CN110421798A - 一种超声波去水口机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声波去水口机，包括机架、超声波振子、振动座、冷却面罩和驱动装置，超声波振子固定安装在机架上，振动座固定安装在超声波振子上，振动座的顶部上设置有放置位，放置位具有落料槽，冷却面罩可分离地覆盖在振动座的顶部上，冷却面罩设置有进气孔、出气孔和气流道，气流道连通进气孔和出气孔，出气孔朝向落料槽设置，驱动装置安装在机架上，驱动装置的执行末端与冷却面罩固定连接，驱动装置可驱动冷却面罩相对振动座移动。该超声波去水口机具有可适用于较厚水口切割且可避免切割过程中发生二次熔接、翻边或拉丝的优点。

Description

一种超声波去水口机

技术领域

本发明涉及去水口设备技术领域，具体地说，是涉及一种超声波去水口机。

背景技术

注塑常用于对结构复杂的产品进行成型，而经注塑成型出的产品会固结在水口上，因此需要对产品进行去水口处理，以将产品从水口上分离出。而现有的水口去除方式主要是采用切刀、剪钳、激光等切割方式对水口进行切除，但上述去除方式存在的缺点是：断口处冷切时容易出现发白及断口不整齐等问题，热切时容易出现翻边、拉丝、断口尺寸不精确及残留过大等问题。

此外，目前市面上也开始出现超声波去水口机，但是，现有的超声波去水口机存在的缺点是：难以对较厚水口的注塑件难以实现产品与水口的分离。比如，对于某些较厚水口的产品，当超声波功率较小时，产品与水口无法分离；当超声波功率较大时，容易出现二次熔接或在断口处出现翻边、拉丝等不良现象；而若将超声波功率调至临界状态时，又容易出现不稳定，特别是对于多穴数的产品而言，无法完全平衡到每个产品上，经常容易出现超声波去水口处理后，部分产品从水口上掉落，部分产品粘连在水口上，甚至会出现产品与水口无法分离的现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的主要目的是提供一种可适用于较厚水口切割且可避免切割过程中发生二次熔接、翻边或拉丝的超声波去水口机。

为了实现本发明的主要目的，本发明提供一种超声波去水口机，包括机架，其中，还包括超声波振子、振动座、冷却面罩和驱动装置，超声波振子固定安装在机架上，振动座固定安装在超声波振子上，振动座的顶部上设置有放置位，放置位具有落料槽，冷却面罩位于振动座的顶部，冷却面罩设置有进气孔、出气孔和气流道，气流道连通进气孔和出气孔，出气孔朝向落料槽设置，驱动装置安装在机架上，驱动装置的执行末端与冷却面罩固定连接，驱动装置可驱动冷却面罩相对振动座移动。

由上可见，振动座通过放置位对工件进行定位并为工件提供放置空间，从而使超声波振子产生的机械能能够通过振动座直接作用于工件上，使工件上的产品和水口进行分离。落料槽用于容纳工件上的产品，并对从水口上脱落的产品进行回收，以及防止掉落的产品之间发生相互碰撞。冷却面罩用于将工件压紧在振动座上，使工件贴合于振动座，保证产品能够可靠地与水口进行分离。此外，通过在冷却面罩上设置气流道以及使气流道的出气孔朝向落料槽设置，使得通入气流道内的冷却压缩气能够通过出气孔吹向产品与水口之间的断口处，从而避免超声波去水口过程中，断口处发生二次热熔、翻边或拉丝等不良现象，使得该超声波去水口机能够对具有较厚水口的工件进行加工。

一个优选的方案是，冷却面罩在落料槽处设置有凸台，凸台朝向振动座延伸，出气孔位于凸台内，出气孔倾斜于凸台的延伸方向并朝向落料槽延伸，在落料槽的横截面上的投影，出气孔的延长线的投影穿过落料槽的投影，且落料槽的投影与凸台的投影在凸台的延伸方向上错开设置；或出气孔垂向振动座设置，且出气孔朝向落料槽的边缘设置。

