一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机实用新型专利

专利名称：一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202211149398.6

专利申请（专利权）人：绍兴上虞创晟塑业有限公司
权利人地址：浙江省绍兴市上虞区小越街道胜桥村

专利发明（设计）人：施建军,王建祥

专利摘要：一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，包括超声波焊接机，超声波焊接机包括底部的机柜，机柜的上端设有焊接台，焊接台的上侧设有L型的焊接机头,焊接机头上设有换能器焊头，换能器焊头两侧的焊接机头上插接有竖向的导向轴，导向轴的下端固定连接有压模，压模正下方的焊接台上设有焊接下模，所述的焊接下模包括矩形的上模座和下模座，上模座抵靠在下模座上，下模座抵靠在焊接台上，上模座通过夹持件固定在焊接台上，所述的焊接下模上设有电磁感应组件。本超声波焊接机可以结合超声波焊接和电磁感应加热两组方式实现复合式水杯杯盖的焊接固定，能有效消除虚焊的问题。

主权利要求：
1.一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，包括超声波焊接机（10），超声波焊接机（10）包括底部的机柜（11），机柜（11）的上端设有焊接台（12），焊接台（12）的上侧设有L型的焊接机头（13）,焊接机头（13）上设有换能器焊头（131），换能器焊头（131）两侧的焊接机头（13）上插接有竖向的导向轴（132），导向轴（132）的下端固定连接有压模（20），压模（20）正下方的焊接台（12）上设有焊接下模（30），其特征在于：所述的焊接下模（30）包括矩形的上模座（32）和下模座（31），上模座（32）抵靠在下模座（31）上，下模座（31）抵靠在焊接台（12）上，上模座（32）通过夹持件固定在焊接台（12）上，所述的焊接下模（30）上设有电磁感应组件（40）；
所述上模座（32）的上端面成型有两个定位模孔（321），定位模孔（321）的下端贯穿下模座（31）的下端面，上模座（32）内定位模孔（321）的下端插接固定有垫板（36），垫板（36）上成型有定位插孔（361）；所述定位模孔（321）外侧的上模座（32）上成型有环形的安置槽(322)，安置槽(322)的后端之间成型有横凹槽（323），安置槽(322)的内端成型贯穿上模座（32）后端面的纵凹槽（324）；所述的电磁感应组件（40）包括插设在安置槽(322)内的感应线圈（41），感应线圈（41）的一端成型有横向的第一接管（411），两个感应线圈（41）上的第一接管（411）的端部成型在一起并插设在横凹槽（323）内，感应线圈（41）的另一端成型有纵向的第二接管（412），第二接管（412）插设在上模座（32）的纵凹槽（324）内并伸出上模座（32）插接固定在纵向的连接管（42），连接管（42）的后端固定在电磁加热控制器的接头上，电磁加热控制器固定在焊接机头（13）内；
所述压模（20）和焊接下模（30）之间设有取料组件（60）；
所述的取料组件（60）包括两根竖向并与垫板（36）上定位插孔（361）相正对的取料柱（61），取料柱（61）的上端插接固定在压模板（23）上，取料柱（61）的下端成型有内夹持头（611），内夹持头（611）包括球壳状的主夹头（6111），主夹头（6111）的下端成型有圆锥形的导向头（6112），主夹头（6111）和导向头（6112）上成型有若干道绕主夹头（6111）中心轴线呈环形分布的切槽（6113），切槽（6113）分隔主夹头（6111）和导向头（6112）呈若干圆弧形的夹持片；
所述压模（20）和焊接下模（30）之间设有两根纵向的导柱（63），导柱（63）分布在压模（20）的两侧，导柱（63）的后端固定在焊接机头（13）上；所述的导柱（63）上插套有“匚”字形的取料架（62），取料架（62）的开口朝后，取料架（62）上成型有与内夹持头（611）相对的避让槽（621），内夹持头（611）插设在取料架（62）的避让槽（621）内，所述取料架（62）的两侧插接有L型的限位支撑架（66），限位支撑架（66）插套固定在导柱（63）上，限位支撑架（66）的下端固定在焊接台（12）上。
