线束端子焊接方法及线束端子焊接件

技术领域

本发明涉及线束焊接领域，尤其涉及一种线束端子焊接方法及线束端子焊接件。

背景技术

功率超声目前已经越来越广泛的运用于工业生产中。在超声焊接、超声切割、超声加工以及超声清洗等领域扮演了越来越重要的角色。但是因为各种应用工况的不同，完成大平方线束超声焊接应用的要求有很大的不同。其中，“大平方线束”一般是指总截面积超过70平方毫米的线束。

在线束行业中，由于新能源汽车行业的兴起，越来越多的应用到超声波焊接工艺，尤其是大平方的端子线束焊接。然而，在现有的大平方线束端子超声波焊接过程中，还存在如下三点困难：

1)由于需求焊接的平方数越来越大，对超声波焊接中的整个超声系统提出了巨大的挑战，为了完成大平方的线束端子焊接，需求的超声系统功率越来越大。

2)由于第1点中所提到的对于超声系统功率的需求的增大，现有技术中，在应对大平方焊接时，由于超声功率的不足，会采取分步焊接的模式，但是在此焊接模式下，如两次焊接作用在同一个端子上时，第二次焊接会对第一次焊接点造成巨大的影响。由于大平方焊接的功率能量都比较大，第二次焊接会将第一次焊接点的导线振断甚至振落。

3)现有技术中，也有在使用双超声系统弥补焊接功率不够的情况下，进行双系统同步焊接的时候，当两套声学组件同向布置时，需要两个超声系统的振幅异步处于反相位，当两套声学组件反向布置时，需要两个超声系统的振幅同步处于同相位，否则会造成一定程度的质量不稳定现象，同时也会对超声系统造成不必要的损害。而将两套声学组件进行同向布置过程繁琐，增加了调试设备的时间周期。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种线束端子焊接方法，能够有效提升线束焊接的整体效率。

为实现前述目的的线束端子焊接方法，包括如下步骤：

提供两套超声波焊接系统；

提供导线，所述导线的一端具有待焊接段，所述待焊接段被一分为二，形成上半段以及下半段；

提供端子，并将所述上半段以及所述下半段分别放置于所述端子的上表面以及下表面；

启动两套所述超声波焊接系统，使得两套超声波焊接系统分别同步地将所述上半段与所述端子的上表面进行超声焊接，以及将所述下半段与所述端子的下表面进行超声焊接。

在一个或多个实施方式中，所述方法还包括：

获得导线原材，对所述导线原材的一端进行平分，得到被一分为二的所述待焊接段，以得到所述导线。

在一个或多个实施方式中，所述上半段以及所述下半段的导线剖面面积为35至100平方毫米。

在一个或多个实施方式中，本方法还包括：

提供夹具对所述端子进行夹持，夹持状态下的所述端子的上表面以及下表面开放。

在一个或多个实施方式中，所述夹具包括：

第一夹持组，包括彼此可相对或相向活动的第一上挡块以及第一下挡块，所述第一夹持组于所述端子的一侧对其进行夹持；

第二夹持组，包括彼此可相对或相向活动的第二上挡块以及第二下挡块，所述第二夹持组于所述端子的另一侧对其进行夹持；

其中，所述第一上挡块与所述第二上挡块之间形成有第一限位空间，所述第一下挡块与所述第二下挡块之间形成有第二限位空间，所述第一限位空间以及所述第二限位空间分别允许所述端子的上表面以及下表面开放，且在焊接过程中，所述上半段以及所述下半段分别位于所述第一限位空间以及所述第二限位空间中，所述第一限位空间以及所述第二限位空间限制所述超声波焊接系统对所述上半段以及所述下半段的焊接宽度。

在一个或多个实施方式中，所述超声波焊接系统包括：

第一超声波焊接系统，具有第一超声波发生器，第一超声波换能器、第一超声波调幅器以及第一超声波焊头；

第二超声波焊接系统，具有第二超声波发生器，第二超声波换能器、第二超声波调幅器以及第二超声波焊头；

其中，所述第一超声波焊头位于与所述第一限位空间正上方的位置，第一超声波焊头可上下运动，所述第二超声波焊头位于与所述第二限位空间正下方的位置，所述超声波焊头固定，所述第二限位空间与所述超声波焊头固定彼此可相对或相向活动。

