一种手持式超声波焊接机

摘要

本发明公开一种手持式超声波焊接机，包括：机箱，其上设有手持部；安装在所述机箱上的超声波焊接机构，包括依次连接的换能器、变幅杆和焊接头；位于所述焊接头下方的定位台，所述定位台的上表面凹设有用于放置工件的型腔；所述定位台上设置有用于压置工件的固定机构；驱动机构，驱动所述定位台移动，实现工件靠近/远离所述焊接头。通过在定位台上的型腔放置工件，实现工件的快速定位；再利用定位台上的固定机构对工件进行固定，通过驱动机构移动定位台，使得定位台上的工件与超声波焊接机构的焊接头接触，从而实现超声波焊接；该些结构设置在所述机箱上，而通过机箱上的手持部实现抓持，从而便于在施工现场移动该超声波焊接机。

权利要求

1.一种手持式超声波焊接机，其特征在于，包括：

机箱，其上设有手持部；

安装在所述机箱上的超声波焊接机构，包括依次连接的换能器、变幅杆和焊接头；

位于所述焊接头下方的定位台，所述定位台的上表面凹设有用于放置工件的型腔；所述定位台上设置有用于压置工件的固定机构；

驱动机构，驱动所述定位台移动，实现工件靠近/远离所述焊接头；

所述机箱的一端设有开口，所述超声波焊接机构安装在所述机箱内，所述焊接头从机箱的开口伸出；

所述定位台位于所述机箱外；

所述驱动机构安装在所述机箱内，其包括第一驱动器和带动件，所述带动件具有一自由端，所述自由端从所述机箱的开口伸出并与所述定位台连接；所述第一水平转轴固定在所述机箱内并与所述带动件铰接，所述第一驱动器驱动所述带动件绕所述第一水平转轴转动；

所述驱动机构还包括联接件，所述第一驱动器为气缸，所述带动件具有一连接端；所述联接件的一端与所述第一驱动器的活塞杆形成绕第一水平轴线转动的铰链连接，所述联接件的另一端与所述带动件的连接端形成绕第二水平轴线转动的铰链连接；所述带动件的自由端和连接端分别位于所述第一水平转轴的两侧；所述第一水平转轴、第一水平轴线和第二水平轴线相互平行；所述第一驱动器的活塞杆通过伸缩而改变所述连接端的高度位置；

该焊接机焊接的工件为线束和端子；

所述定位台上凹设的型腔包括用于放置端子的第一型腔和用于放置线束的第二型腔；

所述固定机构包括用于压置端子的第一固定机构和用于压置线束的第二固定机构。

2.根据权利要求1所述的一种手持式超声波焊接机，其特征在于；

所述第一型腔相对于所述第二型腔更靠近于所述机箱的开口；

所述第一固定机构包括与所述定位台固定连接的第一支架、设置在所述第一支架上的两个第一压块、分别驱动两个第一压块升降的两个第二驱动器；两个第一压块分别压置端子上表面的两侧，两个第一压块之间形成有供所述焊接头探入的焊接空间。

3.根据权利要求2所述的一种手持式超声波焊接机，其特征在于；

所述第二固定机构包括与所述固定台固定连接的第二支架，设置在所述第二支架上的第二压块、用于驱动所述第二压块升降的第三驱动器。

4.根据权利要求3所述的一种手持式超声波焊接机，其特征在于；

所述定位台上设有冷却机构，所述冷却机构包括与所述定位台固定连接的第三支架、设置在所述第三支架上的风冷喷头。

5.根据权利要求1所述的一种手持式超声波焊接机，其特征在于；

所述定位台包括设有所述第一型腔的第一定位台以及设有所述第二型腔的第二定位台；

所述第一定位台下方设有供所述自由端置入的安装槽，所述安装槽的两侧设有竖直设置的第一槽孔，所述安装槽通过所述第一槽孔与所述自由端形成螺纹紧固连接；

所述第二定位台上设有竖直设置的第二槽孔，所述第二定位台通过所述第二槽孔与所述第一定位台的侧面形成螺纹紧固连接。

6.根据权利要求1所述的一种手持式超声波焊接机，其特征在于；

所述换能器、变幅杆和焊接头在水平方向上依次排列设置；

所述第一驱动器、联接件和带动件在水平方向上依次排列设置；

所述超声波焊接机构和所述驱动机构在所述机箱内部沿竖直方向排列设置。

7.根据权利要求1所述的一种手持式超声波焊接机，其特征在于；

所述机箱上设有用于驱动所述超声波焊接机构、固定机构和驱动机构工作的若干按钮。

说明书

一种手持式超声波焊接机

技术领域

[0001] 本发明涉及超声波焊接装置技术领域，尤其涉及一种手持式超声波焊接机。

背景技术

[0002] 超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。现有的超声波焊接设备体积较大，仅适合在工厂内完成焊接加工。而在一些施工现场，需要对工件进行焊接，然而由于超声波焊接设备体积大的原因，导致无法在施工现场对工件进行超声波焊接；如太阳能光伏板的施工现场，需要对线束和端子进行焊接，而没有合适的超声波焊接设备可以利用；因此需要研发一种在施工现场灵活移动的超声波焊接设备。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明提出一种手持式超声波焊接机，可以至少在一定程度上解决现有的超声波焊接设备无法灵活应用于施工现场的问题。