2.根据权利要求1所述的一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，其特征在于：所述感应线圈（41）的第二接管（412）和连接管（42）之间采用钎焊焊接固定在一起，连接管（42）的后端插套有内螺纹接头（43），连接管（42）通过内螺纹接头（43）螺接固定在电磁加热控制器的接头。
3.根据权利要求1所述的一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，其特征在于：所述上模座（32）上的夹持件包括水平的夹板（33），上模座（32）的两侧壁成型有卡槽，夹板（33）的一端插设在上模座（32）的卡槽内并压靠在上模座（32）上、另一端螺接有竖向的限位螺栓（35），限位螺栓（35）的下端抵靠在焊接台（12）上，夹板（33）的中部成型有调节槽（331），调节槽（331）内插接有紧固螺栓（34），紧固螺栓（34）螺接固定在焊接台（12）上，所述紧固螺栓（34）的头部和夹板（33）之间夹持有垫圈（37），垫圈（37）插套在紧固螺栓（34）上。
4.根据权利要求1所述的一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，其特征在于：所述定位模孔（321）的中心轴线和定位模孔（321）外侧的安置槽(322)的中心轴线相重合，安置槽(322)、横凹槽（323）和纵凹槽（324）的上端均插接固定有密封块。
5.根据权利要求1所述的一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，其特征在于：所述的压模（20）包括压模板（23），压模板（23）的上端面固定有矩形的调节板（22），调节板（22）的上方设有水平矩形的升降板（21），升降板（21）固定在导向轴（132）的下端；所述焊接机头（13）内设有升降组件，导向轴（132）和焊接机头（13）为升降组件所驱动，焊接机头（13）的下端抵靠在升降板（21）上；所述调节板（22）的两侧插接有竖直的定位螺栓（24），定位螺栓（24）的上端螺接在升降板（21）上，升降板（21）的四角螺接有竖向的调节螺栓（25），调节螺栓（25）的下端压靠在调节板（22）上。
6.根据权利要求1所述的一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，其特征在于：所述导柱（63）的前端伸出焊接台（12）固定连接有横向的连杆（65），取料架（62）的前端面上固定有拉手（64）。
7.根据权利要求1所述的一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，其特征在于：所述取料架（62）上的避让槽（621）贯穿取料架（62）的后端，取料架（62）上端的避让槽（621）之间呈避让开口（622）；所述避让槽（621）的槽宽大于内夹持头（611）上主夹头（6111）外壁的直径，取料柱（61）的上端成型有螺纹，取料柱（61）的上端螺接固定在压模板（23）上，所述的压模板（23）、取料柱（61）和上模座（32）均采用非磁性材质。 说明书 : 一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机技术领域[0001] 本发明涉及超声波焊接机的技术领域，更具体地说涉及一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机。背景技术[0002] 超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接可以用于塑料件的焊接，其超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。