在一个或多个实施方式中，本方法还包括：

令所述第一超声波焊头下压，使其接触到放置于所述端子上表面的所述上半段；

继续令所述第一超声波焊头下压，使得所述夹具整体朝向所述第二超声波焊接系统活动，直至所述第二超声波焊头接触到放置于所述端子下表面的所述下半段；

启动两超声波焊接系统，同步地进行超声波焊接。

本发明的另一个目的在于提供一种线束端子焊接件，其采用如前所述焊接方法进行焊接。

为实现前述另一目的的线束端子焊接件，采用如前所述的线束端子焊接方法制成。

为实现前述另一目的的线束端子焊接件，包括：

导线，所述导线的一端具有待焊接段，所述待焊接段被一分为二，形成上半段以及下半段；以及

端子，夹设于所述上半段以及所述下半段之间；

其中，所述端子的上表面与所述上半段焊接连接，所述端子的下表面与所述下半段焊接连接。

在一个或多个实施方式中，所述上半段以及所述下半段的导线剖面面积为35至100平方毫米。

本发明的进步效果包括以下之一或组合：

采用本线束端子焊接方法，其焊接过程中，是通过将导线1的上半段与端子的上表面、以及下半段与端子的下表面分别进行摩擦焊接，将本来需要大功率超声波设备来完成的应用变为两套小功率设备完成。解决了大平方线束端子焊接缺少大功率超声系统的问题，同时，由于上下表面分别进行摩擦焊接，可以无视焊接系统振幅相位，达到稳定的焊接效果。同时，使用双超声系统同时驱动方式，可以避免分步焊接对被焊件的影响。既可以使用相对功率较小的超声系统，又可以避免多次分步焊接，加快了生产速度，同时还对超声系统的相位没有严苛的要求，保证焊接品质。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1示出了一实施方式下本线束端子焊接方法的流程示意图；

图2示出了焊接段及端子一实施方式下的局部半剖示意图；

图3示出了一实施方式下夹具夹持状态下的立体示意图；

图4示出了一实施方式下超声波焊接系统的立体示意图；

图5示出了一实施方式下超声波焊接系统的侧面示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。

为了实现利用超声波焊接对于线束焊接的整体效率的提升，本发明的一个方面提供了一种线束端子焊接方法，如图1示出了一实施方式下本线束端子焊接方法的流程示意图。

可以理解的是，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例，如“一实施方式”、“一个或多个实施方式”、和/或“一些实施方式”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施方式”、“一个或多个实施方式”、和/或“一些实施方式”并不一定是指同一实施例。

一实施方式下本线束端子焊接方法包括如下步骤：

步骤S1：提供两套超声波焊接系统，其中，两套超声波焊接系统可以是分别具有各自控制单元的超声波焊接系统，也可以是通过同一控制单元同时对两套超声波焊接系统进行焊接，使得超声波分别从两个换能器振动单元传到上下焊头上，两个焊头能同时得到超声波能量，即两套超声波焊接系统可彼此独立或同步地进行超声波焊接。

步骤S2：提供导线，该导线的一端具有待焊接段，待焊接段被一分为二，形成上半段以及下半段。

步骤S3：提供端子，并将焊接段的上半段以及下半段分别放置于所述端子的上表面以及下表面。

图2示出了焊接段及端子一实施方式下的局部半剖示意图，需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。此外，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。

结合图2来解释说明步骤S2以及S3。其中，待焊接段10可以理解为自导线的端部向内延伸出的一段，其在超声波焊接中充当导线中的被焊接部分。焊接段10中的上半段101以及下半段102可以是如图中所示、被均匀平分的两部分，当然在一些其他实施方式中，上半段101以及下半段102的厚度可以是大致呈平分，允许在厚度上具有一定误差。

