專利名稱：超聲波接合裝置的滾輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超聲波接合裝置的滾輪，特別是一種設置 于超聲波接合裝置并通過超聲波將金屬薄膜接合于金屬對象的滾輪。
背景技術：
由于金屬制品具有較佳的結(jié)構強度及耐久性，早已廣泛應用于 航空、船舶、汽車、電器、電子等各種技術領域中，然而，并非所 有金屬制品都可一次制作成型，且往往需要通過一些接合手段將金 屬制品結(jié)合，而傳統(tǒng)用于接合金屬的手法多半以焊接(如焊錫)為 主，此方式不僅耗費工時及人力，并產(chǎn)生大量光熱及煙塵，長期操 作下對施工者而言容易產(chǎn)生健康方面的影響，且金屬的接合面形成 深淺不一的熔接區(qū)段，不但無法維持美觀，更存在熔接強度不足的 問題，再者若接合后的金屬欲用于導電，則因熔接區(qū)段的深淺度不 一而影響其導電的特性，因此這種焊接工藝已無法適用于現(xiàn)代工業(yè) 的發(fā)展及需求，于是便產(chǎn)生一種新穎的加工技術一超聲波焊接技術， 其工作原理主要于欲接合的金屬的接觸面上以超聲波產(chǎn)生高頻振 動，使兩金屬制品的接觸面迅速熔合，而形成堅固的分子鏈，以達 到接合金屬制品的目的，這種金屬接合手段既不需添加任何粘接 劑、填料或溶劑，也不致消耗大量熱源，且具有操作簡便、焊接速 度快、焊接強度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，因此，超聲波焊接技術越 來越廣泛i也獲纟尋應用。而目前現(xiàn)有的超聲波接合裝置多半如圖1所示，包含傳動子
200、設置于該傳動子200兩端的振動子100與焊頭300,以及i殳置 于該焊頭300 —端的滾輪400，且該滾專侖400與該焊頭300為一體 成型的單一本體，其中，該滾輪400設有多個肋部402并形成多個 開孔，且該滾4侖4004侖面上i殳有齒部403，超聲波由該l展動子100、 該傳動子200傳導至該焊頭300及該滾4侖400，并通過該些肋部402 將超聲波傳導至輪面上的齒部403，由此將欲熔接的對象熔合，但 無論該滾輪400是否設有肋部402，因該滾輪400與該焊頭300為 一體成型的單一本體設計結(jié)構，故當該滾輪400磨耗不良而欲更換 滾輪400時，則須連同焊頭300 —并更換，且需重新調(diào)整焊頭300 與傳動子200的同心度，操作上不但費時且相當耗材及不便。
另有如圖2所示將焊頭300與滾輪400采分離式的設計，該滾 輪400具有調(diào)整孔401以供螺絲500穿設鎖固于該焊頭300的結(jié)合 孔301,因此，更換滾壽侖400時則不必將焊頭300拆下，并可通過 調(diào)整孔401調(diào)整滾輪400與焊頭300的同心度，但實際更換作業(yè)時， 仍須仰賴專業(yè)人員通過特殊儀器來調(diào)整、校準，不但耗費時間，且 該滾輪400極易因使用頻繁而脫離該焊頭300的軸心，導致滾輪400 與焊頭300無法同軸轉(zhuǎn)動，因此，加工后的金屬料件其接合處也隨 之產(chǎn)生結(jié)合緊密度不均的現(xiàn)象，而降低加工的品質(zhì)，且不論滾輪400 與焊頭300為 一體式或分離式i殳計，由于該滾4侖400以多個肋部402 形成多個開孔，4吏超聲波必須經(jīng)由該些肋部402才能傳導至該齒部 403,造成該齒部403上每一點的超聲波傳導距離均不相同，使其 超聲波才展幅也不相同，造成熔4妄力不均的問題，因此，名欠將4寺熔4妄 物60 (如金屬板或鍍有金屬層的對象)上接合熔接料件61 (如金 屬薄膜)時容易如圖3所示于熔接區(qū)段產(chǎn)生間斷的現(xiàn)象。
