CN111531896A - 一种用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，包括立柱，所述机架的上方设置有工作台，工作台的下方密封连接有盒子；其中工作台上位于盒子的开口所对应的区域均匀的开设有若干个透气孔；所述工作台下表面其位于盒子的两端处垂直焊接有多个触杆，触杆的下端穿过机架上对应的通孔，所述工作台的正上方设置有超声波焊接枪，超声波焊接枪主要由滚珠焊接头、变幅杆和换能器构成。本发明基于目前的超声波焊接技术，实现超声波焊接技术的扩展，针对带材领域能够实现多层带材的焊接符合，并且能够实现不同焊接线路选择，即能够应对复杂焊接路线的需求，便于批量化物品的焊接。

Description

一种用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置
技术领域
本发明涉及超声波焊接技术，具体是一种用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置。
背景技术
超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将塑料熔化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜。
在加工织物和薄膜这些带材的过程中，超声波焊接设备在长时间工作以后需要停机一端时间，因为金属才会的变幅杆很容易产生热量堆积，热量过高不利于焊接处的品质保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，包括立柱、滑动支架、安装板、工作台、盒子、限位开关、触杆、弹簧A、限位压辊、透气孔、电动推杆、机架、开关安装托板、滚珠焊接头、变幅杆和换能器，所述机架的上方设置有工作台，工作台的下方密封连接有盒子；其中工作台上位于盒子的开口所对应的区域均匀的开设有若干个透气孔；所述工作台下表面其位于盒子的两端处垂直焊接有多个触杆，触杆的下端穿过机架上对应的通孔，同时机架的上表面和工作台下表面之间设置有弹簧A，所述工作台的正上方设置有超声波焊接枪，超声波焊接枪主要由滚珠焊接头、变幅杆和换能器构成，换能器的输出端连接变幅杆的一端，变幅杆的另一端螺纹连接有滚珠焊接头，所述超声波焊接枪的枪身通过卡环连接在安装板的正面，安装板的背面可以连接机械臂结构。
作为本发明进一步的方案：所述盒子的顶部开口并外翻形成法兰结构，盒子的顶部边缘法兰通过螺栓密封连接在工作台的下方，该盒子的的顶部边缘与工作台的下表面之间设置有橡胶圈。
作为本发明进一步的方案：所述透气孔的直径控制在1-2mm的范围内。
作为本发明进一步的方案：所述工作台靠近其两端上表面位置均通过轴承座连接一限位压辊。
作为本发明进一步的方案：所述滚珠焊接头主要由固定套、滚珠和螺纹座构成，螺纹座为上端开设螺纹孔且外表面开设外螺纹的型材，上端开设的螺纹孔用于连接变幅杆的另一端，且螺纹座的下端端面弧面的凹槽，所述固定套的中部开设通孔，且通孔的上半部分开设内螺纹用于螺纹连接螺纹座的外螺纹，当时螺纹座与固定套连接紧固后，弧面的凹槽与通孔下端端面之间的距离小于其内设置的滚珠的直径，固定套中部通孔的下端内缩小于滚珠的直径。
作为本发明进一步的方案：所述机械臂结构包括立柱、滑动支架、电动推杆、导杆、滑动套筒、电机、丝杠、滑块，所述立柱位于工作台的一侧，并竖直固定连接在机架上，立柱是横截面为U形且两端封闭的型材，立柱内设置设置有丝杠，丝杠的下端通过轴承转动连接在立柱底部的端盖上，同时丝杠的上端通过联轴器连接电机的输出端，电机通过螺栓固定连接在立柱顶部的端盖上，同时立柱的内部滑动连接有滑块，滑块中部开设螺纹通孔并螺纹连接在丝杠上，同时立柱的上下两端之间还固定有光杆并通过直线轴承滑动连接在滑块上开设的通孔内；所述立柱的外部滑动连接有滑动支架，滑动支架为方框状并通过螺栓固定连接滑块的一面，该滑动支架的外部表面朝向工作台并垂直立柱固定连接有电动推杆，安装板的背面固定连接在电动推杆的输出端；所述安装板的背面还垂直连接有导杆并滑动连接在滑动支架外表面固定的滑动套筒内。
作为本发明进一步的方案：所述盒子的底部开设进气孔并通过管道连接真空泵。
作为本发明进一步的方案：还包括出料结构和收料结构，其中出料结构主要由放料盘和支架构成，支架呈U形结构且底部通过螺栓固定连接在机架上，此外支架的两侧可拆卸连接料盘的两端转轴，该可拆卸的方式采用现有的带材收放料盘采用到的技术即可，所述收料结构有由收料盘和另一个支架可拆卸连接构成。
