延伸的空腔，所述空腔的一端延伸至所述焊接頭本體一端的端面并在所述端面的中心形成開口；

所述焊接頭本體的內部在靠近所述空腔的另一端處開設有氣體通道，所述氣體通道連通所述空腔；或

所述空腔的內壁上在靠近所述開口處設置有至少一個彈性圈，所述彈性圈嵌設于所述空腔的內壁且其表面凸出于所述空腔的內壁面。

2.根據權利要求1所述的Pin針超聲焊接的焊接頭結構，其特征在于，所述焊接頭本體的所述端面上開設有多個焊槽，所述端面上位于所述多個焊槽之間的部分形成第一焊齒。

3.根據權利要求2所述的Pin針超聲焊接的焊接頭結構，其特征在于，所述多個焊槽的整體布局呈網狀，所述第一焊齒為方格狀。

4.根據權利要求2或3所述的Pin針超聲焊接的焊接頭結構，其特征在于，所述端面上靠近所述開口的部分位于所述焊槽的分布范圍之外，所述靠近所述開口處的部分為環繞所述開口的環形的第二焊齒。

5.根據權利要求1所述的Pin針超聲焊接的焊接頭結構，其特征在于，所述彈性圈為沿所述空腔的內壁周向連續延伸的一體式環形結構；或

所述彈性圈為由多個沿所述空腔的內壁周向間隔分布的部分組成的分體式環形結構。

6.一種Pin針超聲焊接的Pin針結構，其應用于如權利要求1至5任一項所述的焊接頭結構，其特征在于，包括：

聯接座，所述聯接座為平板結構，其形狀為圓形、正方形或其他正多邊形；

聯接本體，所述聯接本體為實心柱狀結構或空心管狀結構，其一端固定于所述聯接座的中心；

其中，所述聯接本體能夠容納于所述焊接頭結構中的焊接頭本體上的空腔中，且所述聯接本體容納于所述空腔中時，所述聯接座的表面與所述焊接頭本體的端面接觸。

7.根據權利要求6所述的Pin針超聲焊接的Pin針結構，其特征在于，所述聯接本體的外徑比所述空腔的內徑小0.01-0.3mm，所述聯接本體的長度比所述空腔的長度小0.5-5mm。

8.根據權利要求6或7所述的Pin針超聲焊接的Pin針結構，其特征在于，所述聯接座的厚度為0.1-2mm。

9.根據權利要求6所述的Pin針超聲焊接的Pin針結構，其特征在于，所述Pin針結構的材質為TU1無氧銅或TU2無氧銅，其硬度為50-120HV。

10.一種Pin針超聲焊接的焊接裝置，其特征在于，其包括如權利要求1至5任一項所述的焊接頭結構，其特征在于，還包括：

移動支架，所述移動支架能夠在水平面內移動；

連接軸，所述連接軸垂直地連接在所述移動支架的下方，其底部末端連接所述焊接頭結構中的焊接頭本體；

其中，所述焊接頭本體能夠沿所述連接軸移動且能夠繞所述連接軸旋轉。

11.根據權利要求10所述的Pin針超聲焊接的焊接裝置，其特征在于，還包括抽真空部件，所述抽真空部件通過所述焊接頭本體內部的氣體通道連通所述焊接頭本體內部的空腔。

12.一種Pin針超聲焊接的焊接方法，其特征在于，其應用于如權利要求10或11所述的焊接裝置，其特征在于，包括以下步驟：

S1、Pin針輸送至焊接工位處；

S2、所述焊接裝置中的焊接頭本體移動至所述Pin針的上方并下降，將所述Pin針的聯接本體完全容納于其內部的空腔中；

S3、所述焊接頭本體水平移動并帶動所述Pin針移動至預定的焊接位置，進行超聲焊接；

S4、所述焊接頭本體上升至與所述Pin針完全分離，并水平移動進行復位。