此外，如圖4-1至圖4-2所示，當熔沖妄料件61的厚度小于等于 0.3mm，且滾輪400寬度小于該熔接料件61寬度時，將造成熔接料件61未與滾4侖400接觸的區(qū)域極易翹起；為防止未接觸區(qū)域翹起， 一般的作法則是如圖5-1至圖5-2所示增加滾輪400的寬度，使?jié)L 輪400寬度略大于熔接料件61寬度，但滾輪400滾壓后卻容易刮 傷待熔接物60;且無i侖熔接料件61未與滾專侖400 4妾觸的區(qū)域翹起 與否，上述兩才支術都有一共同缺點，那就是滾專侖400上的齒部403 其深度大于熔接料件61的厚度，當滾輪400下壓熔接料件61與待 熔接物60進行接合時，該齒部403便會將熔接沖牛件61刺穿或刺石皮 而破壞待熔接物60，此外，若欲避免熔接料件61遭刺穿，則需控 制滾輪400下壓的行程，在熔接料件61厚度極薄且小于等于0.3mm 的情況下，欲精準控制滾輪400的下壓行程使熔接料件61不被刺 破的難度已經(jīng)相當高了，況且，超聲波接合裝置中傳動子200、焊 頭300及滾輪400組接時可能因組接面微小的公差造成同心度不一 致，導致滾輪400轉(zhuǎn)動運行時產(chǎn)生上下起伏的現(xiàn)象，根本無法因應 滾輪400實際動作的情況去控制滾輪400的下壓行程，故上述現(xiàn)有 技術無法將熔接料件61穩(wěn)定接合于待熔接物60，實有改進的必要。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的在于提出 一種超聲波接合裝置的滾輪， 使厚度小于等于0.3mm的對象可完整地接合于另一對象。
為達到上述目的，本實用新型的超聲波接合裝置的滾輪用以接 合熔接料件及待熔接物，該接合裝置包含傳動子及固設于該傳動子 兩端的振動子與焊頭，而該滾l侖設置于該焊頭一端并與該熔4妄^牛件 相接觸，使該熔接料件介于該滾輪及該待熔接物之間，超聲波由振 動子經(jīng)傳動子及焊頭傳導至該滾輪而將該熔接料件及該待熔接物 接合定位，其中，該滾輪的輪面設有接合部，該接合部具有與該熔 接料件相觸的齒部，且該熔接料件厚度小于等于0.3mm，而該齒部 的深度小于等于該熔接料件厚度的兩倍。經(jīng)由以上可知，本實用新型主要通過該滾輪將厚度小于等于
0.3mm的熔接料件接合于待熔接物，并通過該滾輪上的齒部其深度 小于等于該熔接料件的厚度的兩倍，因此，當該滾輪下壓與該熔接 料件接觸進行熔-接作業(yè)時，該齒部不致刺穿或刺^皮該熔接并+件，佳_ 該熔接料件可完整地接合于該待熔接物，由此增加該熔接料件與該 待熔接物接合部位的接合強度，且當該熔接料件與該待熔接物用于 導電時，更可提升其導電的特性。
因此本實用新型相較于現(xiàn)有技術達到的有益效果為增加接合 部位的接合強度。


圖1為傳統(tǒng)超聲波接合裝置的結(jié)構示意圖(一)。
圖2為傳統(tǒng)超聲波接合裝置的結(jié)構示意圖(二)。
圖3為傳統(tǒng)超聲波接合裝置的動作示意圖(一)。
圖4-1至圖4-2為傳統(tǒng)超聲波接合裝置的動作示意圖(二)。
圖5-1至圖5-2為傳統(tǒng)超聲波接合裝置的動作示意圖(三)。
圖6為本實用新型的外只見示意圖。
圖7為本實用新型的結(jié)構分解示意圖(一)。
圖8為圖7的剖面示意圖。
圖9為本實用新型的結(jié)構分解示意圖(二)。
圖10為圖9的剖面示意圖。圖11為本實用新型的動作示意圖(一)。
圖12-1至圖12-2為本實用新型的動作示意圖(二)。 圖13-1至圖13-2為本實用新型的動作示意圖(三)。 圖14-1至圖14-2為本實用新型的動作示意圖(四)。
具體實施方式

有關本實用新型的詳細說明及技術內(nèi)容，現(xiàn)就配合圖式說明如
下
請參閱圖6所示，本實用新型為一種設置于超聲波接合裝置的 滾輪，適用于將厚度小于等于0.3mm的熔接料件61 (本圖未示) 接合于待熔接物60 (本圖未示)，該接合裝置1包含有振動子10、 i殳置于該振動子10 —端的傳動子20、 i殳置于該傳動子20 —端并組 i殳滾4侖40的焊頭30,且該滾4侖40與該焊頭30呈同心配置并以定 位件50穿設定位，其中，該滾輪40呈實心的盤狀(即為不具有連接 肋)而使該滾輪40輪面上任一點的超聲波振幅均相同，而圖7及圖 8的實施例中，該滾4侖40與該焊頭30之間具有間隙d,且該滾專侖 