CN111098500A - 一种超声波焊接装置、焊接方法及遮物帘 - Google Patents

一种超声波焊接装置、焊接方法及遮物帘 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超声波焊接装置、焊接方法及遮物帘，涉及汽车配件的技术领域。该超声波焊接装置用于对缠绕在卷轴上的布帘的熔融焊接，其中包括机座、焊接机构和定位机构，焊接机构固定连接于机座上，焊接机构包括焊头，焊头上设置有第一凹槽，第一凹槽与卷轴相适配；定位机构包括定位块，定位块设置于焊头的下方，定位块上设置有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽相对设置，第二凹槽用于放置卷轴。该超声波焊接装置，在焊接机构的焊头上设置第一凹槽，定位块上设置第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽相对设置，卷轴放置于第二凹槽内，将布帘通过焊接的方式粘合在一起，结构简单，操作方便，效率高。

Description

一种超声波焊接装置、焊接方法及遮物帘
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种超声波焊接装置、焊接方法 及遮物帘。
背景技术
为了实现乘客室和后备箱的隔离，在汽车的后备箱中都安装有遮物帘，市 面上较多的遮物帘构成主要包括：外管、卷轴、弹簧机构和拉板，弹簧机构安 装在卷轴中，卷轴设于外管中，卷轴上固定有布帘，布帘从外管上设有的开槽 伸出同拉板固定。目前，遮物帘一般是沿布帘的长度方向用双面胶粘贴在内管 上，双面胶粘贴的方法虽然简单，但是粘贴不牢固，时间久的话双面胶的粘性 容易失效，从而导致遮物帘的使用寿命缩短。
现有技术中无纺布的超声波焊接技术已经越来越成熟，超声波焊接也越来 越多的应用到汽车配件的生产制作中。但是现阶段没有专门针对将卷轴上布帘 粘合的超声波焊接设备，导致遮物帘在超声焊接过程中焊接质量差的问题出现。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种超声波焊接装置，能够提高遮物帘的焊接 质量。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种超声波焊接装置，其用于对缠绕在卷轴上的布帘的熔融焊接，其中包 括：
机座；
焊接机构，所述焊接机构固定连接于所述机座上，所述焊接机构包括焊头， 所述焊头上设置有第一凹槽，所述第一凹槽与所述卷轴相适配；
定位机构，所述定位机构包括定位块，所述定位块设置于所述焊头的下方， 所述定位块上设置有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽相对设置，所述 第二凹槽用于放置所述卷轴。
可选地，所述超声波焊接装置还包括旋转机构，其设置于所述定位块的两 侧，所述旋转机构包括：
固定座，所述固定座滑动地设置于所述机座上；
伺服马达，所述伺服马达固定连接于所述固定座上，所述伺服马达用于带 动所述卷轴旋转；
顶杆，所述顶杆与所述伺服马达的输出轴连接，所述顶杆能够与所述卷轴 抵接。
可选地，所述固定座包括：
上座和下座，所述下座与所述机座滑动连接，所述上座和所述下座通过立 柱连接；
滑座，所述滑座滑动地设置于所述上座和所述下座之间，所述伺服马达固 定连接于所述滑座上。
可选地，在所述机座和所述下座二者中，其中一个设置有滑轨，另一个设 置有与所述滑轨相适配的滑块。
可选地，所述旋转机构还包括第一气缸，所述第一气缸设置于所述固定座 的一侧，并与所述固定座连接，所述第一气缸能够驱动所述固定座移动。
可选地，所述旋转机构还包括第二气缸，所述第二气缸设置于所述固定座 的上方，所述第二气缸用于驱动所述滑座运动。
可选地，所述焊接机构设置为两个以上。
可选地，两个以上所述焊接机构中，其中一个所述焊接机构的位置固定， 其余所述焊接机构的位置可调。
本发明的另一个目的在于提供一种超声波焊接方法，以实现遮物帘的粘合 比现有技术中的粘合方法更牢固。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种超声波焊接方法，其采用所述的超声波焊接装置，包括以下步骤：
将粘有所述布帘的所述卷轴放置于所述定位块上；
夹持所述卷轴的两端，使其能够旋转；
旋转所述卷轴至所述布帘的粘合位置；
所述焊头运动至所述粘合位置并与所述粘合位置接触后，所述焊头工作焊 接所述布帘。
本发明还有一个目的在于提供一种遮物帘，以实现遮物帘的使用寿命更长。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种遮物帘，其采用所述焊接方法制成。
本发明的有益效果：
本发明提供的超声波焊接装置，在焊接机构的焊头上设置第一凹槽，定位 块上设置第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽相对设置，卷轴放置于第二凹槽内， 由于第一凹槽与卷轴相适配，使得焊头能将绕在卷轴上重叠的布帘通过焊接的 方式粘合在一起，从而保证遮物帘的焊接质量。本发明提供的遮物帘的超声波 焊接装置，结构简单，操作方便，效率高。
