超声波焊接装置以及用于超声波焊接的方法与流程

本发明涉及一种超声波焊接装置以及一种用于超声波焊接的方法。

背景技术：

现今存在多种不同的焊接方法，它们的主要不同仅在于发热的类型。超声波焊接技术在此已经作为经证实的技术特别在机动车中用于牢固地且可靠地连接缆线、接线柱与连接元件。

在超声波焊接方法中，由超声波发生器产生的电振动通过激励单元转变成机械振动并且传送给超声波发生器的焊接工具。超声波发生器将机械振动传递给待焊接的零件、焊接件，其布置在超声波发生器、配合件、砧座之间。通过超声波振动传到焊接件上产生诱导发热的分子间的摩擦。通过由超声波发生器垂直地朝焊接件指向的力将待在超声波发生器和砧座之间进行焊接的零件紧固在焊接部位处，使得出现持久牢固且均匀的焊接连接。

超声波焊接技术的特征尤其在于短的焊接时间以及形成焊接件的牢固且持久的连接。

然而，在超声波焊接中，如果在焊接部位附近布置有可运动的零件，此时是有问题的。虽然在超声波发生器和砧座之间的待焊接的零件通过超声波发生器的垂直地指向该零件的力紧固在焊接部位处，然而其他的布置在焊接部位附近的可运动的零件由于在焊接过程中的机械振动而发生不期望的运动。诱导的运动可为平移运动、旋转运动或振荡运动，它们都可降低焊接连接的质量并且导致表面损伤甚至形成裂缝。

通过简单地压制可运动的零件不能解决该问题，因为在这种情况下引起在可运动的零件以及扁平件和支承面上的不期望的压痕和划痕。

就此而言，涂层工件，例如为了防腐蚀而通常所使用的镀锡表面，特别容易受到表面损伤。

技术实现要素：

为此，本申请的目的在于提供一种用于超声波焊接的装置和方法，其尽可能保护材料地降低由焊接诱导的运动。此外，装置应可尽可能简单地加装到已经存在的系统上。

该目的具体根据权利要求1和权利要求20实现。

在超声波焊接装置中，可在超声波发生器和砧座之间布置待焊接的焊接件。在此，将扁平件与接合件或联接件(例如缆线芯，尤其缆线的绞线)借助于超声波焊接(uss)焊接在一起。

在uss中，振动引入扁平件中。该振动可在扁平件上传播并且尤其传递到布置在扁平件处的构件、尤其固定件上。没有固定地与扁平件连接的零件同样开始振动，并且由于由此出现的振动可引起零件表面的损伤。

在此，固定元件可布置在扁平件上并且尤其形状配合地保持在扁平件和接合件之间。但固定元件还可无需接合件地防丢失地布置在扁平件处，例如通过合适地压紧等等。在uss期间贴靠在固定元件处的阻尼元件可具体地如此布置，即，在固定元件和扁平件和/或接合件之间的相对运动在超声波焊接时受到限制，优选地被抑制。

具体地，固定元件借助布置在uss装置处的至少一个阻尼元件来按压使之抵靠扁平件。通过压紧力，一方面使固定元件支撑在扁平件处，使得减小、优选地防止通过uss引入固定元件中的振动。附加地，通过压紧力如此相对扁平件按压固定元件，即，扁平件通过压紧力弹性变形。沿压紧力的方向的伸展在此优选地在0.5和1％之间。通过该伸展使扁平件受到阻尼，从而通过uss引入的扁平件中的振动本身得到衰减。

同样，对于超声波焊接工艺的质量重要的是超声波发生器的设计方案。超声波发生器可由不同的材料制成。优选地，超声波发生器可使用铝、钛或钢，然而还可使用其他合适的材料。同样，超声波发生器的结构形式可明显不同，其例如可矩形、倒圆地、锥形或圆柱形地成形。优选地，超声波发生器的工作面尽可能均匀地成形，因为仅仅该工作面直接接触焊接件，并且应避免构件上的压痕。通过用于焊接焊接件的超声波发生器传递的机械振动可垂直且平行于待焊接的零件伸延。

