CN108454973A - 一种膜类压切焊一体加工工艺方法 - Google Patents

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黄鹣
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Abstract

本发明公开了一种膜类压切焊一体加工工艺方法,包括冲焊机构、压板和治具,冲焊机构包括冲切刀头和热烫头,热烫头活动安装在冲切刀头的内部,其加工步骤如下:S1.冲焊机构带动压板向下运动,压板对卷膜限位后停止运动;S2.冲焊机构继续向下运动,冲切刀头将卷膜切断,形成成型膜后停止运动;S3.热烫头顶住成型膜继续向下运动至被焊接工件,热烫头温度为203℃~245℃;S4.热烫头按照预设时间将成型膜热焊接在该工件上,同时热烫头与成型膜直线方向上还设有缓冲装置,通过缓冲装置调节焊接压力;S5.焊接完成后,冲焊机构带动压板向上运动回位,本发明极大缩短了膜类材料热烫工艺的时间,提高热烫工作效率,降低劳动强度,提高产品质量。

Description

一种膜类压切焊一体加工工艺方法
技术领域
本发明属于固体物质饮料配料容器或胶囊生产领域,尤其涉及一种膜类压切焊一体加工工艺方法。
背景技术
饮料配料容器是一种通过将加压水流注入饮料配料容器中,来制备饮料的装置。随着咖啡业的发展,各式各样的咖啡包装及冲泡装置应运而生,例如咖啡胶囊与冲泡咖啡胶囊的咖啡胶囊机,咖啡包与冲泡咖啡包的咖啡包机,生产咖啡胶囊及机器的厂家市面上较多。此类咖啡胶囊及咖啡胶囊机给人们冲泡咖啡带来了很大的方便,但同时也有一些弊端,由于咖啡胶囊内一般包括有多个膜类材料,如申请号为201710399372.X的通过内部形变刺穿的饮品容器及其饮品制备方法中提到的顶端密封件、底端密封件、过滤结构以及分水膜;申请号为201610390601.7的具有动态穿刺出口的饮料配料储存容器及组件中提到的分水结构、密封上端端口的复合薄膜,这些膜类材料在加工过程中,通常采用热烫工艺的方式将膜类焊接在杯体零件内,但是现有的膜类热烫工艺如申请号为:201310058288.3的全自动咖啡胶囊包装机中关于封膜热封工艺还存在以下问题:
①常规产线在进行膜类热烫工艺时,多数使用预先冲切后再搬运放置,最后热烫头下压热烫的方式,工序繁琐且效率低下;
②常规产线的多工位组合冲切搬运热烫工艺,从侧边冲切出膜后,再搬运至焊接工位,由于运动机构较多,占用空间较大;
③常规产线的运动机构因采用分离式设计,容易产生静电及搬移和放置不稳问题,进而影响焊接质量。
因此,考虑现有技术所存在的问题,设计生产出一种能够连冲带焊一体式工位完成,避免出现多次搬运零件,并且能避免出现过焊、焊伤、虚焊现象的新型膜类热烫加工工艺,同时大幅提升整体加工速度,这对本领域技术的发展具有重要意义。
发明内容
本发明提供了一种膜类压切焊一体加工工艺方法,能够极大缩短膜类材料热烫工艺的时间,提高热烫工作效率,降低劳动强度,从而提高产品质量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种膜类压切焊一体加工工艺方法,包括从上至下依次安装的冲焊机构、压板和治具,冲焊机构与压板组合安装成一体,冲焊机构包括冲切刀头和热烫头,热烫头活动安装在冲切刀头的内部,其加工步骤如下:
S1.冲焊机构带动压板向下运动,压板对卷膜限位后停止运动;
S2.冲焊机构继续向下运动,冲切刀头将卷膜切断,形成成型膜后停止运动;
S3.热烫头顶住成型膜继续向下运动至被焊接工件,热烫头温度为203℃~245℃;
S4.热烫头按照预设时间将成型膜热焊接在该工件上,同时热烫头与成型膜直线方向上还设有缓冲装置,通过缓冲装置调节焊接压力;
S5.焊接完成后,冲焊机构带动压板向上运动回位。
在其中一个实施例中,冲切刀头为环形结构,套射在热烫头外沿,冲切刀头与热烫头之间间隔设置为0.3mm~0.5mm。
