一种超声波扭转焊组件以及运行机构的制作方法

本技术涉及超声波焊接技术的领域，尤其是涉及一种超声波扭转焊组件以及运行机构。

背景技术：

1、超声波焊接是利用超声频率的机械振动能量，连接塑料、同种金属或异种金属的一种特殊方法。利用超声高频振动波沿着刚性金属材质件传递到两个需焊接的紧依贴着的物件，在加压的情况下，使两物件相互摩擦致使分子层之间互相渗透交合，从而能严密地紧紧地结合为一体。因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象，广泛应用于工业电池的加工制造，金属焊接以及高精密设备产品的加工等。

2、在圆柱电池的生产过程中，先把电池卷芯与正极集流盘焊接一起，接着将该电池卷芯放入电池壳中，电池壳底部具有正极柱，此时正极集流盘与正极柱相接触。将圆柱电池放置在超声波焊接设备的焊头正下方，然后将焊头伸入到电池卷芯底部，将正极集流盘和正极柱焊接在一起，最后形成圆柱电池。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为在焊接圆柱电池内部时，需要将超声波焊接设备的焊头从圆柱电池中心的焊接孔伸入进行焊接，因此需要焊头的尺寸小于焊接孔的尺寸，目前传统的超声波焊头无法满足焊接要求。

技术实现思路

1、为了改善目前传统的超声波焊头无法满足圆柱电池的焊接要求的问题，本技术提供一种超声波扭转焊组件以及运行机构。

2、第一方面，本技术提供一种超声波扭转焊组件以及运行机构，采用如下的技术方案：

3、一种超声波扭转焊组件，包括连接头、扭转振动器、第一连接杆、第一换能器和用于伸入圆柱电池的焊接孔的焊头，所述扭转振动器的一端与所述连接头连接，所述扭转振动器的另一端与所述焊头连接，所述焊头为长条形；所述第一连接杆设于所述扭转振动器的侧壁上，所述第一连接杆远离所述扭转振动器的一端与所述第一换能器的输出端相连接。

4、通过采用上述技术方案，通过第一换能器产生高频纵向振动，使第一连接杆发生弯曲，第一连接杆向扭转振动器施加旋转力，从而可以使扭转振动器发生高频扭转，带动焊头发生高频扭转。将长条形的焊头伸入圆柱电池的焊接孔内，使扭转振动器在下降的同时发生高频扭转，进而可以带动焊头下降的同时发生高频扭转，将正极集流盘和正极柱焊接在一起。

5、可选的，所述第一连接杆远离所述扭转振动器的一端设有第一传动杆，所述第一传动杆垂直于所述第一连接杆设置，所述第一传动杆的一端与所述第一换能器的驱动端相连接。

6、通过采用上述技术方案，通过第一传动杆将第一换能器产生的纵向振动传递给第一连接杆，使第一连接杆驱动扭转振动器发生高频扭转，从而可以带动焊头发生高频扭转，在焊头受到压力的同时，将正极集流盘和正极柱焊接在一起。

7、可选的，所述第一传动杆远离所述第一换能器的一端设有第二传动杆，所述第二传动杆远离所述第一传动杆的一端设有第二换能器。

8、通过采用上述技术方案，通过增加第二换能器可以提高对第一连接杆的驱动力，从而可以提高扭转振动器的扭转频率，使焊头的扭转频率更高，缩短焊接时间。

9、可选的，所述扭转振动器背向所述第一连接杆的一侧设有第二连接杆，所述第二连接杆远离所述振动转向器的一端设有第三传动杆，所述第三传动杆垂直于所述第二连接杆设置；所述第三传动杆的一端设有第三换能器。

10、通过采用上述技术方案，通过第一换能器使第一传动杆拉伸振动的同时，第三换能器使第三传动杆收缩振动，从而可以使第一连接杆和第二连接杆朝相反的方向转动，提高扭转振动器的扭转频率，使焊头的扭转频率更高，缩短焊接时间。

11、第二方面，本技术提供一种运行机构，用于安装超声波扭转焊组件，采用如下的技术方案：

12、一种运行机构，包括机架、升降组件、用于夹持圆柱电池的夹持组件、用于平移夹持组件的竖移组件和用于平移竖移组件的横移组件，所述升降组件设于所述机架上，所述超声波扭转焊组件设于所述升降组件上，所述升降组件用于驱动所述超声波扭转焊组件升降；