[0003] 但在实际生产过程中，只有分子结构相同或相近的热塑性塑料才能进行焊接，而且还需要考虑到影响焊接质量的因素才能得到较好的焊接效果，压力、时间和熔融量是确保焊接质量的三要素，如焊接如说明书附图图1所示的杯盖70，其杯盖70由外盖体71和内衬套72组成，两者之间需要进行两处焊接，一处为内衬套72的顶部，另一为外盖体71的底部，但在只采用超声波焊接技术的基础上，存在大量虚焊的问题，为了减小虚焊的问题，需要在超声波焊接的基础上在通过外加热源软化的焊接技术，进而有提出在上述两处焊接部位增设圆环形的焊丝73，通过对焊丝73加热提高熔融量，可以消除焊丝的问题；进而在超声波焊接基础上的需要设计增设焊丝后的焊接结构。发明内容[0004] 本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供了一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，能超声波焊接机可以结合超声波焊接和电磁感应加热两组方式实现复合式水杯杯盖的焊接固定，能有效消除虚焊的问题。[0005] 一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，包括超声波焊接机，超声波焊接机包括底部的机柜，机柜的上端设有焊接台，焊接台的上侧设有L型的焊接机头,焊接机头上设有换能器焊头，换能器焊头两侧的焊接机头上插接有竖向的导向轴，导向轴的下端固定连接有压模，压模正下方的焊接台上设有焊接下模，所述的焊接下模包括矩形的上模座和下模座，上模座抵靠在下模座上，下模座抵靠在焊接台上，上模座通过夹持件固定在焊接台上，所述的焊接下模上设有电磁感应组件；[0006] 所述上模座的上端面成型有两个定位模孔，定位模孔的下端贯穿下模座的下端面，上模座内定位模孔的下端插接固定有垫板，垫板上成型有定位插孔；所述定位模孔外侧的上模座上成型有环形的安置槽，安置槽的后端之间成型有横凹槽，安置槽的内端成型贯穿上模座后端面的纵凹槽；所述的电磁感应组件包括插设在安置槽内的感应线圈，感应线圈的一端成型有横向的第一接管，两个感应线圈上的第一接管的端部成型在一起并插设在横凹槽内，感应线圈的另一端成型有纵向的第二接管，第二接管插设在上模座的纵凹槽内并伸出上模座插接固定在纵向的连接管，连接管的后端固定在电磁加热控制器的接头上，电磁加热控制器固定在焊接机头内。[0007] 优选的，所述感应线圈的第二接管和连接管之间采用钎焊焊接固定在一起，连接管的后端插套有内螺纹接头，连接管通过内螺纹接头螺接固定在电磁加热控制器的接头。[0008] 优选的，所述上模座上的夹持件包括水平的夹板，上模座的两侧壁成型有卡槽，夹板的一端插设在上模座的卡槽内并压靠在上模座上、另一端螺接有竖向的限位螺栓，限位螺栓的下端抵靠在焊接台上，夹板的中部成型有调节槽，调节槽内插接有紧固螺栓，紧固螺栓螺接固定在焊接台上，所述紧固螺栓的头部和夹板之间夹持有垫圈，垫圈插套在紧固螺栓上。[0009] 优选的，所述定位模孔的中心轴线和定位模孔外侧的安置槽的中心轴线相重合，安置槽、横凹槽和纵凹槽的上端均插接固定有密封块。[0010] 优选的，所述的压模包括压模板，压模板的上端面固定有矩形的调节板，调节板的上方设有水平矩形的升降板，升降板固定在导向轴的下端；所述焊接机头内设有升降组件，导向轴和焊接机头为升降组件所驱动，焊接机头的下端抵靠在升降板上；所述调节板的两侧插接有竖直的定位螺栓，定位螺栓的上端螺接在升降板上，升降板的四角螺接有竖向的调节螺栓，调节螺栓的下端压靠在调节板上。[0011] 优选的，所述压模和焊接下模之间设有取料组件。[0012] 优选的，所述的取料组件包括两根竖向并与垫板上定位插孔相正对的取料柱，取料柱的上端插接固定在压模板上，取料柱的下端成型有内夹持头，内夹持头包括球壳状的主夹头，主夹头的下端成型有圆锥形的导向头，主夹头和导向头上成型有若干道绕主夹头中心轴线呈环形分布的切槽，切槽分隔主夹头和导向头呈若干圆弧形的夹持片；[0013] 所述压模和焊接下模之间设有两根纵向的导柱，导柱分布在压模的两侧，导柱的后端固定在焊接机头上；所述的导柱上插套有“匚”字形的取料架，取料架的开口朝后，取料架上成型有与内夹持头相对的避让槽，内夹持头插设在取料架的避让槽内，所述取料架的两侧插接有L型的限位支撑架，限位支撑架插套固定在导柱上，限位支撑架的下端固定在焊接台上。[0014] 优选的，所述导柱的前端伸出焊接台固定连接有横向的连杆，取料架的前端面上固定有拉手。