在其中一个实施例中,卷膜为顶部封口膜时,材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.13mm~0.14mm,热烫头焊接顶部封口膜,其温度为235℃~245℃。
在其中一个实施例中,冲切刀头冲切封口膜采用刃面锯齿结构。
在其中一个实施例中,卷膜为滤纸时,材质为纸浆和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.06mm~0.07mm,热烫头焊接滤纸,其温度为215℃~220℃。
在其中一个实施例中,冲切刀头冲切滤纸采用刃面锯齿结构。
在其中一个实施例中,卷膜为底部封口膜时,材质为铝箔和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.05mm~0.06mm,热烫头焊接底部封口膜,其温度为203℃~205℃。
在其中一个实施例中,冲切刀头冲切底部封口膜采用斜口圆形结构。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
通过上述本发明的技术方案,本工艺方法使用连冲带焊一体式工位完成,极大缩短时间成本,提高工作效率;冲切刀具与热烫头之间合理设置间隔,在保证工位正常运行的情况下避免刀具持续发烫影响使用寿命及冲切效果;
通过设置缓冲装置,在满足连冲带焊工艺的同时,可较大的容忍杯体的成型尺寸公差,避免出现杯体烫伤、过焊、焊伤、虚焊等现象;
冲切刀口使用刃面锯齿状结构,达到冲切阻力小、不拉丝、噪音小、延长使用寿命等优点;
冲切刀口使用斜口圆形状结构,适用于冲切直径较小的封口膜,刃面锯齿刀会存在加工难度且圆润度存在问题,而平口刀需更大冲切力,故综合选择斜口圆形刀。
使用压板压合后在进行冲切,避免冲切过程中滤纸出现褶皱、拉丝等现象;本新型膜类压切焊一体的工艺方法极大缩短了膜类材料热烫工艺的时间,提高热烫工作效率,降低劳动强度,有利于提高产品质量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的膜类压切焊一体装置的正面结构示意图。
图2是本发明图2的立体分解结构示意图。
图3是本发明实施例提供的膜类压切焊一体的工艺方法流程图。
图4是本发明的冲切刀头与热烫头的位置关系示意图。
图5是本发明的胶囊杯体与设置在胶囊杯体上主要膜类位置关系示意图。
图6是本发明的冲切刀头为锯齿刃面刀口结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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
如图1和图2所示,为本发明实施例提出的一种膜类压切焊一体加工工艺方法,包括从上至下依次安装的冲焊机构1、压板2和治具3,冲焊机构1与压板2组合安装成一体,冲焊机构1上设有冲切刀头11和热烫头12,热烫头12活动安装在冲切刀头11的内部,治具3的底部安装有缓冲装置4;冲焊机构1带动压板2向下运动,压板2压住卷膜5后停止运动,冲焊机构1继续向下运动,冲切刀头11切断卷膜5后停止运动,热烫头12顶住卷膜5继续向下运动至被焊接工件,并将成型膜热焊接在该工件上,焊接完成后,冲焊机构1带动压板2向上运动回位,治具3在缓冲装置4的作用下向上回位。
优选地,弹簧缓冲装置4包括两个,对称布置在治具3底部两侧。
优选地,卷膜5设置在压板2底部与产线旋转装置6之间。
值得一提的是,在本实施例中膜类材料在实际实施环境中,膜类材料参照图5主要为滤纸52、底部封口膜53、顶部封口膜51,但不限于上述三种膜类材料。
进一步地,治具3内开设有与胶囊杯体7下部结构相对应的凹槽,凹槽用于托住胶囊杯体7下部进行支撑定位。
冲焊机构1与压板2之间的组合安装方式为,冲焊机构1底部四个边角处设置通孔,压板2在与其对应的位置设置同样的通孔,用导向杆穿过通孔将两者安装在一起,导向杆的上下两端设有限位结构,因此当电机带动顶部的冲焊机构1上下往复运动时,在导向杆和限位结构的带动下,压板2跟随冲焊机构1上下运动。