本发明提供的超声波焊接方法相对于现有技术中的双面胶粘合方法粘合更 牢固，现有技术中用双面胶粘合的方法，由于双面胶的特性，时间长会失效， 又不环保；而超声波焊接是将无纺布分子熔融连接在一起，具有生产效率高、 焊接质量好、环保又节能的优点。这种通过焊接粘合的方法制成的遮物帘使用 寿命更长。
附图说明
图1是本发明实施例提供的遮物帘的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的遮物帘的超声波焊接装置的结构示意图；
图3是图2中A处的放大图；
图4是图2中B处的放大图；
图5是图4中C处的放大图；
图6是本发明实施例提供的遮物帘超声波焊接装置焊接遮物帘的结构示意 图；
图7是本发明实施例提供的遮物帘的超声波焊接方法的流程图。
图中：
1、机座；2、焊接机构；3、定位块；4、顶杆；5、旋转机构；6、布帘；7、 卷轴；8、拉板；
21、焊头；31、第二凹槽；51、第一气缸；52、第二气缸；53、伺服马达； 54、固定座；
211、第一凹槽；541、上座；542、下座；543、滑座；544、立柱；
5421、滑块；5422、滑轨。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至 终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下 面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解 为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、 “竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方 位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指 的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解 为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理 解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个 不同的位置。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应 做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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 个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而 言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可 以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直 接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之 上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表 示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和 “下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平 高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供的超声波焊接装置，用于制作汽车后备箱的遮物帘，如图1 所示，遮物帘由外管(图中未示出)、卷轴7、弹簧机构(图中未示出)和拉板 8构成，弹簧机构安装在卷轴7中，卷轴7设于外管中，卷轴7上固定有布帘6， 布帘6从外管上设有的开槽伸出同拉板8固定。本实施例提供的超声波焊接装 置，能够将布帘6通过超声波焊接的方式固定在卷轴7上。
如图2-图3所示，本实施例提供的超声波焊接装置，其用于对缠绕在卷轴 7上的布帘6的熔融焊接，其中包括机座1、焊接机构2和定位机构，焊接机构 2固定连接于机座1上，焊接机构2包括焊头21，焊头21上设置有第一凹槽 211，第一凹槽211与卷轴7相适配；定位机构包括定位块3，定位块3设置于 焊头21的下方，定位块3上设置有第二凹槽31，第一凹槽211与第二凹槽31 相对设置，第二凹槽31用于放置卷轴7。
本发明提供的超声波焊接装置，在焊接机构2的焊头21上设置第一凹槽 211，定位块3上设置第二凹槽31，第一凹槽211与第二凹槽31相对设置，卷 轴7放置于第二凹槽31内，由于第一凹槽211与卷轴7相适配，使得焊头21 能将绕在卷轴7上重叠的布帘6通过焊接的方式粘合在一起，从而保证遮物帘 的焊接质量。本发明提供的遮物帘的超声波焊接装置，结构简单，操作方便， 效率高。