由上可见，设置凸台以及将出气孔设置成倾斜状，使得出气孔的出气口能够更加接近产品与水口之间的断口处，从而更好地对断口处进行冷却，避免出现二次热熔、翻边或拉丝等不良现象。此外，由于产品与水口之间的断口处位于落料槽的边缘处，因此，作为另一种可选地方案，也可将出气孔设置成垂向振动座，并使出气孔朝向落料槽的边缘设置，使出气孔吹出的冷却压缩气能够更直接地作用于产品与水口之间的断口处。

另一个优选的方案是，冷却面罩朝向放置位的一面设置有弹性棉。

由上可见，弹性棉既可以用于预压紧工件，防止工件发生位移，又可以将超声波不均匀的震动波均匀分散地传递至工件上的每一个产品处，以避免超声波去水口过程中出现部分产品无法从水口上掉落、产品断口处残留过高或过低凹陷等问题。

进一步的方案是，放置位还具有水口定位槽，弹性棉位于水口定位槽上方。

由上可见，水口定位槽可容纳水口上的凸起，使得工件能够平稳发昂置于振动座上，且水口定位槽还可用于通过水口上的凸起对工件进行定位，防止工件在进行超声波去水口加工过程中发生位置偏移。而弹性棉设置于水口定位槽上方，使得弹性棉能够更好的将水口压紧在振动座上，并将超声波的震动波均匀分散地传递至工件上的每一个产品处。

更进一步的方案是，超声波去水口机还包括导流外壳，导流外壳罩合在振动座上，导流外壳的顶部设置有开口，导流外壳的内周壁上设置有第一滑道，第一滑道自导流外壳的顶部向导流外壳的底部倾斜，第一滑道与落料槽连通。

由上可见，导流外壳的设置可防止超声波振动导致产品脱离水口后发生飞溅，且导流外壳上的第一滑道能够对落料槽内回收的产品进行集中导流，使产品汇集到指定位置。

一个优选的方案是，机架上设置有第二滑道，第二滑道与第一滑道连通。

由上可见，第二滑道用于将导流外壳汇集的产品排出至后级设备或回收料盘。

另一个优选的方案是，驱动装置包括固定座、滑动座、第一驱动机构和第二驱动机构，固定座安装在机架上，固定座上设置有导轨，导轨沿水平方向朝向振动座设置，滑动座安装在导轨上，第一驱动机构连接在固定座和滑动座之间，第一驱动机构驱动滑动座沿导轨滑动，第二驱动机构安装在滑动座上，第二驱动机构的驱动端与冷却面罩固定连接，第二驱动机构驱动冷却面罩沿导轨的垂向相对振动座移动。

由上可见，通过对驱动装置的结构设计，使得驱动装置能够在需要进行超声波去水口加工时，将冷却面罩移动至振动座处，以对振动座上的工件进行压紧，并在超声波去水口加工过程中对产品与水口的断口处进行及时冷却，还使得驱动装置能够在完成超声波去水口加工后，驱动冷却面罩进行复位和/或移动至初始位置。

进一步的方案是，冷却面罩上设置有第一水口避让槽，第一水口避让槽垂向振动座延伸并贯穿冷却面罩。

由上可见，通过在冷却面罩上设置第一水口避让槽，使得在部分工件在进行超声波去水口加工前无需对水口进行预加工，如无需剪除靠近注塑模具注塑口流道段处过高的水口。

更进一步的方案是，冷却面罩和第二驱动机构的驱动端之间设置有连接座，连接座上设置有第二水口避让槽和通孔，第二水口避让槽与第一水口避让槽在同一延长线上，通孔的延长线与第二水口避让槽的延长线相交，且通孔与第二水口避让槽连通，连接座上设置有第三驱动机构，第三驱动机构具有杆体，杆体沿通孔延伸方向延伸并位于通孔内，第三驱动机构可驱动杆体伸入第二水口避让槽内。

由上可见，连接座设置及结构设计、第三驱动机构的设置及结构设置使得当完成超声波去水口加工后，驱动装置能够将与产品脱离的水口从振动座上取下，从而避免需要依靠人工取出或机械手取出，有效的提高了超声波去水口机的生产效率。

