專利名稱：低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接專用設(shè)備及其超聲波焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法及其超聲波焊接專 用設(shè)備。
背景技術(shù)：
低壓電器用片狀觸點焊接過程中，普遍采用的高溫熔化焊接，這樣焊接過程中，片 狀觸點和銅件就必然同樣被加熱到高溫，從而造成能源的浪費。目前，現(xiàn)有片狀觸點焊接方式，能源浪費率可以達(dá)到300%以上。當(dāng)今社會，能源緊 缺是全社會每個人都能感覺到的問題，因此如何節(jié)能是社會和企業(yè)都密切關(guān)心的問題，所 以清潔、快速、節(jié)能的片狀觸點焊接方式是急需解決的。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種節(jié)約能源、焊接時防止片狀觸點損 壞的低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接專用設(shè)備及其超聲波焊接方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種低壓電器用平片狀觸點材料 超聲波焊接專用設(shè)備，包括有超聲波電源裝置、變幅桿、設(shè)于超聲波電源裝置與變幅桿之間 的高效換能器、與變幅桿聯(lián)動的焊頭及與焊頭的焊接面對應(yīng)設(shè)置的焊座，所述的焊頭上設(shè) 有構(gòu)成其朝向焊座往復(fù)移動的氣缸，其特征在于所述焊頭的焊接面處設(shè)有凹腔，該凹腔包 括有兩個對應(yīng)設(shè)置的側(cè)邊及銜接側(cè)邊的底邊，其側(cè)邊為定位面，底邊為壓觸面。采用上述技術(shù)方案，焊頭焊接面的凹腔的設(shè)置可將片狀觸點進行定位，且在定位 過程中，凹腔的底邊與片狀觸點相對與片狀觸片貼合一端的另一端貼合抵壓，不會對該端 破壞，凹腔的側(cè)邊則與片狀觸點的側(cè)邊進行定位，進一步保證了超聲波焊接過程中片狀觸 點的表面(即工作面)不會受到破壞，從而確保了觸點工作面的接觸電阻低而穩(wěn)定、提高了 片狀觸點的導(dǎo)電性。本發(fā)明進一步設(shè)置為焊頭上設(shè)有超聲波線性位移轉(zhuǎn)化器。采用上述技術(shù)方案，在焊頭上設(shè)置超聲波線性位移轉(zhuǎn)化器能夠把超聲波縱向線性 振動轉(zhuǎn)換成軸向振動，并且在轉(zhuǎn)換過程中，能量損失率較低，節(jié)能，并且保證焊接過程中，片 狀觸點位置精確。一種低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法，其特征在于步驟如下1)加工需焊接的片狀觸點及與片狀觸點焊接的觸片，并對片狀觸點的焊接表面及 觸片的表面進處理；2)將步驟1中加工的觸片放置于焊座上，將將片狀觸點與觸片鄰貼且片狀觸點相 對與觸片貼合一端的另一端面與焊頭焊接面處的凹腔的底邊對應(yīng)，片狀觸點的兩側(cè)則與焊 頭焊接面處的凹腔的兩側(cè)邊對應(yīng)。3)焊頭對片狀觸點實施壓合，其施加壓力為10-500N/mm2 ；