[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种手持式超声波焊接机，包括：

[0006] 机箱，其上设有手持部；

[0007] 安装在所述机箱上的超声波焊接机构，包括依次连接的换能器、变幅杆和焊接头；

[0008] 位于所述焊接头下方的定位台，所述定位台的上表面凹设有用于放置工件的型腔；所述定位台上设置有用于压置工件的固定机构；

[0009] 驱动机构，驱动所述定位台移动，实现工件靠近/远离所述焊接头。

[0010] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0011] 所述机箱的一端设有开口，所述超声波焊接机构安装在所述机箱内，所述焊接头从机箱的开口伸出；

[0012] 所述定位台位于所述机箱外；

[0013] 所述驱动机构安装在所述机箱内，其包括第一驱动器和带动件，所述带动件具有一自由端，所述自由端从所述机箱的开口伸出并与所述定位台连接；所述第一水平转轴固定在所述机箱内并与所述带动件铰接，所述第一驱动器驱动所述带动件绕所述第一水平转轴转动。

[0014] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0015] 所述驱动机构还包括联接件，所述第一驱动器为气缸，所述带动件具有一连接端；所述联接件的一端与所述第一驱动器的活塞杆形成绕第一水平轴线转动的铰链连接，所述联接件的另一端与所述带动件的连接端形成绕第二水平轴线转动的铰链连接；所述带动件的自由端和连接端分别位于所述第一水平转轴的两侧；所述第一水平转轴、第一水平轴线和第二水平轴线相互平行；所述第一驱动器的活塞杆通过伸缩而改变所述连接端的高度位置。

[0016] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0017] 该焊接机焊接的工件为线束和端子；

[0018] 所述定位台上凹设的型腔包括用于放置端子的第一型腔和用于放置线束的第二型腔；

[0019] 所述固定机构包括用于压置端子的第一固定机构和用于压置线束的第二固定机构。

[0020] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0021] 所述第一型腔相对于所述第二型腔更靠近于所述机箱的开口；

[0022] 所述第一固定机构包括与所述定位台固定连接的第一支架、设置在所述第一支架上的两个第一压块、分别驱动两个第一压块升降的两个第二驱动器；两个第一压块分别压置端子上表面的两侧，两个第一压块之间形成有供所述焊接头探入的焊接空间。

[0023] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0024] 所述第二固定机构包括与所述固定台固定连接的第二支架，设置在所述第二支架上的第二压块、用于驱动所述第二压块升降的第三驱动器。

[0025] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0026] 所述定位台上设有冷却机构，所述冷却机构包括与所述定位台固定连接的第三支架、设置在所述第三支架上的风冷喷头。

[0027] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0028] 所述定位台包括设有所述第一型腔的第一定位台以及设有所述第二型腔的第二定位台；

[0029] 所述第一定位台下方设有供所述自由端置入的安装槽，所述安装槽的两侧设有竖直设置的第一槽孔，所述安装槽通过所述第一槽孔与所述自由端形成螺纹紧固连接；

[0030] 所述第二定位台上设有竖直设置的第二槽孔，所述第二定位台通过所述第二槽孔与所述第一定位台的侧面形成螺纹紧固连接。

[0031] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0032] 所述换能器、变幅杆和焊接头在水平方向上依次排列设置；

[0033] 所述第一驱动器、联接件和带动件在水平方向上依次排列设置；

[0034] 所述超声波焊接机构和所述驱动机构在所述机箱内部沿竖直方向排列设置。

[0035] 作为所述手持式超声波焊接机的进一步可选方案：

[0036] 所述机箱上设有用于驱动所述超声波焊接机构、固定机构和驱动机构工作的若干按钮。

[0037] 本发明的有益效果有：通过在定位台上的型腔放置工件，实现工件的快速定位；再利用定位台上的固定机构对工件进行固定，通过驱动机构移动定位台，使得定位台上的工件与超声波焊接机构的焊接头接触，从而实现超声波焊接；该些结构设置在所述机箱上，而通过机箱上的手持部实现抓持，从而便于在施工现场移动该超声波焊接机。

附图说明

[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0039] 图1为本发明一种手持式超声波焊接机在焊接状态时的结构示意图；