更进一步的方案是，机架上还设置有第三滑道，驱动装置可驱动冷却面罩移动至第三滑道处。

由上可见，第三滑道用于对驱动装置取出的水口进行回收。

更进一步的方案是，冷却面罩为3D打印成型，导流外壳为3D打印成型或注塑成型。

由上可见，冷却面罩由于内设气流道，导致传统的注塑工艺无法对此成型，因此可采用3D打印成型工艺对冷却面罩进行成型。而导流外壳的成型可根据导流外壳的成型难度、成型成本选择3D打印成型或注塑成型。

更进一步的方案是，机架具有加工仓，振动座、冷却面罩、驱动装置均位于加工仓内，超声波去水口机还包括安全光栅，安全光栅设置在加工仓的仓口处。

由上可见，当在超声波去水口加工过程中有外物伸入加工仓时，安全光栅能够进行向控制系统发送反馈信号，使超声波去水口机暂停作业，以防止出现生产安全事故。

附图说明

图1是本发明超声波去水口机实施例的结构图。

图2是本发明超声波去水口机实施例的第一省略部分组件后的第一状态示意图。

图3是本发明超声波去水口机实施例的振动座和导流外壳的相对位置示意图。

图4是本发明超声波去水口机实施例的振动座与被加工工件的相对位置图。

图5是本发明超声波去水口机实施例的导流外壳的结构图。

图6是本发明超声波去水口机实施例的冷却面罩的结构图。

图7是本发明超声波去水口机实施例的冷却面罩的剖视图。

图8是本发明超声波去水口机实施例的第二省略部分组件后的剖视图。

图9是本发明超声波去水口机实施例的出气孔第二设置状态示意图。

图10是本发明超声波去水口机实施例的第三省略部分组件后的第二状态示意图。

图11是本发明超声波去水口机实施例的振动座与工件的相对位置示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图1和图2，超声波去水口机100包括机架1、超声波振子2、振动座3、冷却面罩4、导流外壳5、驱动装置6、第二滑71道、第三滑道72和安全光栅8。

其中，机架1具有加工仓11，振动座3、冷却面罩4、导流外壳5和驱动装置6均设置于加工仓11内，安全光栅8则设置于加工仓11的仓口处。安全光栅8用于实时对与其连接控制系统进行信号反馈，以在当有外物在超声波去水口机100对工件9进行超声波去水口加工过程中伸入加工仓11内时，安全光栅8能够及时向与其连接控制系统发送反馈信号，使控制系统控制超声波去水口机100暂停作业，以防止出现生产事故。比如，当有人手或外部机械手在去水口加工过程中伸入加工仓11内时，安全光栅8能够向控制系统发生反馈信号，控制系统在接收到该反馈信号后，控制超声波振子2、驱动装置6停止工作。

超声波振子2固定安装在机架1上，且超声波振子2位于加工仓11的下方。结合图3和图4，振动座3固定安装在超声波振子2上，且振动座3穿过加工仓11的加工平台12并伸入加工仓11内。振动座3的顶部设置有放置位31，放置位31用于对工件9进行定位，并未工件9提供防止空间，以使得超声波振子2产生的机械能能够直接通过振动座3作用有工件9上，使工件9上的水口91和产品92进行分离。

优选地，放置位31具有落料槽32和水口定位槽33，其中，落料槽32用于容纳工件9上的产品92，并对从水口91上脱落的产品92进行回收，以防止掉落的产品92之间发生相互碰撞，对产品92进行保护。而水口定位槽33的位置可根据水口91上凸起进行设置，水口定位槽33既用于容纳水口91上的凸起，使工件9能够平稳的放置在振动座3上，并贴合于振动座3，此外，水口定位槽33还用于通过水口91上的凸起对工件9进行定位，防止工件9在进行超声波去水口加工过程中发生位置偏移。

需要说明的是，落料槽32的数量及位置设置可根据工件9进行相应的更改，同理地，水口定位槽33的数量及位置设置也可根据工件9进行相应的更改。如在本实施例中，落料槽32的数量为八个。