4)調(diào)整超聲波設(shè)備調(diào)整變幅桿振幅、超聲波頻率、超聲波功率、保壓時間，并對步 驟3中壓合的片狀觸點與觸片進行焊接；5)步驟4焊接完畢，對片狀觸點相對與觸片貼合一端的另一端的表面進行處理。其中，步驟4中變幅桿振幅為5 μ m-50 μ m，超聲波頻率為0-50KHZ，超聲波功率為 0-1. 5KW，保壓時間為0-10S，焊接時間為0-10S。其中，步驟1中加工片狀觸點及觸片時，對片狀觸點與觸片軋制菱形花紋。其中，片狀觸點為銀氧化物、銀鎳或銀合金材料。上述技術(shù)方案滿足低壓電器用片狀觸點材料焊接，現(xiàn)有的超聲波焊接在施焊過程 中，均對被焊接件的表面有破壞；超聲波焊接的振動方式為縱向線性振動，這樣就對片狀觸 點的定位精度產(chǎn)生影響。本發(fā)明采用高精度線性位移轉(zhuǎn)化器，把超聲波縱向線性振動轉(zhuǎn)換 成軸向振動，并且轉(zhuǎn)換過程中，能量損失率低于15 %，從而可以保證超聲波焊接過程中，片 狀觸點位置精度；同時通過對片狀觸點定位裝置的精確設(shè)計，保證了片狀觸點定位面由原 來片狀觸點工作面改為片狀觸點側(cè)面，這樣就保證了超聲波施焊過程中，片狀觸點工作不 會受到破壞。而且相對常規(guī)采用電阻點焊方式，具有節(jié)能達(dá)到70%，大部分片狀觸點及觸片 不受到高溫過程，從而保證了片狀觸點和觸片焊接后性能不會與焊接前有明顯的變化；超 聲波焊接片狀觸點焊接，焊接時間短，焊接強度與電阻點焊相當(dāng)。本發(fā)明的超聲波片狀觸點 焊接方法與中、高頻焊接優(yōu)勢在于節(jié)能，中、高頻片狀觸點焊接同樣是片狀觸點、觸片共同 加熱方式，浪費能源；同樣存在焊接前后片狀觸點、觸片物理性能差距加大的問題。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述


圖1為本發(fā)明實施例的原理示意圖；圖2為圖1的I部放大圖；圖3為本發(fā)明實施例中焊頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1-圖3所示一種低壓電器用平片片狀觸點材料超聲波焊接專用設(shè)備，包括有 超聲波電源裝置1、變幅桿2、設(shè)于超聲波電源裝置1與變幅桿2之間的高效換能器3、與變 幅桿2聯(lián)動的焊頭4及與焊頭4的焊接面41對應(yīng)設(shè)置的焊座5。焊頭4上設(shè)有構(gòu)成其朝 向焊座5往復(fù)移動的氣缸6，所述焊頭4的焊接面41處設(shè)有凹腔42，該凹腔42包括有兩 個對應(yīng)設(shè)置的側(cè)邊421及銜接側(cè)邊421的底邊422，其側(cè)面421為定位面，底邊422為壓觸 面。上述方案中，焊頭4焊接面41的凹腔42的設(shè)置可將片狀觸點7進行定位，且在定位過 程中，凹腔42的底邊422與片狀觸點7工作面貼合抵壓，不會對該端破壞，凹腔42的側(cè)邊 421則與片狀觸點7的側(cè)邊71進行緊密定位，進一步保證了超聲波焊接過程中片狀觸點7 的表面72 (即工作面)不會受到破壞，從而確保了觸點工作面接觸電阻低而穩(wěn)定、提高了 片狀觸點的導(dǎo)電性。在本發(fā)明實施例中，焊頭4上設(shè)有超聲波線性位移轉(zhuǎn)化器8。超聲波線性位移轉(zhuǎn)化 器8能夠把超聲波縱向線性振動轉(zhuǎn)換成軸向振動，并且在轉(zhuǎn)換過程中，能量損失率較低，節(jié) 能，并且保證焊接過程中，片狀觸點7位置精確。
一種低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法，步驟如下1)加工需焊接的片狀觸點7及與觸片9，并對片狀觸點7的焊接表面73及觸片9 的焊接位置91進行拋光、研磨處理及壓制花紋；2)將步驟1中加工的觸片9放置于焊座5上，將片狀觸點7工作面與焊頭4凹腔 42的底邊422配合，觸點7的側(cè)面71與焊頭4的凹腔42的側(cè)面421緊密配合，同時將觸點 7的焊接面與觸片9的焊接位置貼合。