参照图3,一种膜类压切焊一体加工工艺方法,其加工步骤如下:
S1.冲焊机构1带动压板2向下运动,压板2对卷膜5限位后停止运动;
S2.冲焊机构1继续向下运动,冲切刀头11将卷膜5切断,形成成型膜后停止运动;
S3.热烫头12顶住成型膜继续向下运动至被焊接工件,热烫头温度为203℃~245℃;
S4.热烫头12按照预设时间将成型膜热焊接在胶囊杯体7上,热烫头12的焊接时间为0.4s~0.6s,同时热烫头12与成型膜直线方向上还设有缓冲装置4,通过缓冲装置4调节焊接压力,缓冲装置4使焊接压力始终保持在5kg~10kg;
S5.焊接完成后,冲焊机构1带动压板2向上运动回位。
如图4所示,优选地,冲切刀头11为环形结构,套射在热烫头12外沿,冲切刀头11与热烫头12之间间隔设置为0.3mm~0.5mm。
优选地,卷膜5为顶部封口膜51时,材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.13mm~0.14mm,热烫头12焊接顶部封口膜51,热烫头12的温度为235℃~245℃。
进一步优选地,顶部封口膜51厚度为0.132mm。
其胶囊杯体7内衬同为聚丙烯的复合材料,顶部封口膜51与胶囊杯体7均设有聚丙烯,其最佳焊接温度为160℃~170℃,聚丙烯材料的熔点为165℃,考虑到热烫头12在自动化加工过程中往复运动时存在温度损失以及顶部封口膜51本身的厚度为0.132mm,为避免出现杯体烫伤、过焊、焊伤、虚焊的现象,故设置热烫头12的温度为235℃~245℃。
优选地,冲切刀头11冲切顶部封口膜51采用刃面锯齿结构。
参照图6进一步优选地,冲切刀头11为锯齿刃面刀口,冲切刀头11的刀口的锯齿之间设置有刃面111,刃面111设置为弧形,刃面111的弧形结构最底端的刃口112到刃面111的顶端的距离设置为1mm,而刃面111与冲切刀头11连接处到刃面111的顶端的距离设置为2mm,且刃面111均朝外设置。
本发明通过在冲切刀头11上设置刃面111,通过设计刃面111的尺寸保证冲切刀头11的使用寿命的同时,在通过优化锯齿数和刃面长度,提高了切膜后边缘的圆润度,减少了切膜之后膜上的毛刺。
实施例2
优选地,卷膜5为滤纸52时,材质为纸浆和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.06mm~0.07mm,热烫头12焊接滤纸52,其温度为215℃~220℃。
进一步优选地,滤纸52厚度为0.062mm。
因其胶囊杯体7内衬同为聚丙烯的复合材料,滤纸52与胶囊杯体7均设有聚丙烯,其最佳焊接温度为160℃~170℃,聚丙烯材料的熔点为165℃,考虑到热烫头12在自动化加工过程中往复运动时存在温度损失以及滤纸52本身的厚度为0.062mm,为避免出现杯体烫伤、过焊、焊伤、虚焊的现象,故设置热烫头的温度为215℃~220℃。
优选地,冲切刀头11冲切滤纸52采用刃面锯齿结构。
参照图6进一步优选地,冲切刀头11为锯齿刃面刀口,冲切刀头11的刀口的锯齿之间设置有刃面111,刃面111设置为弧形,刃面111的弧形结构最底端的刃口112到刃面111的顶端的距离设置为1mm,而刃面111与冲切刀头11连接处到刃面111的顶端的距离设置为2mm,且刃面111均朝外设置。
本发明通过在冲切刀头11上设置刃面111,通过设计刃面111的尺寸保证冲切刀头11的使用寿命的同时,在通过优化锯齿数和刃面长度,提高了切膜后边缘的圆润度,减少了切膜之后膜上的毛刺。
实施例3
优选地,卷膜5为底部封口膜53时,材质为铝箔和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.05mm~0.06mm,热烫头12焊接底部封口膜53,其温度为203℃~205℃。
进一步优选地,底部封口膜53厚度为0.055mm。