在焊接前，端子2是夹设于上半段101以及下半段102之间，即端子2的上表面21与上半段101相接触，端子2的下表面22与下半段102相接触，在焊接时，也是上表面21与上半段101之间进行焊接，而下表面22与下半段102之间进行焊接。

需要注意的是，在使用到的情况下，本文描述中的上、下仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向，如“上表面”、“下表面”在端子2被翻转的情况下，“上表面”就变成了“下表面”。

步骤S4：启动两套超声波焊接系统，使得两套超声波焊接系统分别同步地将上半段101与端子2的上表面21进行超声焊接，以及将下半段102与端子2的下表面22进行超声焊接，从而得到线束端子焊接件。

在线束端子焊接方法的一个或多个实施方式中，还包括如下步骤：

步骤S0：获得导线原材，对导线原材的一端进行平分，得到被一分为二的待焊接段10，以得到导线。

具体来说，得到具有焊接段10的导线的方式可以是如步骤S0，通过对导线原材的一端进行包括但不限于：用刀具进行切割的方式得到。当然，在其他一些合适的实施方式中，具有焊接段10的导线可以是一种标准件，生产后整批次进行供应。

可以理解的是，如前所述一个或多个实施方式中的焊接方法中，步骤S0至S4并非一定是按照顺序执行，如步骤S0与步骤S1的执行顺序可以并行或先后执行，步骤S2与步骤S3的执行顺序可以并行或先后执行。

在线束端子焊接方法的一个或多个实施方式中，所得到的导线中，焊接段10的上半段101以及下半段102分别具有35至100平方毫米的导线截面面积，即对导线的一端进行剖切后，所形成的上半段101的剖面面积以及下半段102的截面面积相等并处于35至100平方毫米之间，符合该剖面面积的待焊接段10能够与端子2之间进行良好的焊接。

在线束端子焊接方法的一个或多个实施方式中，线束端子焊接方法还包括提供夹具对端子2进行夹持。如图3示出了一实施方式下夹具夹持状态下的立体示意图，其中，夹具3对端子2进行夹持，且处于夹持状态下的端子2的上表面以及下表面开放，以允许焊接段10的上半段101以及下半段102分别与其接触，以进行后续焊接。

进一步地，在夹具的一个实施方式下，其包括第一夹持组31以及第二夹持组32。第一夹持组31中具有彼此可相对或相向活动的第一上挡块311以及第一下挡块312，第一上挡块311以及第一下挡块312在端子2的一侧对其进行夹持。第二夹持组32中具有彼此可相对或相向活动的第二上挡块321以及第二下挡块322，第二上挡块321以及第二下挡块322于端子2的另一侧对其进行夹持。

其中，第一上挡块311与第二上挡块321之间形成有第一限位空间310，第一下挡块312与第二下挡块322之间形成有第二限位空间320，该第一限位空间310以及第二限位空间320限定出超声波焊接系统进行焊接时的焊接空间，并且在夹持状态下，由于存在有第一限位空间310以及第二限位空间320，使得夹具3不会对被夹持的端子2的上、下表面进行遮挡，而是其开放，以便于焊接。

如图3中所示出的，在焊接时，焊接段10的上半段101位于第一限位空间310中，焊接段10的下半段102位于第二限位空间320中，第一限位空间310限制超声波焊接系统对上半段101的焊接宽度，使被焊接导线始终处于有效的焊接区域范围，防止导线应焊接溢出，以防止该焊接区域内被焊接导线飞丝。同样地，第二限位空间320限制超声波焊接系统对下半段102的焊接宽度，使被焊接导线始终处于有效的焊接区域范围，防止导线应焊接溢出，以防止该焊接区域内被焊接导线飞丝。

如前所述的一个或多个实施方式中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。另外，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，如“第一上挡块”、“第二上挡块”，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本申请保护范围的限制。

如前所述一个或多个实施方式中的夹具3中，第一夹持组31以及第二夹持组32中的各夹持块可以是通过滑轨、滑块连接的方式布置，以实现前述第一上挡块311以及第一下挡块312彼此可相对或相向活动、第二上挡块321以及第二下挡块322彼此可相对或相向活动。

