[发明专利]振动焊接系统和方法

说明书

一种用于将焊丝接合到基底的振动焊接系统包含附接到超声焊极的焊垫以及砧座。焊垫包含设置在第一区域中的第一能量导向器和设置在第二区域中的第二能量导向器。当第二能量导向器与基底接触时，在基底与第一能量导向器之间形成通道。通道被配置成容纳焊丝的一部分，且具有小于焊丝的横截面直径的深度。焊丝和基底在超声焊极的操作期间夹持在焊垫与砧座之间。第一能量导向器在超声焊极的操作期间将焊丝推向基底，以实现焊丝到基底的接合。

技术领域

本发明涉及一种振动焊接系统。

背景技术

在振动焊接过程中，被夹持工件的相邻表面使用振动能量接合。通过工件材料的振动能量的传递沿着介接的工件表面产生表面摩擦和热量。热量使得介接表面变得可锻，这有助于它们在所得焊接接头处结合在一起。

振动焊接系统优选地包含各种互连的焊接装置，包含振动超声焊极/ 焊头和砧座组件。砧座组件可以包含砧座和背板，其中砧座用螺栓连接或以其它方式经由背板附接到刚性支撑构件。工件可以夹持在焊头与砧座之间。接着响应于来自控制器的高频输入信号而使焊头以校准的频率和幅度振动。

发明内容

公开了一种用于将焊丝接合到基底的振动焊接系统，且包含附接到超声焊极的焊垫以及砧座。所述焊垫包含设置在第一区域中的多个第一能量导向器和设置在第二区域中的多个第二能量导向器。当所述第二能量导向器与所述基底接触时，在所述基底与所述第一能量导向器之间形成通道。所述通道被配置成容纳所述焊丝的部分，且具有小于焊丝的所述部分的横截面直径的深度。焊丝的所述部分和所述基底在所述超声焊极的操作期间夹持在所述焊垫与所述砧座之间。所述第一能量导向器设置成在超声焊极的所述操作期间将焊丝的所述部分推向所述基底，以实现焊丝的所述部分到基底的接合。

从以下结合附图对用于实施本发明的最佳模式的详细描述中，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点容易显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实例性振动焊接系统的示意图，该振动焊接系统被特别配置成使用超声波振动接合包含焊丝和基底的工件的元件；

图2和3示意性地示出了根据本发明的焊垫和砧座的实施例的横截面侧视图，该焊垫和砧座可以用于参考图1描述的振动焊接系统中以接合包含焊丝和基底的工件；

图4示意性地示出了根据本发明的焊垫和砧座的实施例的透视侧视图，该焊垫和砧座可以用于参考图1描述的振动焊接系统中以接合包含焊丝和基底的工件；

图5示意性地示出了根据本发明的焊垫和砧座的实施例的横截面侧视图，该焊垫和砧座可以用于参考图1描述的振动焊接系统中以接合包含焊丝和基底的工件；

图6-1和6-2分别示意性地示出了根据本发明的焊垫和砧座的另一实施例的横截面侧视图和对应横截面端视图，该焊垫和砧座可以用于参考图 1描述的振动焊接系统中以接合包含第一焊丝和第二焊丝的对接端和覆盖片的工件；和

图7示意性地示出了根据本发明的焊垫的另一实施例的横截面底视图，该焊垫包含具有通道的第一区域以及第二区域，其中所述通道是包含在焊垫侧部上的插入点和退出点的连续弧道。

具体实施方式

如本文所述和所示，所公开实施例的部件可以按各种不同配置进行布置和设计。因此，以下详细描述并不旨在限制如所要求保护的本发明的范围，而是仅表示其可能实施例。此外，虽然在以下描述中阐述了众多具体细节，以便提供对本文公开的实施例的透彻理解，但可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下实践一些实施例。此外，为了清楚起见，没有详细描述相关技术中已知的某些技术材料，以避免不必要地混淆本发明。此外，附图是简化形式，而不是精确的尺度。仅为了方便和清楚的目的，可以关于附图使用方向术语，例如顶部、底部、左、右、上、之上、上方、下方、下部、后和前。这些和类似的方向术语不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。