[0015] 优选的，所述取料架上的避让槽贯穿取料架的后端，取料架上端的避让槽之间呈避让开口；所述避让槽的槽宽大于内夹持头上主夹头外壁的直径，取料柱的上端成型有螺纹，取料柱的上端螺接固定在压模板上，所述的压模板、取料柱和上模座均采用非磁性材质。[0016] 本发明的有益效果在于：[0017] 1、本超声波焊接机可以结合超声波焊接和电磁感应加热两组方式实现复合式水杯杯盖的焊接固定，能有效消除虚焊的问题。[0018] 2、本超声波焊接机上设有取料组件，方便完成焊接的杯盖从模具中取出。附图说明[0019] 图1为本发明所需焊接的杯盖的剖视结构示意图；[0020] 图2为本发明立体的结构示意图；[0021] 图3为本发明正视的结构示意图；[0022] 图4为本发明侧视的结构示意图；[0023] 图5为为发明焊接下模部分的俯视结构示意图；[0024] 图6为本发明设有取料组件的立体结构示意图；[0025] 图7为本发明内取料组件的立体结构示意图；[0026] 图8为本发明内取料组件的俯视结构示意图。[0027] 图中：10、超声波焊接机；11、机柜；12、焊接台；13、焊接机头；131、换能器焊头；132、导向轴；20、压模；21、升降板；22、调节板；23、压模板；24、定位螺栓；25、调节螺栓；30、焊接下模；31、下模座；32、上模座；321、定位模孔；322、安置槽；323、横凹槽；324、纵凹槽；33、夹板；331、调节槽；34、紧固螺栓；35、限位螺栓；36、垫板；361、定位插孔；37、垫圈；40、电磁感应组件；41、感应线圈；411、第一接管；412、第二接管；42、连接管；43、内螺纹接头；50、焊丝存放座；60、取料组件；70、杯盖。具体实施方式[0028] 实施例：见图2至5所示，一种复合式水杯杯盖的超声波焊接机，包括超声波焊接机10，超声波焊接机10包括底部的机柜11，机柜11的上端设有焊接台12，焊接台12的上侧设有L型的焊接机头13,焊接机头13上设有换能器焊头131，换能器焊头131两侧的焊接机头13上插接有竖向的导向轴132，导向轴132的下端固定连接有压模20，压模20正下方的焊接台12上设有焊接下模30，所述的焊接下模30包括矩形的上模座32和下模座31，上模座32抵靠在下模座31上，下模座31抵靠在焊接台12上，上模座32通过夹持件固定在焊接台12上，所述的焊接下模30上设有电磁感应组件40；[0029] 所述上模座32的上端面成型有两个定位模孔321，定位模孔321的下端贯穿下模座31的下端面，上模座32内定位模孔321的下端插接固定有垫板36，垫板36上成型有定位插孔361；所述定位模孔321外侧的上模座32上成型有环形的安置槽322，安置槽322的后端之间成型有横凹槽323，安置槽322的内端成型贯穿上模座32后端面的纵凹槽324；所述的电磁感应组件40包括插设在安置槽322内的感应线圈41，感应线圈41的一端成型有横向的第一接管411，两个感应线圈41上的第一接管411的端部成型在一起并插设在横凹槽323内，感应线圈41的另一端成型有纵向的第二接管412，第二接管412插设在上模座32的纵凹槽324内并伸出上模座32插接固定在纵向的连接管42，连接管42的后端固定在电磁加热控制器的接头上，电磁加热控制器固定在焊接机头13内。[0030] 所述感应线圈41的第二接管412和连接管42之间采用钎焊焊接固定在一起，连接管42的后端插套有内螺纹接头43，连接管42通过内螺纹接头43螺接固定在电磁加热控制器的接头。[0031] 见图5所示，所述上模座32上的夹持件包括水平的夹板33，上模座32的两侧壁成型有卡槽，夹板33的一端插设在上模座32的卡槽内并压靠在上模座32上、另一端螺接有竖向的限位螺栓35，限位螺栓35的下端抵靠在焊接台12上，夹板33的中部成型有调节槽331，调节槽331内插接有紧固螺栓34，紧固螺栓34螺接固定在焊接台12上，所述紧固螺栓34的头部和夹板33之间夹持有垫圈37，垫圈37插套在紧固螺栓34上。[0032] 所述定位模孔321的中心轴线和定位模孔321外侧的安置槽322的中心轴线相重合，安置槽322、横凹槽323和纵凹槽324的上端均插接固定有密封块。