如图4所示，可选地，超声波焊接装置还包括旋转机构5，其设置于定位 块3的两侧，旋转机构5包括固定座54、伺服马达53和顶杆4，固定座54滑 动地设置于机座1上；伺服马达53固定连接于固定座54上，伺服马达53用于 带动卷轴7旋转；顶杆4与伺服马达53的输出轴连接，顶杆4能够与卷轴7抵 接。在本实施例中，在对布帘6焊接之前，先将布帘6的一端用双面胶辅助粘 贴在卷轴7的外表面，然后将卷轴7放置于超声波焊接装置的定位块3上，以 便于通过焊接的方式将布帘6固定在卷轴7上。需要说明的是，此处粘贴的目 的是将布帘6粘在卷轴7上并一起放置在超声波的焊接装置上以便于焊接布帘 6，并不是将卷轴7与布帘6永久固定的作用。旋转机构5用于驱动卷轴7旋转， 旋转到布帘6能够粘合的位置。
当然在其他实施例中，也可以在卷轴7放置到超声波焊接装置上之前，人 工手动将布帘6缠绕在卷轴7上至可以粘合的位置，但是这样做的效率低，增 加了人工成本。
具体地，固定座54包括上座541、下座542和滑座543，下座542与机座 1滑动连接，上座541和下座542通过立柱544连接；滑座543滑动地设置于 上座541和下座542之间，伺服马达53固定连接于滑座543上。固定座54的 设置为伺服马达53提供了安装支撑，且伺服马达53固定连接于滑座543上， 能够在滑座543的带动下上下移动，从而带动卷轴7上下移动。在本实施例中， 上座541和下座542之间设置有八根立柱544，滑座543设置在中间的四根立柱544上，伺服马达53通过螺栓固定连接在滑座543的一侧。在其他实施例中， 也可以只设置四根立柱544，滑座543设置在周边的四根立柱544上。
可选地，旋转机构5还包括第一气缸51，第一气缸51设置于固定座54的 一侧，并与固定座54连接，第一气缸51能够驱动固定座54移动。在本实施例 中，第一气缸51的一端与下座542固定连接，卷轴7与布帘6做好辅助连接之 后，将卷轴7放置于定位块3上的第二凹槽31内，第一气缸51驱动顶杆4向 靠近卷轴7的方向运动，顶杆4和卷轴7同轴设置，卷轴7的左右两端均设置 有第一气缸51和顶杆4，使得第一气缸51能够通过顶杆4将卷轴7固定。顶杆4的长度可根据卷轴7在第二凹槽31内的位置调节，使其能够与卷轴7的一 端抵接。
可选地，如图5所示，在机座1和下座542二者中，其中一个设置有滑轨 5422，另一个设置有与滑轨5422相适配的滑块5421。在本实施例中，在机座1 上设置滑轨5422，下座542的下方设置与滑轨5422相适配的滑块5421，便于 固定座54在机座1上移动以将卷轴7夹持。当然，在其他实施例中，也可以在 机座1上设置滑块5421，在下座542的下方设置滑轨5422。
可选地，如图4所示，旋转机构5还包括第二气缸52，第二气缸52设置 于固定座54的上方，第二气缸52用于驱动滑座543运动。在本实施例中，第 二气缸52的活塞杆穿过上座541与滑座543固定连接，第一气缸51驱动顶杆 4将卷轴7的两端夹持之后，第二气缸52能够通过滑座543带动伺服马达53 向上移动，从而能够驱动卷轴7上移，使得卷轴7离开定位块3，在伺服马达 53驱动卷轴7旋转时不与定位块3产生干涉，以使布帘6旋转至粘合的位置，然后伺服马达53驱动卷轴7下移，回到定位块3上，焊头21向下运动与布帘 6的粘合位置接触，开始焊接。
可选地，焊接机构2设置为两个以上。优选地，两个以上焊接机构2中， 其中一个焊接机构2的位置固定，其余焊接机构2的位置可调。在本实施例中， 焊接机构2设置为三个，在焊接布帘6时，三个焊接机构2同时工作，提高了 工作效率。优选地，中间位置的焊接机构2固定连接在机座1上，其余两个焊 接机构2与中间位置的焊接机构2设置在一条直线上且位置可调，根据卷轴7 的长度调节位置，使得三个焊接机构2的焊接长度可根据布帘6的长度均匀分 配。在本实施例中，机座1上设置有多个螺纹孔，通过调节焊接机构2与不同 的螺纹孔连接，能够调节焊接机构2的位置。可以理解的是，定位块3的数量 与焊接机构2的数量相同。当然，在其他实施例中，定位块3的数量也可以为 一个，一个定位块3的长度与卷轴7的长度相同。
如图6和图7所示，本实施例还提供了一种超声波焊接方法，其中采用上 述焊接装置，包括以下步骤：
S1、将粘有布帘6的卷轴7放置于定位块3上；
在本实施例中，在焊接之前，先沿布帘6的长度方向将布帘6与卷轴7辅 助连接，然后将卷轴7放置于定位块3上的第二凹槽31内。
S2、夹持卷轴7的两端，使其能够旋转；
第一气缸51驱动固定座54运动，使得顶杆4与卷轴7抵接，将卷轴7的 两端夹持。在本实施例中，第一气缸51的气压值为0.6～0.8MPa。
然后，第二气缸52通过滑座543驱动伺服马达53带动卷轴7上升预设距 离，离开定位块3，使得卷轴7旋转时不与定位块3产生干涉。在本实施例中， 预设距离为40mm，第二气缸52的气压值为0.6～0.8Mpa。当然在其他实施例中， 预设距离不限于40mm，可根据实际情况设定，只要卷轴7在旋转时，与定位块 3不产生干涉即可。
S3、旋转卷轴7至布帘6的粘合位置；