限制固定元件和扁平件和/或接合件的运动可意味着，固定元件相对于扁平件和/或接合件仅还可实施少许的平移、旋转和振动运动。这种平移运动可在此优选地意指沿着在固定元件和扁平件和/或接合件之间的接触面至少小于5mm、优选地小于1mm、特别优选地小于0.2mm的运动。这种旋转运动可意指围绕垂直于在固定元件和扁平件和/或接合件之间的接触面的轴线旋转优选地小于5°、优选地小于1°、特别优选地小于0.2°。这种振动运动可意指垂直于在固定元件和扁平件和/或接合件之间的接触面小于5mm、优选地小于1mm、特别优选地小于0.2mm的偏移。

通过限制固定元件相对于扁平件和/或接合件的运动防止扁平件的表面受到损伤。焊接连接的质量可得到优化。特别对用在机动车中的缆线、夹子或连接元件中的焊接连接的稳定性和耐久性提出了很高的要求。因此，焊接连接应在机动车中尽可能地在车辆的整个寿命期间内正常工作。通过阻尼元件由压紧力引起的弹性变形而导致扁平件受阻尼，扁平件本身得到衰减，并且在扁平件的区域中的焊接部位处优化了焊接工艺。

固定元件形状配合地保持在扁平件和接合件之间特别有利于在接合件和扁平件之间的材料配合连接的构建，在其中接合件的任务是将固定元件保持在其位置中。因此，固定元件例如不可滑动，而接合件与扁平件通过超声波焊接连接。还可防止在通过uss焊接扁平件与缆线时固定元件相对于扁平件振动。

根据一实施例提出，固定元件自由运行地保持在扁平件处。自由运行的保持可在此意指，固定元件虽然得到保持，但仍然可围绕其纵轴线转动。因此，例如在螺母作为固定元件的情况下，可行的是，通过螺母围绕其纵轴线转动，螺纹尽管自由运行地得到保持，仍可与螺栓拧紧。

自由运行的保持可由此实现：固定元件在扁平件的钻孔中在一侧沿径向咬住接口槽，并且在另一侧通过头部或凸缘贴靠在扁平件的在钻孔周边的区域中的表面处。

接合件还可部分地或完全地包围固定元件。接合件可实施为一种类型的固定环，其至少部分地包围固定元件。固定环例如可如此实施，即，固定元件仅仅部分地被包围，同样固定环可完全地包围固定元件。接合件还可为一种类型的固定套筒头，其完全地围住(umschliessen)固定元件，而不是仅仅包围(umgreifen)。接合件优选地由金属形成，但还可由非金属材料(例如塑料)形成。

根据一实施例提出，固定元件通过两个接合件自由运行地来保持。通过借助两个接合件的保持保证在布置接合件方面的更大的灵活性。因此，固定元件还可通过两个角尺状成形的、紧固在扁平件上的接合件来保持。角尺状成形的接合件的紧固在使用z形的接合件的情况下可特别简单地通过以下方式进行，即，z形的接合件的放在扁平件上的面通过超声波焊接方法与扁平件材料配合地连接。然而，固定元件的期望的自由运转可需要部分圆形地设计z形支撑角式地成形的接合件的上凸缘。除了布置两个接合件之外，还可考虑布置三个或多个接合件来保持固定元件。

此外，还可考虑这样的布置方案，在其中一个或多个接合件不是通过超声波焊接方法，而是以其他方式可材料配合地、形状配合地和/或传力地紧固在扁平件处。因此，一个或多个接合件例如可通过以下方式形状配合地保持固定元件，即，接合件粘接、拧紧、铆接或钎焊到扁平件上。

同样提出，扁平件在第一端部处与联接件(例如缆线或缆线芯或缆线的绞线)借助于uss焊接在一起。同时借助uss装置将固定元件按压到扁平件处。为此，在uss处设置保持臂，阻尼元件布置在该保持臂处。借助于保持臂沿轴向朝固定元件的方向按压阻尼元件。

在超声波发生器和至少一个接合件或待焊接在扁平件处的联接件之间的接触面中的一个布置成在空间上远离固定元件。因此，可远离超声波发生器地将固定元件布置在扁平件处。超声波发生器的振动导引通过扁平件。借助具体的阻尼元件可尽量衰减振动，使得固定元件相对于扁平件尽可能小地振动。