40與該焊頭30對應i殳有構成組合分離關系的第一結(jié)合端42a及第 二結(jié)合端32a，該第一結(jié)合端42a與該第二結(jié)合端32a分別設有供 該定位〗牛50穿i殳的穿3L 41、 31,且該第一結(jié)合端42a與該第二結(jié) 合端32a為相應接合的凸柱及凹槽；另外如圖9及圖10所示，該 滾輪40的第一結(jié)合端42b也可為凹槽，而該焊頭30的第二結(jié)合端 32b為對應凹槽的凸柱，由此i兌明該滾4侖40的第一結(jié)合端42a、 42b 與該焊頭30的第二結(jié)合端3 2a、32b可通過對應的凹凸結(jié)構相接合， 且不限制凹凸結(jié)構配置的位置；由于該滾專侖40呈實心的盤狀結(jié)構， 使該輪面上每一點的超聲波傳導距離都相同，因此該輪面上每一點具有相同的超聲波振幅，作業(yè)時可將熔4矣并+件61穩(wěn)定地熔合于4寺 熔接物60,且具有均勻的熔4妄力并形成連續(xù)的熔*接區(qū),爻(如圖11 所示)，因此，不會因為4妄合周面上超聲波沖展幅不同而造成熔接力 不均且產(chǎn)生熔接區(qū)段間斷的現(xiàn)象。
而本實用新型值得注意的地方在于，該滾4侖40的專侖面i殳有4妄 合部44，該4妄合部44具有與該,容4妄^H牛61相觸的齒部43,且該 齒部43的深度小于等于該熔接料件61厚度的兩倍，當進行接合作 業(yè)時，超聲波通過該振動子IO、該傳動子20及該焊頭30傳導至該 滾輪40而將該熔接料件61及該待熔接物60接合定位，并通過該 齒部43的深度小于等于該熔接料件61厚度的兩倍，以防止該熔接 料件61遭該滾輪40的齒部43剌穿而傷及該待熔4妄物60,而可完 整地接合于該待熔接物60,由此增加該熔接3牛件61及該待熔接物 60接合部位的強度。
此夕卜，如圖12-1至圖12-2所示，該接合部44兩側(cè)于該輪面分 別設有輔助部45,且該輔助部45高度小于該接合部44高度而形成 落差段h,若該接合部44的寬度小于該熔接料件61的寬度，而該 輔助部45與該接合部44寬度總合大于或等于該熔接料件61寬度， 即該滾輪40的寬度大于或等于該熔接料件61的寬度，實際運用時， 該輔助部45與該接合部44寬度總合也可小于該熔接料件61寬度， 4姿合作業(yè)時則可通過該輔助部45 一奪該炫4妄并牛4牛61未與該齒部43 接觸的部分貼覆于該待熔接物60而不會翹起，不但可保持熔接后 的美7見度，更增加該4寺熔4妄物60與該炫4妄沖+件61的結(jié)合強度。
而該4妄合部44的寬度也可如圖13-1及圖13-2所示大于該熔才妄 料件61寬度，更可如圖14-1及圖14-2所示，該接合部44寬度等 于該熔接料件61寬度，使該接合部44可涵蓋該熔接料件61的范 圍，且通過該齒部43深度小于該熔接料件61厚度，令該熔接料件61接合于該待熔接物60后不4旦不會翹起，該熔接料件61更不會凈皮該齒部43刺穿，而該4寺熔4妄物60也不會受損。
綜上所述，本實用新型主要通過該滾輪40將厚度小于等于0.3mm的熔接料件61接合于待熔接物60，并通過該滾4侖40上的齒部43其深度小于等于該熔接料件61的厚度的兩倍，因此，當該滾壽侖40下壓與該熔4妄沖+件61接觸進行熔，接作業(yè)時，該齒部43不致刺穿或刺破該熔接料件61，使該熔接料件61可完整地接合于該待熔接物60，由此增加該熔接料件61與該待熔接物60接合部位的接合強度，且當該熔接料件61與該待熔接物60用于導電時，更可提升其導電的特性。