伺服马达53驱动卷轴7旋转至布帘6能够粘合的位置，即布帘6重叠的位 置，使得布帘6能够通过焊接粘合。优选地，在本实施例中，伺服马达53旋转 540°，即一圈半。当然在其他实施例中，伺服马达53的旋转可根据设定的布 帘6的粘合位置确定。
然后，第二气缸52驱动滑座543向下运动预设距离，使得卷轴7放置在定 位块3上，为布帘6的粘合做准备。
S4、焊头21运动至粘合位置并与粘合位置接触后，焊头21工作焊接布帘 6。
焊接机构2的焊头21向下运动至与布帘6的粘合位置接触，然后开始焊接， 焊接时的参数为：A段振幅80％；B段振幅50％，超声延时0.72～0.80s；焊接 时间0.80～1.0s,焊接能量900～1000J；固化时间0.5～1.0s。
焊接完成后，焊头21恢复原位，第二气缸52上升预设距离，伺服马达53 旋转至布帘6全部卷收到卷轴7上，便于将布帘6从超声波焊接装置上取下。 在本实施例中，第二气缸52上升40mm，伺服马达53旋转5～8圈，将产品全 部卷收到位。
本实施例中提供的超声波焊接方法相对于现有技术中的双面胶粘合方法粘 合更牢固，现有技术中用双面胶粘合的方法，由于双面胶的特性，时间长会失 效，又不环保；而超声波焊接是将无纺布分子熔融连接在一起，具有生产效率 高、焊接质量好、环保又节能的优点。
本实施例还提供了一种遮物帘，其采用上述焊接方法制成。使用超声波焊 接方法制成的遮物帘比现有技术中使用双面胶粘合制成的窗帘粘合更牢固，从 而使用寿命更长。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本 发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不 应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种超声波焊接装置，其用于对缠绕在卷轴(7)上的布帘(6)的熔融焊接，其特征在于，包括：
机座(1)；
焊接机构(2)，所述焊接机构(2)固定连接于所述机座(1)上，所述焊接机构(2)包括焊头(21)，所述焊头(21)上设置有第一凹槽(211)，所述第一凹槽(211)与所述卷轴(7)相适配；
定位机构，所述定位机构包括定位块(3)，所述定位块(3)设置于所述焊头(21)的下方，所述定位块(3)上设置有第二凹槽(31)，所述第一凹槽(211)与所述第二凹槽(31)相对设置，所述第二凹槽(31)用于放置所述卷轴(7)。
2.根据权利要求1所述的超声波焊接装置，其特征在于，所述超声波焊接装置还包括旋转机构(5)，其设置于所述定位块(3)的两侧，所述旋转机构(5)包括：
固定座(54)，所述固定座(54)滑动地设置于所述机座(1)上；
伺服马达(53)，所述伺服马达(53)固定连接于所述固定座(54)上，所述伺服马达(53)用于带动所述卷轴(7)旋转；
顶杆(4)，所述顶杆(4)与所述伺服马达(53)的输出轴连接，所述顶杆(4)能够与所述卷轴(7)抵接。
3.根据权利要求2所述的超声波焊接装置，其特征在于，所述固定座(54)包括：
上座(541)和下座(542)，所述下座(542)与所述机座(1)滑动连接，所述上座(541)和所述下座(542)通过立柱(544)连接；
滑座(543)，所述滑座(543)滑动地设置于所述上座(541)和所述下座(542)之间，所述伺服马达(53)固定连接于所述滑座(543)上。
4.根据权利要求3所述的超声波焊接装置，其特征在于，在所述机座(1)和所述下座(542)二者中，其中一个设置有滑轨(5422)，另一个设置有与所述滑轨(5422)相适配的滑块(5421)。
5.根据权利要求3所述的超声波焊接装置，其特征在于，所述旋转机构(5)还包括第一气缸(51)，所述第一气缸(51)设置于所述固定座(54)的一侧，并与所述固定座(54)连接，所述第一气缸(51)能够驱动所述固定座(54)移动。
6.根据权利要求3所述的超声波焊接装置，其特征在于，所述旋转机构(5)还包括第二气缸(52)，所述第二气缸(52)设置于所述固定座(54)的上方，所述第二气缸(52)用于驱动所述滑座(543)运动。
7.根据权利要求1所述的超声波焊接装置，其特征在于，所述焊接机构(2)设置为两个以上。
8.根据权利要求7所述的超声波焊接装置，其特征在于，两个以上所述焊接机构(2)中，其中一个所述焊接机构(2)的位置固定，其余所述焊接机构(2)的位置可调。
9.一种超声波焊接方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的超声波焊接装置，包括以下步骤：
将粘有所述布帘(6)的所述卷轴(7)放置于所述定位块(3)上；
夹持所述卷轴(7)的两端，使其能够旋转；
旋转所述卷轴(7)至所述布帘(6)的粘合位置；
所述焊头(21)运动至所述粘合位置并与所述粘合位置接触后，所述焊头(21)工作焊接所述布帘(6)。
10.一种遮物帘，其特征在于，采用权利要求9所述的焊接方法制成。
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