在uss装置处布置有至少两个优选地可相对彼此线性运动的侧部滑块。借助于侧部滑块可由此紧固扁平件，即，将扁平件夹紧在侧部滑块之间。扁平件优选地在两侧伸出侧部滑块。扁平件可在侧部滑块的一侧与缆线借助于uss焊接在一起。扁平件与固定元件可在侧部滑块的另一侧突出。固定元件可在置入uss中时借助于接合在固定元件处的引导部引导，从而扁平件与固定元件在侧部滑块处取向。在夹紧之后，扁平件保持在侧部滑块之间以用于uss。

在侧部滑块中的一个处可布置有保持臂。侧部滑块线性地朝扁平件运动，而保持臂可与之有角度地、尤其垂直地朝扁平件的表面运动。因此，布置在保持臂处的阻尼元件可朝固定元件运动。借助合适的压紧力可按压阻尼元件使之抵靠固定元件。因此，固定元件的振动基本上受到抑制。同时，在合适的压紧力的情况下可使扁平件弹性变形。通过变形，可衰减由于uss还在扁平件本身中的振动。在固定元件的与第一阻尼元件沿轴向相对而置的一侧可设置第二阻尼元件。其优选地仅仅贴靠在扁平件处，但没有直接贴靠在固定元件处。固定元件与扁平件一起此时被压紧在两个阻尼元件之间。这引起最佳地衰减并且同时引起机械地保护在第二阻尼元件的一侧上的扁平件。

至少一个阻尼元件布置在保持臂的面向固定元件的一侧。因此，可按压第一阻尼元件使之抵靠固定元件。

第二阻尼元件可布置在砧座的面向扁平件的面处。在此，砧座可理解为扁平件在uss处的支承面。砧座不仅是uss装置的与超声波发生器相对而置的部分，而且在此更宽泛地理解。在扁平件放在uss装置上的一侧或在扁平件的背离固定元件的一侧具体地布置有砧座。在该侧设置有第二阻尼元件。第二阻尼元件夹紧在扁平件和砧座之间。优选地，第二阻尼元件夹紧在用于固定元件的引导部和砧座之间。用于固定元件的引导部还可理解为保持单元。

优选地，第一阻尼元件在uss中直接放在固定元件处或上。在此，第二阻尼元件优选地布置在扁平件处。第二阻尼元件尤其与固定元件间隔开。因此，在uss中没有出现在第二阻尼元件和固定元件之间的接触。

由于保持臂可朝固定元件的方向运动，可将阻尼元件以至少0.1mm、优选地在0.5mm和5mm之间、尤其大约1mm、2mm、3mm、4mm或5m的行程弹性变形地按压到固定元件上。根据阻尼元件的弹性，可如此调节行程，即，固定元件被足够的力按压而抵靠扁平件。

保持臂按压第一阻尼元件使之抵靠固定元件的压紧力优选地为至少0.1bar，优选地至少1bar，尤其在1bar和6bar之间，优选地在3bar和6bar之间。根据压紧力产生扁平件的其他弹性变形，并且可改变uss振动的衰减。

如果第一阻尼元件以过渡配合或过盈配合布置在保持臂处，尤其布置在保持臂中的盲孔中，可特别简单地将阻尼元件定位在保持臂处。

如已经提到的那样，如果保持臂如此按压阻尼元件使之抵靠固定元件，即，扁平件弹性变形，此时由于uss的在扁平件中的振动可得到衰减。

阻尼元件中的至少一个可由弹性材料、尤其弹性体、尤其聚氨酯形成。优选地根据dineniso868和/或diniso7619-1，该材料具有的肖氏硬度优选地在40和120之间，尤其在60和100之间，优选地约80。阻尼元件在室温下具有的抗剪模数优选地为10-500mpa。由此在超声波范围中实现振动的特别好的衰减特性。

根据一实施例，超声波发生器布置在固定元件侧部。在此，尤其超声波发生器和至少一个接合件或缆线的接触面中的至少一个布置在固定元件侧部。在一实施方案中，在其中至少一个接合件形状配合地保持固定元件，而接合件通过超声波焊接方法材料配合地与扁平件连接，有利的是，固定元件布置在超声波发生器侧部。因此存在用于形成在扁平件和接合件之间的焊接连接的足够的空间。如果期望形成用于将接合件紧固在扁平件上的两个焊接连接，可考虑用于形成第二焊接连接的超声波发生器或工件的重新定位。否则还可考虑使用特定u形成形的超声波发生器，在其中可在至少一个接合件和扁平件之间同时形成两个焊接连接部位。在这种情况下，固定元件在形成在扁平件和至少一个接合件之间的材料配合的连接时优选地在超声波发生器与接合件的两个接触部位之间。