[0040] 图2为本发明一种手持式超声波焊接机的内部结构示意图；

[0041] 图3为所述超声波焊接机构和所述驱动机构的结构示意图；

[0042] 图4为所述固定机构与所述定位台的配合示意图；

[0043] 图5为所述固定机构与所述定位台的爆炸示意图；

[0044] 图6为所述第一固定机构和所述定位台的配合示意图；

[0045] 图7为所述定位台的爆炸示意图；

[0046] 图8为所述冷却机构的结构示意图；

[0047] 图9为本发明一种手持式超声波焊接机在放件状态时的结构示意图。

[0048] 图中：100、端子；200、线束；

[0049] 1、机箱；11、手持部；12、开口；13、按钮；14、散热风扇；2、超声波焊接机构；21、换能器；22、变幅杆；23、焊接头；3、定位台；31、第一定位台；311、第一型腔；312、安装槽；313、第一槽孔；32、第二定位台；321、第二型腔；322、第二槽孔；4、固定机构；41、第一固定机构；411、第一支架；412、第一压块；413、第二驱动器；414、焊接空间；42、第二固定机构；421、第二支架；422、第二压块；423、第三驱动器；5、驱动机构；51、第一驱动器；52、联接件；521、第一水平轴线；522、第二水平轴线；53、带动件；531、自由端；532、连接端；54、第一水平转轴；
6、冷却机构；61、第三支架；62、风冷喷头。

具体实施方式

[0050] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0051] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0052] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0053] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0054] 参考图1和图2，本发明示出了一种手持式超声波焊接机，包括具有手持部11的机箱1，所述机箱1上设有超声波焊接机构2、定位台3和驱动机构5；其中，所述超声波焊接机构2包括依次连接的换能器21、变幅杆22和焊接头23；所述定位台3位于所述焊接头23下方，所述定位台3的上表面凹设有用于放置工件的型腔；所述定位台3上设置有用于压置工件的固定机构4；而所述驱动机构5用于驱动所述定位台3移动，实现工件靠近/远离所述焊接头23。

[0055] 换而言之，参考图9，通过所述驱动机构5使所述定位台3上的型腔远离所述焊接头23，从而便于将工件放置于型腔中，所述定位台3上的型腔能够实现工件的快速放置，使工件与所述焊接头23位置对应，避免出现虚焊、漏焊的情况。放置在工件好，通过所述固定机构4压置工件，实现工件的稳定放置，避免在所述定位台3移动的过程中，工件位置发生偏移；其中，所述固定机构4随所述定位台3移动，当工件实现固定后，参考图1或图2，所述驱动机构5使所述定位台3上的型腔靠近所述焊接头23，使得工件与所述焊接头23接触，从而进行超声波焊接。其中，手持部11能供使用者抓持，从而便于在施工现场移动该超声波焊接机。理所当然的，应具有外置的超声波发生器与所述换能器21形成线连接；在施工现场，该外置的超声波发生器的位置可以不移动。

[0056] 上述方案具体的，为便于使用者进行放线操作，参考图1和图2，所述机箱1的一端设有开口12，所述超声波焊接机构2安装在所述机箱1内，所述焊接头23从机箱1的开口12伸出；而所述定位台3位于所述机箱1外；所述驱动机构5安装在所述机箱1内；其中，所述机箱1能够为所述超声波焊接机构2和所述驱动机构5提供防护作用，避免受外界因素影响；同时，所述机箱1避免了所述换能器21发热后烫伤使用者。

[0057] 对应地，为实现所述驱动机构5驱动所述定位台3移动。

[0058] 在一些实施例中，所述驱动机构5包括第一驱动器51和带动件53，所述带动件53具有一自由端531，所述自由端531从所述机箱1的开口12伸出并与所述定位台3连接；所述第一水平转轴54固定在所述机箱1内并与所述带动件53铰接，所述第一驱动器51驱动所述带动件53绕所述第一水平转轴54转动。其中，所述第一驱动器51为电机，其通过传动链、传动带或齿轮(未图示)实现与所述带动件53的传动连接，从而驱动所述带动件53绕所述第一水平转轴54转动。

[0059] 在一些实施例中，所述驱动机构5包括第一驱动器51、联接件52和带动件53，所述带动件53具有一自由端531，所述自由端531从所述机箱1的开口12伸出并与所述定位台3连接；所述第一水平转轴54固定在所述机箱1内并与所述带动件53铰接；所述第一驱动器51为气缸，所述带动件53具有一连接端532；所述联接件52的一端与所述第一驱动器51的活塞杆形成绕第一水平轴线521转动的铰链连接，所述联接件52的另一端与所述带动件53的连接端532形成绕第二水平轴线522转动的铰链连接；所述带动件53的自由端531和连接端532分别位于所述第一水平转轴54的两侧；所述第一水平转轴54、第一水平轴线521和第二水平轴线522相互平行；所述第一驱动器51的活塞杆通过伸缩而改变所述连接端532的高度位置。其中，所述联接件52可以为万向节联轴器；在本实施例中，参考图2，当所述第一驱动器51的活塞杆伸长时，所述连接部的高度位置降低，使得所述自由端531升高，从而实现所述定位台3靠近所述焊接头23；参考图9，当所述第一驱动器51的活塞杆缩短时，所述连接部的高度位置升高，使得所述自由端531降低，从而实现所述定位台3远离所述焊接头23。