其胶囊杯体7内衬同为聚丙烯的复合材料,底部封口膜53与胶囊杯体7均设有聚丙烯,其最佳焊接温度为160℃~170℃,聚丙烯材料的熔点为165℃,考虑到热烫头12在自动化加工过程中往复运动时存在温度损失以及底部封口膜53本身的厚度为0.055mm,为避免出现杯体烫伤、过焊、焊伤、虚焊的现象,故设置热烫头12的温度为203℃~205℃。
优选地,冲切刀头11冲切底部封口膜采用斜口圆形结构。
因底部封口膜53冲切尺寸直径较小,刃面锯齿刀会存在加工难度且圆润度存在问题,而平口刀需更大冲切力,故综合选择斜口刀。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
通过上述本发明的技术方案,本工艺方法使用连冲带焊一体式工位完成,极大缩短时间成本,提高工作效率;冲切刀具与热烫头之间合理设置间隔,在保证工位正常运行的情况下避免刀具持续发烫影响使用寿命及冲切效果;
通过设置缓冲装置,在满足连冲带焊工艺的同时,可较大的容忍杯体的成型尺寸公差,避免出现杯体烫伤、过焊、焊伤、虚焊等现象;
冲切刀口使用刃面锯齿状结构,达到冲切阻力小、不拉丝、噪音小、延长使用寿命等优点;
冲切刀口使用斜口圆形状结构,适用于冲切直径较小的封口膜,刃面锯齿刀会存在加工难度且圆润度存在问题,而平口刀需更大冲切力,故综合选择斜口圆形刀。
使用压板压合后在进行冲切,避免冲切过程中滤纸出现褶皱、拉丝等现象;本新型膜类压切焊一体的工艺方法极大缩短了膜类材料热烫工艺的时间,提高热烫工作效率,降低劳动强度,有利于提高产品质量。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种膜类压切焊一体加工工艺方法,包括从上至下依次安装的冲焊机构、压板和治具,所述冲焊机构与压板组合安装成一体,所述冲焊机构包括冲切刀头和热烫头,所述热烫头活动安装在冲切刀头的内部;其特征在于,加工步骤如下:
S1.所述冲焊机构带动所述压板向下运动,所述压板对卷膜限位后停止运动;
S2.所述冲焊机构继续向下运动,所述冲切刀头将所述卷膜切断,形成成型膜后停止运动;
S3.所述热烫头顶住所述成型膜继续向下运动至被焊接工件,所述热烫头温度为203℃~245℃;
S4.所述热烫头按照预设时间将所述成型膜热焊接在该工件上,同时所述热烫头与所述成型膜直线方向上还设有缓冲装置,通过所述缓冲装置调节焊接压力;
S5.焊接完成后,所述冲焊机构带动所述压板向上运动回位。
2.如权利要求1所述的膜类压切焊一体的工艺方法,其特征在于:所述冲切刀头为环形结构,套设在所述热烫头外沿,所述冲切刀头与所述热烫头之间间隔设置为0.3mm~0.5mm。
3.如权利要求1或2所述的膜类压切焊一体的工艺方法,其特征在于:所述卷膜为顶部封口膜时,材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.13mm~0.14mm,所述热烫头焊接所述顶部封口膜,其温度为235℃~245℃。
4.如权利要求3所述的膜类压切焊一体的工艺方法,其特征在于:所述冲切刀头冲切所述封口膜采用刃面锯齿结构。
5.如权利要求1或2所述的膜类压切焊一体的工艺方法,其特征在于:所述卷膜为滤纸时,材质为纸浆和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.06mm~0.07mm,所述热烫头焊接所述滤纸,其温度为215℃~220℃。
6.如权利要求5所述的膜类压切焊一体的工艺方法,其特征在于:所述冲切刀头冲切所述滤纸采用刃面锯齿结构。
7.如权利要求1或2所述的膜类压切焊一体的工艺方法,其特征在于:所述卷膜为底部封口膜时,材质为铝箔和聚丙烯的复合材料,其厚度为0.05mm~0.06mm,所述热烫头焊接所述底部封口膜,其温度为203℃~205℃。
8.如权利要求7所述的膜类压切焊一体的工艺方法,其特征在于:所述冲切刀头冲切所述底部封口膜采用斜口圆形结构。
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