固定元件可为旋转固定元件，尤其螺栓、螺母、插转式连接件或卡口式连接件。固定元件可用于联接固定器件，例如螺母可作为固定元件用于联接螺栓，反之亦然。因此可以特别简单的方式使不同的连接元件彼此连接。固定元件可由金属、优选地由铜或其合金中的一种形成。旋转固定元件尤其是锻造件或冷成形件。

根据一实施例，固定元件具有沿径向向外指向的凸缘。在此，凸缘可部分地或完全地环绕地形成。在固定元件处沿径向向外指向的凸缘简化了使用的接合元件的构造和形状并且实现了将固定元件同时形状配合并且自由运行地保持在接合件和扁平件之间。

根据一实施例，固定元件具有沿轴向延伸的凸缘，其布置在扁平件中的钻孔中。凸缘在其轴向端部处向外弯曲，从而布置在钻孔周边的区域中的接口槽中，尤其环绕的接口槽中。由此，如果凸缘以间隙配合弯到接口槽中，固定元件防丢失地保持在扁平件处，然而可转动地留在钻孔中。

根据一有利的实施例，扁平件构造为缆线联接元件。缆线联接元件可优选地为缆线终端，尤其摩擦焊接缆线终端、压接式缆线终端或超声波焊接缆线终端。缆线联接元件、尤其缆线终端适合于简单且可靠地连接特别在机动车中的缆线。优选地，缆线、尤其绞线或缆线芯可借助于uss固定在扁平件处。在扁平件的区域中，缆线终端优选地是金属的，由铜或铜合金以及铝或铝合金形成。然而，在特别的实施方式中，同样可行的是，扁平件由非金属材料形成。在缆线终端的扁平件处，在扁平件和至少一个接合件之间存在形状配合地保持的固定元件。固定元件可由铜或铜合金以及铝或铝合金形成。固定元件例如可有镀层，尤其镀镍和/或镀锡。固定元件可为旋转固定元件，尤其螺栓、螺母、插转式连接件或卡口式连接件。固定元件可用于联接固定器件。

根据一实施例提出，支架单元将扁平件形状配合地保持在超声波发生器和砧座之间。在此，支架单元优选地从三个侧部包围扁平件并且具有与扁平件互补的结构。支架单元优选地为由金属形成的、优选地锻造的或冷成型的构件。在一种实施方式中，在其中支架单元将u形的缆线终端在三个侧部形状配合地保持在超声波发生器和砧座之间，支架单元优选地具有u形的凹处作为互补的结构。在该凹处中例如可放入缆线终端并且形状配合地来保持该缆线终端。特别有利的是，在缆线终端上执行工作，例如借助于超声波焊接材料配合地连接零件。如果u形的凹处基本上优选地精确地沿着构件的主惯性轴伸延，此时得到支架单元的特别稳定的安放。支架单元优选地形成为引导部。扁平件与固定元件一起可在uss之前借助于支架单元在uss装置处取向。紧接着借助于第二侧部滑块将扁平件在取向的状态中紧固在uss装置处。

支架单元可形状配合地布置在砧座上，优选地紧固在砧座上。用于将支架单元稳定在砧座上的紧固例如可通过支架单元中的至少一个孔穴引起。此时，紧固可通过螺栓、螺杆、销、或暗榫实现。此时，对应的螺纹或孔穴可相应地存在于砧座中。优选地，紧固通过至少两个孔穴实现，它们可与u形的凹处对称地布置。

为了限制固定元件相对于扁平件和/或接合件的运动，提出，阻尼元件布置在固定元件处，优选地布置在固定元件上。在此，阻尼元件直接布置在固定元件上意指直接布置在面向固定元件的面处。以这种方式可实现尽可能地限制固定元件相对于扁平件和/或接合件的运动。优选地，阻尼元件附加地具有尽可能地与固定元件的和阻尼元件邻接的面相似的形状。因此，对于螺母作为固定元件，理想的是柱状形状的外直径相似于螺母的头部的外直径。