结合图5，导流外壳5罩合在振动座3上，导流外壳5的内周壁上设置有第一滑道52，第一滑道52自导流外壳5的顶部向导流外壳5的倾斜，而振动座3的落料槽32与第一滑道52连通。通过设置导流外壳5，使得在进行超声波去水口加工过程中，能够防止产品92由于超声波振动而导致在脱离水口91时发生飞溅，而导流外壳5上的第一滑道52能够对落料槽32内回收的产品92进行集中导流，使产品92汇集到指定位置。此外，导流外壳5的顶部设置有开口51。

结合图6至图8，冷却面罩4可分离地覆盖在振动座3的顶部上，其中，冷却面罩4能够穿过导流外壳5的开口51覆盖在振动座3上。冷却面罩4设置有进气孔41、出气孔42和气流道43，气流道43连通进气孔41和出气孔42，而出气孔42朝向落料槽32设置。具体地，作为一种可选的方案，冷却面罩4在落料槽32处设置有凸台46，凸台46朝向振动座3延伸，出气孔42位于凸台46内，且出气孔42倾斜于凸台46的延伸方向并朝向落料槽32延伸。在落料槽32的横截面上的投影，出气孔42的延长线的投影穿过落料槽32的投影，且落料槽32的投影与凸台46的投影在凸台46的延伸方向上错开设置。而设置凸台46以及将出气孔42设置成倾斜状，使得出气孔42的出气口能够更加接近产品92与水口91之间的断口处，从而更好地对断口处进行冷却，避免出现二次热熔、翻边或拉丝等不良现象。

此外，由于产品92与水口91之间的断口处位于落料槽32的边缘处，因此，作为另一种可选地方案，如图9所示，也可将出气孔42设置成垂向振动座3，并使出气孔42朝向落料槽32的边缘设置，使出气孔42吹出的冷却压缩气能够更直接地作用于产品92与水口91之间的断口处。

其中，出气孔42的数量于落料槽32的数量相匹配地设置，即一个出气孔42朝向一个落料槽32设置。进气孔41用于与冷却压缩气供应装置连接，使得通入气流道43内的冷却压缩器能够通过出气孔42吹向水口91和产品92之间的端口处，从而避免超声波去水口过程中，断口处发生二次热熔、翻边或拉丝等不良现象，使得超声波去水口机100能够对较厚水口91的工件9进行去水口加工。

优选地，冷却面罩4朝向放置位31的一面设置有弹性棉44，弹性棉44既可以用于预压紧工件9，防止工件9发生位移，又可以将超声波不均匀的震动波均匀分散地传递至工件9上的每一个产品92处，以避免超声波去水口过程中出现部分产品92无法从水口91上掉落、产品92断口处残留过高或过低凹陷等问题。

此外，冷却面罩4上还设置有第一水口避让槽45，第一水口避让槽45垂向振动座3延伸并贯穿冷却面罩4，且第一水口避让槽45自冷却面罩4朝向振动座3的侧面向冷却面罩4内延伸。第一水口避让槽45用于对工件9的水口91进行避让，使得部分工件9在进行超声波去水口加工前无需对水口91进行预加工，如无需溅出靠近注塑模具注塑口流道段过高的水口91。

结合图10，驱动装置6安装在机架1上，驱动装置6的执行末端与冷却面罩4固定连接，驱动装置6用于驱动冷却面罩4相对振动座3移动，以使得冷却面罩4覆盖在振动座3上将工件9压紧在振动座3上，或驱动冷却面罩4从振动座3处移开。

优选地，振动座3包括固定座61、滑动座62、第一驱动机构63、第二驱动机构64、连接座65和第三驱动机构66。其中，固定座61位于加工仓11内，且固定座61安装在加工平台12上，固定座61上设置有导轨611，导轨611沿水平方向朝向振动座3设置。滑动座62沿导轨611的延伸方向安装在导轨611上，第一驱动机构63连接在固定座61和滑动座62之间，第一驱动机构63用于驱动滑动座62沿导轨611滑动。第一驱动机构63优选为气缸。

第二驱动机构64安装在滑动座62上，第二驱动机构64的驱动端上固定连接有连接座65，冷却面罩4固定安装在连接座65上。第二驱动机构64用于驱动连接座65和冷却面罩4沿导轨611的垂向朝向振动座3移动。其中，第二驱动机构64优选为气缸，且该气缸的杆体平行于竖直方向。