作为本发明进一步的方案：所述出料结构和工作之间设置有矫偏机构，矫偏机构主要由门型框、上导向框、中导向框、下导向框、导轨、弹簧B构成，门型框的中部通过角码和螺栓固定连接有两根平行设置的导轨，两根导轨之间自上而下依次设置上导向框、中导向框和下导向框，其中上导向框和下导向框分别通过滑块与对应的导轨滑动连接，同时上导向框和下导向框相对的边上均开设凹槽用于中导向框两边的滑动，所述上导向框、中导向框和下导向框的两端均分别对应连接有弹簧B，在实际工作的过程中将带材穿过对应的上导向框、中导向框或下导向框，其中上导向框、中导向框和下导向框的长度根据实际加工带材的宽度选择。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明基于目前的超声波焊接技术，实现超声波焊接技术的扩展，针对带材领域能够实现多层带材的焊接符合，并且能够实现不同焊接线路选择，即能够应对复杂焊接路线的需求，便于批量化物品的焊接，如口罩制作封边的需要；
本发明通过改进超声波焊接枪，使得头部在焊接行走的过程中更加光滑，不会刮坏较为脆弱的喷绒布等材料。
本发明的工作台面还连接有真空泵，真空泵工作使得带材从上方经过的时候能够为微孔产生的吸力吸附，同时能够对焊接完成后的部位快速降温，避免热量堆积造成的材料损坏。
附图说明
图1为用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置的正面结构示意图。
图2为用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置的侧面结构示意图。
图3为用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置中滚珠焊接头的结构示意图。
图4为用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置中立柱的结构示意图。
图5为用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置中立柱横剖面的结构示意图。
图6为用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置带有收放料结构的示意图。
图7为用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置中矫偏装置的结构示意图。
图中：立柱1、滑动支架2、安装板3、工作台4、盒子5、限位开关6、触杆7、弹簧A8、限位压辊9、透气孔10、电动推杆11、机架12、开关安装托板13、滚珠焊接头14、变幅杆15、换能器16、导杆17、滑动套筒18、电机19、丝杠20、滑块21、固定套22、滚珠23、螺纹座24、收料盘25、门型框26、放料盘27、支架28、上导向框30、中导向框31、下导向框32、导轨33、弹簧B34。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，包括立柱1、滑动支架2、安装板3、工作台4、盒子5、限位开关6、触杆7、弹簧A8、限位压辊9、透气孔10、电动推杆11、机架12、开关安装托板13、滚珠焊接头14、变幅杆15和换能器16，所述机架12的上方设置有工作台4，工作台4的下方设置有盒子5，盒子5的顶部开口并外翻形成法兰结构，盒子5的顶部边缘法兰通过螺栓密封连接在工作台4的下方，该盒子的的顶部边缘与工作台4的下表面之间设置有橡胶圈，以增强密封性；其中工作台4上位于盒子5的开口所对应的区域均匀的开设有若干个透气孔10，透气孔10的直径控制在1-2mm的范围内；所述工作台4下表面其位于盒子5的两端处垂直焊接有多个触杆7，触杆7的下端穿过机架12上对应的通孔，同时机架12的上表面和工作台4下表面之间设置有弹簧A8，通过弹簧A8于超声波焊接枪的配合实现焊接操作过程中的接触紧密的要求。
所述工作台4靠近其两端上表面位置均通过轴承座连接一限位压辊9，确保进料后能够贴合工作台。
所述工作台4的正上方设置有超声波焊接枪，超声波焊接枪主要由滚珠焊接头14、变幅杆15和换能器16构成，换能器有超声波发生器驱动，换能器16的输出端连接变幅杆15的一端，变幅杆的另一端螺纹连接有滚珠焊接头14，滚珠焊接头14主要由固定套22、滚珠23和螺纹座24构成，螺纹座24为上端开设螺纹孔且外表面开设外螺纹的型材，上端开设的螺纹孔用于连接变幅杆的另一端，且螺纹座24的下端端面弧面的凹槽，所述固定套22的中部开设通孔，且通孔的上半部分开设内螺纹用于螺纹连接螺纹座24的外螺纹，当时螺纹座24与固定套22连接紧固后，弧面的凹槽与通孔下端端面之间的距离小于其内设置的滚珠23的直径，同时，固定套22中部通孔的下端内缩小于滚珠23的直径，以便于在工作台4上进行行走的快速超声波焊接，不会刮坏较为脆弱的喷绒布等材料。