13、所述夹持组件位于所述超声波扭转焊组件的下方，所述机架上设有支撑座，所述支撑座上设有定位刻度线，所述横移组件设于所述支撑座上。

14、通过采用上述技术方案，通过夹持组件可以固定圆柱电池，启动升降组件驱动超声波扭转焊组件的焊头伸入焊接孔内，并使焊头与正极集流盘相贴合，启动超声波扭转焊组件，同时使升降组件继续下降给焊头施加压力，从而可以将正极集流盘和正极柱焊接在一起。

15、另外，通过夹持组件可以夹持不同尺寸的电池，通过竖移组件和横移组件可以调节夹持组件的位置，使焊头正对圆柱电池的焊接孔，便于超声波扭转焊组件对不同尺寸的圆柱电池进行焊接。

16、可选的，所述升降组件包括升降气缸、升降杆和安装座，所述升降气缸设于所述机架上，所述升降杆设于所述升降气缸的驱动端上，所述安装座设于所述升降杆上，所述超声波扭转焊组件的连接头设于所述安装座上；

17、所述机架上设有限位杆，所述限位杆上设有供所述升降杆配合滑移的限位槽，所述升降杆的一端置于所述限位槽内。

18、通过采用上述技术方案，通过升降气缸可以驱动安装座上升或下降，从而可以带动超声波扭转焊组件上升或下降，使焊头可以插入圆柱电池的焊接孔内并对焊头施加向下的压力，使焊头可以对正极集流盘和正极柱进行焊接。

19、可选的，所述夹持组件包括抵板、设于所述竖移组件上的第一定位板、第二定位板和抵固气缸，所述第一定位板与所述第二定位板相贴合；

20、圆柱电池与所述第一定位板和第二定位板相贴合，所述抵板设于所述抵固气缸的驱动端上，所述抵板抵紧在圆柱电池上。

21、通过采用上述技术方案，通过第一定位板和第二定位板对圆柱电池进行限位，再通过抵固气缸驱动抵板抵紧在圆柱电池上，从而可以更稳定的对圆柱电池进行稳固，提高焊接质量。

22、可选的，所述竖移组件包括竖移气缸和设于竖移气缸的驱动端上的竖移座，所述竖移气缸设于所述横移组件上，所述竖移座置于所述横移组件上，所述第一定位板、第二定位板和抵固气缸均设于所述竖移座上。

23、通过采用上述技术方案，通过移动气缸驱动竖移座滑移，从而可以使圆柱电池在前后方向移动。

24、可选的，所述横移组件包括驱动电机、螺杆、导向杆和螺纹连接在螺杆上的横移座，所述驱动电机设于所述支撑座上，所述螺杆的一端与所述驱动电机的输出轴连接，所述螺杆的另一端转动连接在所述支撑座上；

25、所述导向杆设于所述支撑座上并滑动贯穿所述横移座，且所述导向杆平行于所述螺杆设置；所述竖向气缸设于所述横移座上，所述竖移座置于所述横移座上。

26、通过采用上述技术方案，通过驱动电机驱动螺杆转动，使横移座可以在左右方向移动，通过与移动气缸相配合，可以使不同尺寸的圆柱电池的焊接孔正对焊头，进而提高焊接精度。

27、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1、通过第一换能器产生高频纵向振动，使第一连接杆发生弯曲，第一连接杆向扭转振动器施加旋转力，从而可以使扭转振动器和焊头发生高频扭转，将长条形的焊头伸入圆柱电池的焊接孔内，使焊头下降的同时发生高频扭转，将正极集流盘和正极柱焊接在一起；

29、2、通过夹持组件可以夹持不同尺寸的电池，通过竖移组件和横移组件可以调节夹持组件的位置，使焊头正对圆柱电池的焊接孔，便于超声波扭转焊组件对不同尺寸的圆柱电池进行焊接；

30、3、定位刻度线可以提高夹持组件的位移精度，从而可以提高焊头与圆柱电池的焊接孔的对正精度，进而可以提高焊接精度。