驱动装置6的结构设计，使得驱动装置6能够在需要进行超声波去水口加工时，将冷却面罩4移动至振动座3处，以对振动座3上的工件9进行压紧，并在超声波去水口加工过程中对产品92与水口91的断口处进行及时冷却，还使得驱动装置6能够在完成超声波去水口加工后，驱动冷却面罩4进行复位和/或移动至初始位置，以便于对在振动座3上放置新的工件9。

此外，连接座65上设置有第二水口避让槽651和通孔652，第二水口避让槽651与第一水口避让槽45在同一延长线上，即第二水口避让槽651可看作第一水口避让槽45沿自身延伸方向延伸形成。通孔652的延长线与第二水口避让槽651的延伸线相交，且第二通孔652与第二水口避让槽651连通。优选地，通孔652的轴线垂直于导轨611且通孔652的轴线垂直于第二水口避让槽651。

第三驱动机构66安装在连接座65上，第三驱动机构66具有杆体661，杆体661沿通孔652的延伸方向延伸，且杆体661位于通孔652内，第三驱动机构66用于驱动杆体661伸入第二水口避让槽651内，使得杆体661可配合第二水口避让槽651对水口91进行夹紧。其中，第三驱动机构66优选为气缸，气缸的杆体与上述杆体661可为同一杆体，也可为两根不同的杆体。当然，第三驱动机构66还可为油缸或电动推杆，同理地，油缸的杆体与上述杆体661可为同一杆体，也可为两根不同的杆体；电动推杆的杆体与上述杆体661可为同一杆体，也可为两根不同的杆体。

而通过对连接座65设置及结构设计、第三驱动机构66的设置及结构设置使得当完成超声波去水口加工后，驱动装置6能够将与产品92脱离的水口91从振动座3上取下，从而避免需要依靠人工取出或机械手取出，有效的提高了超声波去水口机100的生产效率。

结合图11，第二滑道71安装在机架1上，且第二滑道71位于加工仓11的下方，而加工平台12在第二滑道71的入口处设置有槽孔，从而使得第二滑道71与第一滑道52连通，第二滑道71用于将导流外壳5汇集的产品92排出至后级设备或回收料盘。

第三滑道72安装在机架1上，且第三滑道72位于加工仓11的下方，而加工平台12在第三滑道72的入口处设置有槽孔。驱动装置6可驱动冷却面罩4移动至第三滑道72的入口处，使第三驱动机构66取出的水口91能够通过第三滑道72进行回收。

此外，冷却面罩4为3D打印成型，导流外壳5为3D打印成型或注塑成型。冷却面罩4由于内设气流道43，导致传统的注塑工艺无法对此成型，因此可采用3D打印成型工艺对冷却面罩4进行成型。而导流外壳5的成型可根据导流外壳5的成型难度、成型成本选择3D打印成型或注塑成型。

以下结合图1至图11对超声波去水口机100的工作过程进行说明：

当需要将工件9的水口91和产品92分离时，先将置于振动座3上，接着，驱动装置6的第一驱动机构63驱动滑动座62沿第一导轨611向振动座3移动，随后，第二驱动机构64驱动连接座65及冷却面罩4朝向振动座3移动，使冷却面罩4穿过导流外壳5的开口51，并将工件9压紧在振动座3上。

接着，超声波发生器通过超声波振头和振动座3对工件9进行超声波去水口加工，通过冷却压缩气供应装置向冷却面罩4的进气孔41泵入冷却压缩气，以使得超声波去水口加工过程中冷却压缩气能够对水口91及产品92之间的断口处进行适当冷却，避免断口处出现二次热熔、翻边或拉丝。其中，超声波功率优选为2600千瓦至3500千瓦，超声波频率优选为15千赫兹，超声波持续时间优选为0.65秒至0.95秒，冷却压缩气供应时间优选为0.5秒至0.8秒。

当产品92从水口91上脱落时，产品92会顺着振动座3的落料槽32滑落置导流外壳5的第一滑道52，并通过第一滑道52滑入第二滑道71。接着，第三驱动机构66驱动杆体向第二水口避让槽651移动，将水口91固定在连接座65上。随后，第一驱动机构63驱动滑动座62复位、第二驱动机构64驱动冷却面罩4和连接座65复位。