[0060] 上述方案具体的，为提高该超声波焊接机结构的紧凑性，参考图2和图3，所述换能器21、变幅杆22和焊接头23在水平方向上依次排列设置；所述第一驱动器51、联接件52和带动件53在水平方向上依次排列设置；所述超声波焊接机构2和所述驱动机构5在所述机箱1内部沿竖直方向排列设置。而为便于使用者操作，参考图1，所述机箱1上设有用于驱动所述超声波焊接机构2、固定机构4和驱动机构5工作的若干按钮13。另外，参考图2，所述机箱1上设置有散热风扇14，从而便于对机箱1内部的换能器21等发热部件进行散热。

[0061] 下面以对线束200和端子100进行焊接作为具体例子进行描述。

[0062] 参考图5、图6和图7，所述定位台3上凹设的型腔包括用于放置端子100的第一型腔311和用于放置线束200的第二型腔321，从而实现端子100和线束200的快速对位，避免端子
100和线束200之间虚焊、漏焊，在一定程度上提高焊接效果；为便于放置端子100和线束
200，所述第一型腔311相对于所述第二型腔321更靠近于所述机箱1的开口12；在实际操作中，先将端子100放置在所述第一型腔311内，再将线束200放置在所述第二型腔321内；其中线束200的金属线搭置在端子100上方。而进一步优选的，为确保线束200和端子100的位置保持相对固定，所述固定机构4包括用于压置端子100的第一固定机构41和用于压置线束
200的第二固定机构42。

[0063] 上述方案具体的，参考图5和图6，所述第一固定机构41包括与所述定位台3固定连接的第一支架411、设置在所述第一支架411上的两个第一压块412、分别驱动两个第一压块412升降的两个第二驱动器413；两个第一压块412分别压置端子100上表面的两侧，两个第一压块412之间形成有供所述焊接头23探入的焊接空间414。本实施例中，当将端子100放置在所述第一型腔311后，所述第一固定机构41启动，使得两个第一压块412压置在端子100上表面的两侧；其中，两个第一压块412之间间隔一定距离，即形成所述焊接空间414；而后将线束200放置在所述第二型腔321内，所述焊接空间414能够使线束200的多根金属线较为集中地搭置在端子100上表面的中部，当所述焊接头23压置在线束200的金属线和端子100上时，基本上能够使得所有的金属线均与端子100形成可靠连接，焊接效果好。所述第二驱动器413可以为气缸，所述第一压块412可以为耐高温硅胶块。

[0064] 上述方案具体的，为避免线束200的位置发生偏移，参考图4和图5，所述第二固定机构42包括与所述固定台固定连接的第二支架421，设置在所述第二支架421上的第二压块422、用于驱动所述第二压块422升降的第三驱动器423。所述第三驱动器423可以为气缸，所述第二压块422可以为耐高温硅胶块。

[0065] 在一些具体的实施方式中，参考图2、图8和图9，所述定位台3上设有冷却机构6，所述冷却机构6包括与所述定位台3固定连接的第三支架61、设置在所述第三支架61上的风冷喷头62。其中，通过所述风冷喷头62吹出冷风，对所述焊接头23进行降温；还能够对线束200和端子100的焊接处进行快速冷却，从而提高焊接效率。

[0066] 在一些具体的实施方式中，为适应不同尺寸型号的线束200和端子100定位，参考图7，所述定位台3包括设有所述第一型腔311的第一定位台31以及设有所述第二型腔321的第二定位台32；所述第一定位台31下方设有供所述自由端531置入的安装槽312，所述安装槽312的两侧设有竖直设置的第一槽孔313，所述安装槽312通过所述第一槽孔313与所述自由端531形成螺纹紧固连接；所述第二定位台32上设有竖直设置的第二槽孔322，所述第二定位台32通过所述第二槽孔322与所述第一定位台31的侧面形成螺纹紧固连接。换而言之，能够通过第一槽孔313实现调节所述第一定位台31在所述自由端531上的高度位置，从而便于调节端子100与所述焊接头23之间的距离；另外，能够通过所述第二槽孔322实现调节所述第二定位台32在所述第一定位台31上的高度位置，从而便于线束200的金属线与端子100的上表面之间进行高度对应。

[0067] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。