根据一有利的实施例提出，第二阻尼元件布置在砧座的面向扁平件的面处，优选地布置在砧座和扁平件之间，尤其布置在扁平件的背对第一阻尼元件的一侧。如果在扁平件和砧座之间完全没有阻尼元件，扁平件的表面在与砧座的触接面的区域中在超声波焊接时可受损。

根据一实施例，阻尼元件中的至少一个可由弹性材料、尤其聚氨酯形成。除了聚氨酯之外，应还可使用具有好的阻尼特性的其他弹性材料，例如橡胶或发泡塑料。

在一有利的实施方式中可在超声波焊接装置处布置有保持臂。优选地，可如此布置保持臂，即，通过由保持臂施加的力使在固定元件和扁平件和/或接合件之间在超声波焊接时的相对运动受到限制。有利地，力尽可能地垂直于阻尼元件的表面。尽可能地垂直于阻尼元件的表面取向的力在这种情况下开启了一种高效的类型的力传递。此外，保持臂优选地布置在超声波发生器旁边。在此，一方面可行的是，保持臂作为在侧部滑块处的附装件分开地布置在超声波发生器旁边并且通过传递到阻尼元件上的力在超声波焊接时限制在固定元件和扁平件和/或接合件之间的相对运动。

另一对象是用于超声波焊接的方法，在其中将固定元件防丢失地布置在扁平件处，将阻尼元件如此贴靠在固定元件处，即，在紧接的超声波焊接中限制在固定元件和扁平件之间的相对运动。优选地，固定元件通过由保持臂垂直地施加到阻尼元件上的力限制它相对于扁平件和/或接合件的相对运动。

附图说明

下面借助示出实施例的附图进一步阐述本发明的对象。在其中：

图1a示出了接合件、固定元件和扁平件的作为本发明的对象的布置方案的分解图示；

图1b以组装的状态示出了根据图1a的接合件、固定元件和扁平件的作为本发明的对象的布置方案；

图2a示出了图1a的作为本发明的对象的布置方案的替代的实施方式的分解图示，其中，使用了两个接合件；

图2b以组装的状态示出了根据图2a的替代的实施方式的作为本发明的对象的布置方案；

图3a示出了作为本发明的对象的布置方案的替代的实施方式的剖面图示，其中，具有被俘式螺母；

图3b以组装的状态示出了根据图3a的替代的实施方式的作为本发明的对象的布置方案的剖面图示；

图4以立体图示示出了支架单元；

图5以立体图示示出了上阻尼元件；

图6以立体图示示出了下阻尼元件；

图7示出了形状配合地保持的固定元件的布置方案的剖面图示，其中，超声波发生器布置在侧部，并且例如螺母作为固定元件；

图8示出了形状配合地保持的固定元件的布置方案的剖面图示，其中，u形的超声波发生器布置在保持臂处，并且例如螺栓作为固定元件；

图9示出了形状配合地保持的固定元件的布置方案的剖面图示，例如卡口式连接件作为固定元件，并且u形的超声波发生器布置在保持臂处；

图10示出了形状配合地保持的固定元件的布置方案的立体图示，其中，u形的超声波发生器布置在保持臂处；

图11示出了固定元件的布置方案的剖面图示，其中，阻尼元件布置在保持臂处；

图12示出了固定元件的布置方案的立体图示，其中，阻尼元件布置在保持臂处；

具体实施方式

图1a示出了接合件10、固定元件8和扁平件2的作为本发明的对象的布置方案。扁平件2具有布置在端部处的凹陷部6以及通孔4。作为固定元件8的示例，示出了螺母，其具有沿径向向外指向的凸缘9。接合件10具有联接面14以及布置在联接面14旁边的固定环12。

固定元件8可形状配合地布置在扁平件2和接合件10之间。在此，接合件的固定环12包围固定元件8的环绕的凸缘9。为了将固定元件8同时形状配合地并且可转动地保持在扁平件上，接合件的固定环12和固定元件8的环绕的凸缘9可具有相同的轮廓。环绕的凸缘9的外直径还可大于固定环12的内直径，但小于其外直径。对于将螺母形状配合地布置在扁平件2、尤其缆线终端上的该示例，具有的优点是，尽管将螺母防丢失地进行固定，螺母仍可围绕其纵轴线转动并且因此还可与固定地布置的螺栓拧紧。