当冷却面罩4及连接座65被移动至第三滑道72的入口处时，第三驱动机构66驱动杆体复位，此时，水口91通过第三滑道72进行回收。从而完成工件9的超声波去水口加工。其中，工件9的加工周期视产品92的大小及设计而定，一般加工周期优选为7秒至12秒。

综上可见，本发明提供的超声波去水口机具有适用于较厚水口切割且可避免切割过程中发生二次熔接、翻边或拉丝的优点。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波去水口机，包括机架，其特征在于，还包括：

超声波振子，所述超声波振子固定安装在所述机架上；

振动座，所述振动座固定安装在所述超声波振子上，所述振动座的顶部上设置有放置位，所述放置位具有落料槽；

冷却面罩，所述冷却面罩位于所述振动座的顶部，所述冷却面罩设置有进气孔、出气孔和气流道，所述气流道连通所述进气孔和所述出气孔，所述出气孔朝向所述落料槽设置；

驱动装置，所述驱动装置安装在所述机架上，所述驱动装置的执行末端与所述冷却面罩固定连接，所述驱动装置可驱动所述冷却面罩相对所述振动座移动。

2.根据权利要求1所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述冷却面罩在所述落料槽处设置有凸台，所述凸台朝向所述振动座延伸，所述出气孔位于所述凸台内，所述出气孔倾斜于所述凸台的延伸方向并朝向所述落料槽延伸，在所述落料槽的横截面上的投影，所述出气孔的延长线的投影穿过所述落料槽的投影，且所述落料槽的投影与所述凸台的投影在所述凸台的延伸方向上错开设置；或

所述出气孔垂向所述振动座设置，且所述出气孔朝向所述落料槽的边缘设置。

3.根据权利要求1所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述冷却面罩朝向所述放置位的一面设置有弹性棉。

4.根据权利要求3所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述放置位还具有水口定位槽，所述弹性棉位于所述水口定位槽上方。

5.根据权利要求1至4任一项所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述超声波去水口机还包括导流外壳，所述导流外壳罩合在所述振动座上，所述导流外壳的顶部设置有开口，所述冷却面罩穿过所述开口，所述导流外壳的内周壁上设置有第一滑道，所述第一滑道自所述导流外壳的顶部向所述导流外壳的底部倾斜，所述第一滑道与所述落料槽连通。

6.根据权利要求5所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述机架上设置有第二滑道，所述第二滑道与所述第一滑道连通。

7.根据权利要求6所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述驱动装置包括：

固定座，所述固定座安装在所述机架上，所述固定座上设置有导轨，所述导轨沿水平方向朝向所述振动座设置；

滑动座，所述滑动座安装在所述导轨上；

第一驱动机构，所述第一驱动机构连接在所述固定座和所述滑动座之间，所述第一驱动机构驱动所述滑动座沿所述导轨滑动；

第二驱动机构，所述第二驱动机构安装在所述滑动座上，所述第二驱动机构的驱动端与所述冷却面罩固定连接，所述第二驱动机构驱动所述冷却面罩沿所述导轨的垂向相对所述振动座移动。

8.根据权利要求7所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述冷却面罩上设置有第一水口避让槽，所述第一水口避让槽垂向所述振动座延伸并贯穿所述冷却面罩。

9.根据权利要求8所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述冷却面罩和所述第二驱动机构的驱动端之间设置有连接座，所述连接座上设置有第二水口避让槽和通孔，所述第二水口避让槽与所述第一水口避让槽在同一延长线上，所述通孔的延长线与所述第二水口避让槽的延长线相交，且所述通孔与所述第二水口避让槽连通；

所述连接座上设置有第三驱动机构，所述第三驱动机构具有杆体，所述杆体沿所述通孔延伸方向延伸并位于所述通孔内，所述第三驱动机构可驱动所述杆体伸入所述第二水口避让槽内。

10.根据权利要求9所述的超声波去水口机，其特征在于：

所述机架上还设置有第三滑道，所述驱动装置可驱动所述冷却面罩移动至所述第三滑道处。