[0033] 见图3所示，所述的压模20包括压模板23，压模板23的上端面固定有矩形的调节板22，调节板22的上方设有水平矩形的升降板21，升降板21固定在导向轴132的下端；所述焊接机头13内设有升降组件，导向轴132和焊接机头13为升降组件所驱动，焊接机头13的下端抵靠在升降板21上；所述调节板22的两侧插接有竖直的定位螺栓24，定位螺栓24的上端螺接在升降板21上，升降板21的四角螺接有竖向的调节螺栓25，调节螺栓25的下端压靠在调节板22上；所述的升降组件可以采用滚珠丝杠和伺服电机组合使用的升降结构。[0034] 见图6所述，所述压模20和焊接下模30之间设有取料组件60。[0035] 见图7、8所述，所述的取料组件60包括两根竖向并与垫板36上定位插孔361相正对的取料柱61，取料柱61的上端插接固定在压模板23上，取料柱61的下端成型有内夹持头611，内夹持头611包括球壳状的主夹头6111，主夹头6111的下端成型有圆锥形的导向头6112，主夹头6111和导向头6112上成型有若干道绕主夹头6111中心轴线呈环形分布的切槽6113，切槽6113分隔主夹头6111和导向头6112呈若干圆弧形的夹持片；[0036] 所述压模20和焊接下模30之间设有两根纵向的导柱63，导柱63分布在压模20的两侧，导柱63的后端固定在焊接机头13上；所述的导柱63上插套有“匚”字形的取料架62，取料架62的开口朝后，取料架62上成型有与内夹持头611相对的避让槽621，内夹持头611插设在取料架62的避让槽621内，所述取料架62的两侧插接有L型的限位支撑架66，限位支撑架66插套固定在导柱63上，限位支撑架66的下端固定在焊接台12上。[0037] 所述导柱63的前端伸出焊接台12固定连接有横向的连杆65，取料架62的前端面上固定有拉手64。[0038] 所述取料架62上的避让槽621贯穿取料架62的后端，取料架62上端的避让槽621之间呈避让开口622；所述避让槽621的槽宽大于内夹持头611上主夹头6111外壁的直径，取料柱61的上端成型有螺纹，取料柱61的上端螺接固定在压模板23上，所述的压模板23、取料柱61和上模座32均采用非磁性材质。[0039] 所述焊接台12一侧安置有焊丝存放座50，焊丝存放座50由底板和圆柱环的套座组成。[0040] 工作原理：本发明为复合式水杯杯盖的超声波焊接机，其超声波焊接机的超声波焊接部分的结构为现有超声波焊接机的结构，其主要的技术点在增设了电磁感应组件40的焊接下模30，具体焊接时，将图1所示的杯盖70的外盖体71倒置插入上模座32的定位模孔321内，并将外盖体71的杯嘴部分插入垫板36的定位插孔361内，然后安装焊丝73，再将内衬套72倒置插入外盖体71内，然后启动超声波焊接机，压模20下移配合焊接下模30实现内衬套72和外盖体71贴合，同时换能器焊头131对杯盖70进行超声波焊接；[0041] 在进行超声波焊接同时，电磁感应组件40启动，感应线圈41通过电磁感应可以对焊丝73进行加热，焊丝73加热可以促使焊接部分的融合，从而实现内衬套72和外盖体71紧密焊接固定在一起，消除虚焊；[0042] 本焊接机还设计了取料组件60，因为插设在焊接下模30的杯盖70的上端露出焊接下模30上端面的长度小，不方便从焊接下模30被拿取杯盖70，所以设置了取料柱61，取料柱61在焊接过程中可以随压模20一起升降，在焊接之前，取料柱61下端的内夹持头611可以穿过外盖体71的杯嘴，移动到杯嘴的下侧，不会与外盖体71接触，不会干涉超声波焊接，而完成焊接时，内夹持头611上移过程中会夹持在杯嘴内，带动杯盖70一起上移，然后可以从内夹持头611上下拔杯盖70即可；[0043] 为了减少手伸入焊接下模30和压模20之间，设置了取料架62，通过取料架62插套在杯盖70上，然后内夹持头611再随压模20上移可以与杯盖70脱离，最后将取料架62拉出焊接下模30和压模20之间，从取料架62上取下杯盖70即可。[0044] 所述实施例用以例示性说明本发明，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本发明的权利保护范围，应如本发明的权利要求所列。

专利地区：浙江

专利申请日期：2022-09-21

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN115384064B