所述超声波焊接枪的枪身通过卡环连接在安装板3的正面，安装板3的背面可以连接机械臂结构，实现在空间上的移动，以便于快速的进行各种角度的超声波焊接。
优选的，机械臂结构包括立柱1、滑动支架2、电动推杆11、导杆17、滑动套筒18、电机19、丝杠20、滑块21，所述立柱1位于工作台4的一侧，并竖直固定连接在机架12上，立柱1是横截面为U形且两端封闭的型材，立柱1内设置设置有丝杠20，丝杠20的下端通过轴承转动连接在立柱1底部的端盖上，同时丝杠20的上端通过联轴器连接电机19的输出端，电机19通过螺栓固定连接在立柱1顶部的端盖上，同时立柱1的内部滑动连接有滑块21，滑块21中部开设螺纹通孔并螺纹连接在丝杠20上，同时立柱1的上下两端之间还固定有光杆并通过直线轴承滑动连接在滑块21上开设的通孔内，以实现电机驱动器上升的效果；所述立柱1的外部滑动连接有滑动支架2，滑动支架2为方框状并通过螺栓固定连接滑块21的一面，该滑动支架2的外部表面朝向工作台并垂直立柱固定连接有电动推杆11，安装板3的背面固定连接在电动推杆11的输出端；所述安装板3的背面还垂直连接有导杆17并滑动连接在滑动支架2外表面固定的滑动套筒18内，从而实现升降和前后运动，配合在工作台上左右移动的材料，实现压紧以及平面内自由焊接的效果。
所述盒子5的底部开设进气孔并通过管道连接真空泵，在实际工作的过程中，开启真空泵，带材从上方经过能够为微孔产生的吸力吸附，同时能够对焊接完成后的部位快速降温，避免热量堆积造成的材料损坏。
本申请在使用使用的过程中，可以作为生产线中的焊接单位，以便于实现多元化的组合。
实施例2
参阅图6-7，还包括出料结构和收料结构，其中出料结构主要由放料盘27和支架28构成，支架28呈U形结构且底部通过螺栓固定连接在机架上，此外支架28的两侧可拆卸连接料盘17的两端转轴，该可拆卸的方式采用现有的带材收放料盘采用到的技术即可，所述收料结构有由收料盘25和另一个支架28可拆卸连接构成，在实际生产过程中，放料盘的数量为多个，以便于超声波焊接实现对多层物料的焊接。
另外收料盘25的输出轴由电机驱动转动，用于提供动力。
所述出料结构和工作4之间设置有矫偏机构，矫偏机构主要由门型框26、上导向框30、中导向框31、下导向框32、导轨33、弹簧B34构成，门型框26的中部通过角码和螺栓固定连接有两根平行设置的导轨33，两根导轨33之间自上而下依次设置上导向框30、中导向框31和下导向框32，其中上导向框30和下导向框32分别通过滑块与对应的导轨33滑动连接，同时上导向框30和下导向框32相对的边上均开设凹槽用于中导向框31两边的滑动，所述上导向框30、中导向框31和下导向框32的两端均分别对应连接有弹簧B34，在实际工作的过程中将带材穿过对应的上导向框30、中导向框31或下导向框32，通过摩擦力和弹簧弹力的方式，确保复位，其中上导向框30、中导向框31和下导向框32的长度根据实际加工带材的宽度选择即可。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，包括立柱(1)、滑动支架(2)、安装板(3)、工作台(4)、盒子(5)、限位开关(6)、触杆(7)、弹簧A(8)、限位压辊(9)、透气孔(10)、电动推杆(11)、机架(12)、开关安装托板(13)、滚珠焊接头(14)、变幅杆(15)和换能器(16)，其特征在于，所述机架(12)的上方设置有工作台(4)，工作台(4)的下方密封连接有盒子(5)；其中工作台(4)上位于盒子(5)的开口所对应的区域均匀的开设有若干个透气孔(10)；所述工作台(4)下表面其位于盒子(5)的两端处垂直焊接有多个触杆(7)，触杆(7)的下端穿过机架(12)上对应的通孔，同时机架(12)的上表面和工作台(4)下表面之间设置有弹簧A(8)，所述工作台(4)的正上方设置有超声波焊接枪，超声波焊接枪主要由滚珠焊接头(14)、变幅杆(15)和换能器(16)构成，换能器(16)的输出端连接变幅杆(15)的一端，变幅杆的另一端螺纹连接有滚珠焊接头(14)，所述超声波焊接枪的枪身通过卡环连接在安装板(3)的正面，安装板(3)的背面连接机械臂结构。