3)焊頭4對片狀觸點7實施壓合，其施加壓力為10_500N/mm2 ；4)調(diào)整超聲波設(shè)備調(diào)整變幅桿2振幅、超聲波頻率、超聲波功率、保壓時間，并對 步驟3中壓合的片狀觸點7與觸片9進行焊接；5)步驟4焊接完畢，對片狀觸點7的工作面進行表面處理。其中，步驟4中變幅桿2振幅為5 μ m-50 μ m,超聲波頻率為0-50KHZ，超聲波功率 為0-1. 5KW，保壓時間為0-10S，焊接時間為O-IOSo步驟1中加工片狀觸點及觸片時，對片狀觸點7的焊接面及觸片的焊接位置軋制 或者沖制花紋。片狀觸點7為銀氧化物、銀鎳或銀合金材料。上述步驟4焊接完畢，對片狀觸點7的工作面進行拋光、研磨處理。在本發(fā)明實施例1中，具體步驟如下首先生產(chǎn)AgCd012片狀觸點7，并且在焊接 表面73軋制菱形花紋，然后制作H62觸片，并且在片狀觸點7焊接位置沖制菱形花紋 ’片 狀觸點7和觸片9準(zhǔn)備完成后，超聲波焊接用焊頭4、焊座5，使焊頭4與片狀觸點7、焊座 5與觸片9配合緊密，不能出現(xiàn)松動現(xiàn)象，其中焊頭4與片狀觸點7定位位置需保證在片狀 觸點7側(cè)面，不能對片狀觸點7工作面產(chǎn)生壓傷；裝配好片狀觸點7、焊頭4、觸片9、焊座5 后，通過氣缸6把片狀觸點7壓緊在觸片9的焊接位置，并且施加283N壓力，調(diào)整好超聲波 參數(shù)(振幅14μπι、超聲波頻率30KHZ、超聲波功率0. 65KW、焊接時間3s，保壓時間6s)，完成 焊接，最后進行表面處理后，完成成品；本路線采用的是超聲波直接對片狀觸點7進行焊接 方式。在本發(fā)明實施例2中，具體步驟為首先生產(chǎn)AgSnO2片狀觸點7，并且在焊接表面 73軋制菱形花紋，然后制作H62觸片9，并且在片狀觸點7焊接位置沖制菱形菱形花紋；片 狀觸點7和觸片9準(zhǔn)備完成后，超聲波焊接用焊頭4、焊座5，使焊頭4與片狀觸點7、焊座 5與觸片9配合緊密，不能出現(xiàn)松動現(xiàn)象，其中焊頭4與片狀觸點7定位位置需保證在片狀 觸點7側(cè)面，不能對片狀觸點7工作面產(chǎn)生壓傷；裝配好片狀觸點7、焊頭4、觸片9、焊座5 后，通過氣缸6把片狀觸點7壓緊在觸片9的焊接位置，并且施加283N壓力，調(diào)整好超聲波 參數(shù)(振幅18μ m、超聲波頻率20KHZ、超聲波功率0. 97KW、焊接時間6s，保壓時間8s)，完成 焊接，最后進行表面處理后，完成成品；本路線采用的是超聲波直接對片狀觸點7進行焊接 方式。在本發(fā)明實施例3中，具體步驟為首先生產(chǎn)AgNilO片狀觸點7，并且在焊接表面 73軋制菱形花紋，然后制作T2觸片9，并且在片狀觸點7焊接位置沖制菱形菱形花紋 ’片 狀觸點7和觸片 準(zhǔn)備完成后，超聲波焊接用焊頭4、焊座5，使焊頭4與片狀觸點7、焊座 5與觸片9配合緊密，不能出現(xiàn)松動現(xiàn)象，其中焊頭4與片狀觸點7定位位置需保證在片狀 觸點7側(cè)面，不能對片狀觸點7工作面產(chǎn)生壓傷；裝配好片狀觸點7、焊頭4、觸片9、焊座5后，通過氣缸6把片狀觸點7壓緊在觸片9的焊接位置，并且施加283N壓力，調(diào)整好超聲波 參數(shù)(振幅10μ m、超聲波頻率21KHZ、超聲波功率0. 45KW、焊接時間ls，保壓時間4s)，完成 焊接，最后進行表面處理后，完成成品；本路線采用的是高精度位移轉(zhuǎn)換器8把縱向運動轉(zhuǎn) 換成軸向運動，該路線的特點是定位精確。
權(quán)利要求