布置在端部的凹陷部6用于容纳在端侧剥去绝缘皮的缆线的绝缘部。然后，剥去绝缘皮的缆线端侧的端部例如可通过超声波焊接方法与扁平件2焊接在一起。优选地，在焊接缆线与缆线联接元件时要注意的是，待焊接的部分由相同的材料或相同的元素构成，以便防止接触腐蚀。在此，缆线例如可由铝材料构成，并且扁平件由铜材料构成，其中，然而，扁平件在连接部位的区域中配备有铝材料，例如通过滚压包层法。这种材料组合当然还可恰好相反，即，缆线由铜材料构成，并且扁平件由铝材料构成。

图1b以组装的状态示出了根据图1a的接合件10、固定元件8和扁平件2的作为本发明的对象的布置方案，该组装的状态描述了固定元件8形状配合地布置在扁平件2和接合件10之间。

在该布置方案中，接合件10的联接面14可优选地通过超声波焊接方法与扁平件2焊接在一起，而固定元件8已经通过接合件10的固定环12保持在扁平件2处。

图2a示出了图1a的作为本发明的对象的布置方案的替代的实施方式的分解图示，其中，使用了两个接合件10a和具有延长的终端的扁平件2a。

接合件10a的替代的实施方式由联接面14a以及布置在该联接面处的固定凸缘12a形成。为了安放第二接合件10a，扁平件2a具有延长的终端。

通过借助于两个接合件10a的保持来保证在接合件10a的布置方面的更大的灵活性。因此也还可直接在固定元件8旁边将其他元件固定在扁平件2a上，因为接合件10a在该实施方式中不是完全地环形地设计，并且因此还提供有用于其他元件的空间。在此，联接面14a的大小和形状不限于在附图中示出的实施方式。替代地，可使用具有其他形状的接合件10a的更小或更大的联接面14a。在此，重要的仅是，接合件10a的联接面14a不应太小，以便可通过超声波焊接方法建立与扁平件2a的稳定的材料配合的连接。

固定元件8的期望的可转动性要求部分圆形地设计接合件10a的固定凸缘12a。可考虑的是，除了布置两个接合件10a之外，可布置三个或更多个接合件10a来保持固定元件8。

图2b以组装的状态示出了根据图2a的替代的实施方式，其中，使用了两个接合件10a和具有延长的终端2a的扁平件，该组装的状态描绘了固定元件8形状配合地布置在扁平件2a和接合件10a之间。

接合件10a的联接面14a可在该布置方案中优选地通过超声波焊接方法与扁平件2a焊接在一起，而固定元件8已经通过接合件10a的固定凸缘12a保持在扁平件2a处。

在此，超声波发生器28可以布置在固定元件8侧部的方式将接合件10a一个接一个地与扁平件2a焊接在一起，或者在u形形成的超声波发生器28的情况下还将两个接合件10a同时与扁平件2a焊接在一起，其中，固定元件8此时优选地布置在u形形成的超声波发生器28之间。

固定元件8还可如在图3a、3b中示出的那样形成为具有沿轴向伸延的凸缘8a的被俘式固定元件。凸缘8a可在固定元件8的头部8b的延长部中沿轴向方向延伸。凸缘8b具有大约与钻孔4的直径相当的直径。直径尤其稍微更小，使得在根据图3b的接合的状态中固定元件有间隙地支承在钻孔4中。

在将凸缘8a引入到钻孔4中之后，使凸缘8a在其端侧的端部处向外弯曲。在此，如果在钻孔4中设置有接口槽4a，这是适合的。因此，凸缘8a弯曲到接口槽5a中。由此将固定元件8防丢失地保持在扁平件2处，然而可继续在钻孔4中转动。

这种扁平件也可与缆线焊接在一起，如在图11和图12中示出的那样。

图4以立体图示示出了支架单元16。与u形的凹处18对称地布置有两个孔穴20。

支架单元16优选地为由金属形成的锻压的或冷成型的构件。u形的凹处18优选地形成与固定元件8或扁平件2的形状匹配，从而支架单元16从三个侧部形状配合地保持固定元件8或扁平件2。特别有利的是，在扁平件2、2a上进行精加工，例如借助于超声波焊接材料配合地连接零件。此时，重要的是扁平件2相对于超声波发生器与砧座的定向。通过支架单元16在焊接之前精确地定位扁平件2。