經(jīng)由以上可知，本實用新型相專交于現(xiàn)有^支術達到的有益歲文果為增加一妾合部位的4妄合強度。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型。在上述實施例中，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的4壬何1奮改、等同替才灸、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種超聲波接合裝置的滾輪，用以接合熔接料件(61)及待熔接物(60)，所述接合裝置(1)包含傳動子(20)及固設于所述傳動子(20)兩端的振動子(10)與焊頭(30)，而滾輪(40)設置于所述焊頭(30)一端并與所述熔接料件(61)相接觸，使所述熔接料件(61)介于所述滾輪(40)及所述待熔接物(60)之間，超聲波由振動子(10)經(jīng)傳動子(20)及焊頭(30)傳導至所述滾輪(40)而將所述熔接料件(61)及所述待熔接物(60)接合定位，其特征在于所述滾輪(40)的輪面設有接合部(44)，所述接合部(44)具有與所述熔接料件(61)相觸的齒部(43)，且所述熔接料件(61)厚度小于等于0.3mm，而所述齒部(43)的深度小于等于所述熔接料件(61)厚度的兩倍。
2. 根據(jù)權利要求1所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述接合部(44)兩側(cè)于所述輪面分別設有輔助部(45)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述輔助部(45)高度小于所述接合部(44)高度。
4. 根據(jù)權利要求1所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述滾輪(40)與所述焊頭(30)對應設有構成組合分離關系 的第一結(jié)合端(42a)、 (42b)及第二結(jié)合端(32a)、 ( 32b )并 以定位件(50)穿i殳定位。
5. 根據(jù)權利要求4所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述第一結(jié)合端(42a)、 (42b)與所述第二結(jié)合端(32a)、(32b)分別設有供所述定位件(50)穿設的穿孔(41 )、 (31 )。
6. 根據(jù)權利要求4所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述第一結(jié)合端(42a)與所述第二結(jié)合端(32a)為相應接合 的凸一主及凹沖曹。
7. 根據(jù)權利要求4所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述第一結(jié)合端(42b)與所述第二結(jié)合端(32b)為相應接合 的凹一曹及凸^主。
8. 根據(jù)權利要求1所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述滾4侖為實心盤狀并在其接合部(44 )上每一點具有相同的 超聲波傳導距離。
9. 根據(jù)權利要求1所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述滾輪(40 )與所述焊頭(30 )之間具有間隙(d )。
10. 根據(jù)權利要求1所述的超聲波接合裝置的滾輪，其特征在于， 所述滾4侖(40)與所述焊頭(30)呈同心配置。
專利摘要一種超聲波接合裝置的滾輪，用于接合熔接料件及待熔接物，以改善傳統(tǒng)超聲波接合裝置熔接作業(yè)時熔接料件遭刺穿而導致待熔接物受損的缺點，該接合裝置包含傳動子及固設于該傳動子兩端的振動子與焊頭，而該滾輪設置于該焊頭一端并與該熔接料件相接觸，使該熔接料件介于該滾輪及該待熔接物之間，超聲波由振動子經(jīng)傳動子及焊頭傳導至該滾輪而將該熔接料件及該待熔接物接合定位，其中，該滾輪的輪面設有接合部，該接合部具有與該熔接料件相觸的齒部，且該熔接料件厚度小于等于0.3mm，而該齒部的深度小于等于該熔接料件厚度的兩倍，使該熔接料件可完整地接合于該待熔接物，由此達到增加接合強度的效果。
文檔編號B23K20/10GK201275665SQ200820137098
公開日2009年7月22日 申請日期2008年10月27日 優(yōu)先權日2008年10月27日
發(fā)明者李清分 申請人:京華超音波股份有限公司