一種低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接專用設(shè)備，包括有超聲波電源裝置、變幅桿、設(shè)于超聲波電源裝置與變幅桿之間的高效換能器、與變幅桿聯(lián)動的焊頭及與焊頭的焊接面對應(yīng)設(shè)置的焊座，所述的焊頭上設(shè)有構(gòu)成其朝向焊座往復(fù)移動的氣缸，其特征在于所述焊頭的焊接面處設(shè)有凹腔，該凹腔包括有兩個對應(yīng)設(shè)置的側(cè)邊及銜接側(cè)邊的底邊，其側(cè)邊為定位面，底邊為壓觸面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接專用設(shè)備，其特征在 于所述焊頭上設(shè)有超聲波線性位移轉(zhuǎn)化器。
3.—種低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法，其特征在于步驟如下1)加工需焊接的片狀觸點及與片狀觸點焊接的觸片，并對片狀觸點的焊接表面及觸片 的表面進處理；2)將步驟1中加工的觸片放置于焊座上，將將片狀觸點與觸片鄰貼且片狀觸點相對與 觸片貼合一端的另一端面與焊頭焊接面處的凹腔的底邊對應(yīng)，片狀觸點的兩側(cè)則與焊頭焊 接面處的凹腔的兩側(cè)邊對應(yīng)。3)焊頭對片狀觸點實施壓合，其施加壓力為10-500N/mm2；4)調(diào)整超聲波設(shè)備調(diào)整變幅桿振幅、超聲波頻率、超聲波功率、保壓時間，并對步驟3 中壓合的片狀觸點與觸片進行焊接；5)步驟4焊接完畢，對片狀觸點相對與觸片貼合一端的另一端的表面進行處理；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法，其特征在于 步驟4中變幅桿振幅為5 μ m-50 μ m,超聲波頻率為0-50KHZ，超聲波功率為0-1. 5KW，保壓時 間為0-10S，焊接時間為O-IOS0
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法，其特征在 于所述的步驟1中加工片狀觸點及觸片時，對片狀觸點與觸片軋制菱形花紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法，其特征在 于所述的片狀觸點為銀氧化物、銀鎳或銀合金材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法，其特征在于 所述的片狀觸點為銀氧化物、銀鎳或銀合金材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接方法及其超聲波焊接專用設(shè)備。本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接專用設(shè)備，包括有超聲波電源裝置、變幅桿、設(shè)于超聲波電源裝置與變幅桿之間的高效換能器、與變幅桿聯(lián)動的焊頭及與焊頭的焊接面對應(yīng)設(shè)置的焊座，所述的焊頭上設(shè)有構(gòu)成其朝向焊座往復(fù)移動的氣缸，所述焊頭的焊接面處設(shè)有凹腔，該凹腔包括有兩個對應(yīng)設(shè)置的側(cè)邊及銜接側(cè)邊的底邊，其側(cè)邊為定位面，底邊為壓觸面，通過采用上述技術(shù)方案，提供了一種節(jié)約能源、焊接時防止片狀觸點損壞的低壓電器用平片狀觸點材料超聲波焊接專用設(shè)備及其超聲波焊接方法。
文檔編號B23K20/26GK101905376SQ201010228278
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者劉立強, 柏小平, 母仕華, 翁桅 申請人:福達(dá)合金材料股份有限公司