在一种实施方式中，扁平件2形成为缆线终端，其通过支架单元16和/或侧部滑块优选地从三个侧部形状配合地保持并且相对于超声波发生器28和砧座26定位，而接合件2、2a或缆线端部借助于超声波焊接固定在缆线终端上。

凹处18不限于u形形状，还可存在支架单元16中的以其他方式成形的凹处。重要的是，支架单元16具有与扁平件2、2a或固定元件8、尤其固定元件8的头部8a的直径互补的结构。

为了更稳定地布置，还可将支架单元16紧固在砧座26上。用于将支架单元16稳定在砧座26上的紧固例如可通过两个与凹处18对称地布置的孔穴20实现。此时，紧固可通过螺栓、螺杆、销或暗榫实现。此时，相应的螺纹或孔穴还必须相应地存在于砧座26中。除了通过两个孔穴20进行紧固之外，支架单元16还可以其他方式紧固在砧座26处。例如通过仅仅一个孔穴或多个与凹处不对称地布置的孔穴。替代地，支架单元16还可粘接、铆接在砧座26上或通过其他方式紧固在砧座26上。

图5和图6以立体图示示出了上阻尼元件22和下阻尼元件24。根据该图示，第一阻尼元件22具有扁平的圆柱状形状，而第二阻尼元件24具有扁平的方形形状，其中，角部倒圆。

第一阻尼元件22的任务是，通过垂直地施加到固定元件8上的力限制固定元件8相对于扁平件2、2a和/或接合件10、10a的运动。优选地，阻尼元件22直接且紧接地布置在固定元件8上。理想地，阻尼元件22具有尽可能类似于固定元件8的与阻尼元件22邻接的面的表面形状。

因此，在该实施方案中，在其中螺母用作固定元件8，理想的是具有类似于螺母外直径的外直径的圆柱状形状。

适宜地，第二阻尼元件24布置在砧座26的面向扁平件2、2a的面处，优选地布置在砧座26和扁平件2、2a之间，尤其与第一阻尼元件22相对。第二阻尼元件24尤其可保持在砧座26和支架单元16之间。

在固定件8布置在扁平件2、2a上的情况下，除了通过支架单元16定位扁平件2、2a之外并且除了借助于第一阻尼元件22限制可运动性之外，值得期望的是在扁平件2、2a下方的起辅助作用的阻尼，尤其是与第一阻尼元件22相对。如果在此完全没有阻尼元件，则将呈现的是，扁平件2、2a的表面在与砧座26的触接面的区域中在超声波焊接时受损。

根据一种实施例，第一阻尼元件22和第二阻尼元件24可由弹性材料、尤其聚氨酯形成。除了聚氨酯之外，还可使用具有好的阻尼特性的其他弹性材料，例如橡胶或发泡塑料。

图7示出了形状配合地保持的固定元件8的布置方案的剖面图示，其中，超声波发生器28沿侧向与保持臂30分开地布置，并且螺母示例性地作为固定元件8。根据该图示，螺母通过两个接合件10a和扁平件2、2a形状配合地进行保持。在螺母上布置有第一阻尼元件，其通过保持臂压在螺母上。附加地，还有第二阻尼元件24嵌在砧座26和扁平件2、2a之间。超声波发生器28定位在螺母侧部地放在接合件10a上。

通过根据该图示的沿侧向布置超声波发生器28可使一个或多个接合件10、10a没有问题地通过超声波焊接材料配合地彼此连接，而形状配合地、但可转动地保持的固定元件8通过第一阻尼元件24在其相对于扁平件2、2a和/或接合件10、10a的相对运动方面受到限制。运动限制可在此通过由保持臂30垂直地施加到阻尼元件22的表面上的力实现。

除了沿侧向布置超声波发生器28之外，接合件10a还可通过在图8中示出的u形成形的超声波发生器28材料配合地与扁平件2a连接。

图8示出了形状配合地保持的固定元件8a的剖面图示，其中，u形的超声波发生器28布置在保持臂30处，并且螺栓例如作为固定元件8a。

使用u形的超声波发生器28适合于使用两个接合件10a的情况，因为由此可将两个接合件10a同时与扁平件2a焊接在一起。在根据该图示将u形的超声波发生器28布置在保持臂30处时，必须设置用于阻尼的相应的装置，使得传递到超声波发生器28处的机械振动不会传递到保持臂30处。替代地，u形成形的超声波发生器28还可因此与保持臂30分开地引向待焊接的零件。此外，还存在的可行性是，可将为了阻尼相应的可运动部件而将力施加到第一阻尼元件上的保持臂固定地布置在支架单元处。