2.根据权利要求1所述的用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，其特征在于，所述盒子(5)的顶部开口并外翻形成法兰结构，盒子(5)的顶部边缘法兰通过螺栓密封连接在工作台(4)的下方，该盒子的的顶部边缘与工作台(4)的下表面之间设置有橡胶圈。
3.根据权利要求1所述的用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，其特征在于，所述透气孔(10)的直径控制在1-2mm的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，其特征在于，所述工作台(4)靠近其两端上表面位置均通过轴承座连接一限位压辊(9)。
5.根据权利要求1所述的用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，其特征在于，所述滚珠焊接头(14)主要由固定套(22)、滚珠(23)和螺纹座(24)构成，螺纹座(24)为上端开设螺纹孔且外表面开设外螺纹的型材，上端开设的螺纹孔用于连接变幅杆的另一端，且螺纹座(24)的下端端面弧面的凹槽，所述固定套(22)的中部开设通孔，且通孔的上半部分开设内螺纹用于螺纹连接螺纹座(24)的外螺纹，当时螺纹座(24)与固定套(22)连接紧固后，弧面的凹槽与通孔下端端面之间的距离小于其内设置的滚珠(23)的直径，固定套(22)中部通孔的下端内缩小于滚珠(23)的直径。
6.根据权利要求1所述的用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，其特征在于，所述机械臂结构包括立柱(1)、滑动支架(2)、电动推杆(11)、导杆(17)、滑动套筒(18)、电机(19)、丝杠(20)、滑块(21)，所述立柱(1)位于工作台(4)的一侧，并竖直固定连接在机架(12)上，立柱(1)是横截面为U形且两端封闭的型材，立柱(1)内设置设置有丝杠(20)，丝杠(20)的下端通过轴承转动连接在立柱(1)底部的端盖上，同时丝杠(20)的上端通过联轴器连接电机(19)的输出端，电机(19)通过螺栓固定连接在立柱(1)顶部的端盖上，同时立柱(1)的内部滑动连接有滑块(21)，滑块(21)中部开设螺纹通孔并螺纹连接在丝杠(20)上，同时立柱(1)的上下两端之间还固定有光杆并通过直线轴承滑动连接在滑块(21)上开设的通孔内；所述立柱(1)的外部滑动连接有滑动支架(2)，滑动支架(2)为方框状并通过螺栓固定连接滑块(21)的一面，该滑动支架(2)的外部表面朝向工作台并垂直立柱固定连接有电动推杆(11)，安装板(3)的背面固定连接在电动推杆(11)的输出端；所述安装板(3)的背面还垂直连接有导杆(17)并滑动连接在滑动支架(2)外表面固定的滑动套筒(18)内。
7.根据权利要求1所述的用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，其特征在于，所述盒子(5)的底部开设进气孔并通过管道连接真空泵。
8.根据权利要求1所述的用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，其特征在于，还包括出料结构和收料结构，其中出料结构主要由放料盘(27)和支架(28)构成，支架(28)呈U形结构且底部通过螺栓固定连接在机架上，此外支架(28)的两侧可拆卸连接料盘(17)的两端转轴，该可拆卸的方式采用现有的带材收放料盘采用到的技术即可，所述收料结构有由收料盘(25)和另一个支架(28)可拆卸连接构成。
9.根据权利要求8所述的用于布料带材之间粘结的超声波焊接装置，其特征在于，所述出料结构和工作(4)之间设置有矫偏机构，矫偏机构主要由门型框(26)、上导向框(30)、中导向框(31)、下导向框(32)、导轨(33)、弹簧B(34)构成，门型框(26)的中部通过角码和螺栓固定连接有两根平行设置的导轨(33)，两根导轨(33)之间自上而下依次设置上导向框(30)、中导向框(31)和下导向框(32)，其中上导向框(30)和下导向框(32)分别通过滑块与对应的导轨(33)滑动连接，同时上导向框(30)和下导向框(32)相对的边上均开设凹槽用于中导向框(31)两边的滑动，所述上导向框(30)、中导向框(31)和下导向框(32)的两端均分别对应连接有弹簧B(34)，在实际工作的过程中将带材穿过对应的上导向框(30)、中导向框(31)或下导向框(32)，其中上导向框(30)、中导向框(31)和下导向框(32)的长度根据实际加工带材的宽度选择。
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