图4示出了一实施方式下超声波焊接系统的立体示意图，图5示出了一实施方式下超声波焊接系统的侧面示意图。其中，如前所述一个或多个实施方式中的两套超声波焊接系统包括第一超声波焊接系统4以及第二第二超声波焊接系统5。第一超声波焊接系统4具有第一超声波发生器(图中未示出)，第一超声波换能器41、第一超声波调幅器42以及第一超声波焊头43，第二超声波焊接系统5具有第二超声波发生器(图中未示出)，第二超声波换能器51、第二超声波调幅器52以及第二超声波焊头53。其中，第一超声波焊头43位于第一限位空间310正上方的位置，并可上下活动，以朝向或远离第一限位空间310地运动，从而可活动至与第一限位空间310相对准的位置，第二超声波焊头53位于与第二限位空间320正下方的位置，该第二超声波焊头53固定，第一下挡块312与第二下挡块322之间形成有第二限位空间320相对第二超声波焊头53之间彼此可相对或相向地活动，从而第二超声波焊头53与第二限位空间320可相对运动至彼此相对准的位置。

进一步地，在线束端子焊接方法的一个或多个实施方式中，焊接过程包括：

令第一超声波焊头53下压，使其接触到放置于端子2上表面的上半段101；

继续令第一超声波焊头53下压，使得夹具3的整体朝向第二超声波焊接系统5活动，直至第二超声波焊头53接触到放置于端子2下表面的下半段102；

启动两超声波焊接系统，同步地进行超声波焊接。具体来说，第一超声波换能器41产生的振动能量，经由第一超声波调幅器42后传递至第一超声波焊头43，将换能器辐射的振动能量传导到焊接表面，使得第一超声波焊头43中与上半段101相对设置的工作面产生高频振动摩擦，使得被焊件金属表面产生金属晶格结构重组，从而实现上半段101与端子2的上表面焊接连接。同理，第二超声波换能器51产生的振动能量，经由第二超声波调幅器52后传递至第二超声波焊头53，将换能器辐射的振动能量传导到焊接表面，使得第二超声波焊头53中与下半段102相对设置的工作面产生高频振动摩擦，使得被焊件金属表面产生金属晶格结构重组，从而实现下半段102与端子2的下表面焊接连接。

由于在焊接过程中，导线1中是通过上半段101与端子2的上表面、以及下半段102与端子2的下表面分别进行摩擦焊接，故在焊接过程中可以使用两套功率较小的超声系统满足大平方线束焊接应用，且由于上、下两部分是分别进行摩擦焊接，故在两套超声系统的布设过程中，可以无视振幅的相位要求，又可以避免多次分步焊接，以避免分步焊接对被焊件的影响，稳定的进行焊接，达到生产要求。

同时，在焊接过程中，端子2被夹具3固定的同时，相当于是由第一超声波焊头53以及第二超声波焊头53共同夹持着进行焊接，使得整个焊接过程中能够保证端子2不动，保证了焊接质量。

本发明的另一方面还提供了一种线束端子焊接件，其是采用如前所述的一个或多个实施方式中记载的线束端子焊接方法制成。

本发明的又一方面还提供了一种线束端子焊接件，其易于由能够有效提升线束焊接的整体效率的焊接方法制成，如图2中所示，线束端子焊接件包括导线，该导线的一端具有待焊接段10，待焊接段10被一分为二，形成上半段101以及下半段102，端子2夹设于上半段101以及下半段102之间。其中，端子2的上表面21与上半段101焊接连接，端子2的下表面与下半段102焊接连接。

在线束端子焊接件的一个或多个实施方式中，焊接段10的上半段101以及下半段102分别具有35至100平方毫米的导线剖面面积，即对导线的一端进行剖切后，所形成的上半段101的剖面面积以及下半段102的剖面面积相等并处于35至100平方毫米之间，符合该剖面面积的待焊接段10能够与端子2之间进行良好的焊接。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。