图9示出了形状配合地保持的固定元件8b的布置方案的剖面图示，其中，u形的超声波发生器28布置在保持臂30处，并且例如卡口式连接件用作固定元件。

除了螺母8、螺栓8a或卡口式连接件8b之外，还可将其他的固定器件紧固在扁平件2、2a处，同时它们形状配合地并且可转动地保持在扁平件2、2a处。

图10示出了形状配合地保持的固定元件8的布置方案的立体图示，其中，u形的超声波发生器28布置在保持臂30处。

图10中的实施方式示出了螺母，其具有沿径向向外指向的凸缘9并且作为固定元件8的示例。螺母同时可转动地并且形状配合地保持在两个接合件10a和扁平件2a之间，而扁平件2a本身通过第二阻尼元件24阻尼地放在砧座26上，并且螺母8通过具有u形凹处的支架单元16从三个侧部形状配合地包围。支架单元16通过两个螺栓紧固在砧座26处。可转动地布置的固定元件8附加地通过第一阻尼元件22在其相对于扁平件2a和/或至少一个接合件10a的运动方面受到限制。为此需垂直地施加到第一阻尼元件22的表面上的力通过保持臂30来施加，保持臂30定位在第一阻尼元件22之上。在保持臂30处布置有u形成形的超声波发生器28，其放在接合件10a的联接面上并且可通过超声波焊接方法使接合件与扁平件2a焊接在一起。

图11示出了根据图3a、3b的被俘式固定元件8的布置方案的剖面图示。超声波发生器28在此设置在扁平件2的第一端部处，以便在扁平件2处焊接缆线端部。为此借助超声波于使裸露的缆线端部(尤其由铝构成)与扁平件2焊接在一起。由此引入到扁平件中的振动导引到固定元件8上。然而，通过阻尼元件22的按压，固定元件8得到阻尼。同时通过阻尼元件22作用到固定元件8上的压紧力(例如6至8bar)引起扁平件2的弹性变形。这引起扁平件2中的弹簧应力，因此，扁平件同样用作减振件并且衰减uss振动。

在固定元件8上布置有第一阻尼元件22，其由保持臂30压制。附加地，还有第二阻尼元件24嵌在砧座26和扁平件2、2a之间。第二阻尼元件24在此优选地仅接触扁平件2，而不接触固定元件8。

固定元件8通过第一阻尼元件24在其相对于扁平件2、2a和/或接合件10、10a的相对运动方面受到限制。运动限制可在此通过由保持臂30垂直地施加到阻尼元件22的表面上的力实现。

还可看出的是，阻尼元件22压入保持臂30中的盲孔中。

图12示出了根据图3a、3b的被俘式固定元件8的布置方案的立体图示，其中，保持臂30布置在侧部滑块30a处。

扁平件2首先放在侧部滑块30a之间。在此，扁平件2在固定元件8处通过支架单元16来取向。紧接着使侧部滑块30a一起移动并且由此将扁平件2保持在侧部滑块之间。超声波发生器28朝砧座26的方向在侧部滑块30a的一侧上运动。由此将超声波发生器压到缆线端部上，以便将缆线端部与扁平件借助于uss焊接在一起。

同时，保持臂30与侧部滑块30a的运动成角度地朝固定元件8运动。由此将阻尼元件22压到固定元件8上，并且固定元件8针对振动得到衰减。

可转动地布置的固定元件8通过第一阻尼元件22在其相对于扁平件2a的运动方面受到限制。为此需垂直地施加到第一阻尼元件22的表面上的力通过保持臂30来施加，保持臂定位在第一阻尼元件22上。压紧力可大于1bar，优选地小于8bar，尤其在2bar和8bar之间，优选地为约6bar。

对于超声波焊接装置来说特别有利的是，其由至少一个支架元件和/或至少一个阻尼元件构成的模块结构。因此，可在其他现有的系统中特别简单、纯粹机械式地实施该装置。通过简单地改装，不需要其他事后的改动。因此还可将保持臂固定地布置在支架单元处，保持臂然后能够灵活调整地以类似于夹钳的方式将用于衰减相应的可运动的零件的所需的力施加到第一阻尼元件上。