实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种袋装弹簧封袋焊接装置,该袋装弹簧封袋焊接装置的结构和操作简单、焊接效率高。
根据本实用新型的袋装弹簧封袋焊接装置,包括:机架;摆架,所述摆架设在所述机架上;焊接组件,所述焊接组件用于封焊装有弹簧的袋,所述焊接组件包括设在所述摆架上且在所述摆架的长度方向上彼此相对的超声波焊头和封刀;焊接驱动器,所述焊接驱动器分别与所述超声波焊头和所述封刀相连,用于驱动所述超声波焊头和所述封刀在所述摆架的长度方向上彼此靠近以闭合以及彼此远离以打开;摆动驱动器,所述摆动驱动器与所述摆架相连,以驱动所述摆架相对于所述机架沿前后方向摆动。
根据本实用新型的袋装弹簧封袋焊接装置,结构更简单、紧凑,各部件连接可靠,装拆方便,摆架在摆动的过程中,控制超声波焊头与封刀打开或闭合,从而实现对弹簧的袋的封焊,焊接效率高。
优选地,所述摆动驱动器包括与所述摆架相连的第一曲柄连杆机构和通过所述第一曲柄连杆机构驱动所述摆架摆动的第一电机。
优选地,所述摆动驱动器还包括第一减速器和滑台,所述第一电机通过所述第一减速器驱动所述第一曲柄连杆机构,所述摆架与所述滑台相连且相对于所述滑台可转动且可线性移动,所述第一曲柄连杆机构包括安装在所述第一减速器的输出轴上的第一曲柄盘和第一连杆,所述第一连杆的第一端与所述第一曲柄盘可转动地连接,所述第一连杆的第一端与所述第一曲柄盘的连接位置偏离所述第一曲柄盘的转动中心,所述第一连杆的第二端与所述滑台可转动地相连以驱动所述滑台线性平移。
优选地,所述滑台上设有保持架,所述保持架上设有导向孔,所述摆架的底部的一部分可线性移动地配合在所述导向孔内,所述保持架安装在所述滑台上且相对于所述滑台可转动。
优选地,所述滑台上设有转轴,所述第一连杆的第二端可转动地与所述转轴相连,所述保持架可转动地与所述转轴相连,所述机架上设有线性导轨,所述滑台沿所述线性导轨可线性平移。
优选地,所述摆架的摆动角度小于等于30度。
优选地,所述焊接驱动器在所述摆架向后摆动的过程中驱动所述焊接组件焊接所述袋。
优选地,所述焊接驱动器设在所述摆架上以随所述摆架一起摆动。
优选地,所述摆架包括支架和导向轴,所述支架可转动地安装在所述机架上,所述焊接驱动器安装在所述支架上,所述导向轴的上端与所述支架相连,所述导向轴的下端与所述摆动驱动器相连,所述导向轴相对于所述摆动驱动器可摆动且可线性移动;所述焊接组件还包括封刀框架和焊头框架,所述封刀设在所述封刀框架上,所述超声波焊头安装在所述焊头框架上,所述封刀框架和所述焊头框架分别与所述导向轴配合以沿所述导向轴在所述摆架的长度方向上往复移动。
优选地,所述焊接驱动器包括第二曲柄连杆机构,第三曲柄连杆机构、第二减速器和第二电机;所述第二曲柄连杆机构位于所述第二减速器的第一侧且包括第二连杆和安装在所述第二减速器的输出轴上的第二曲柄盘,所述第二连杆的第一端与所述第二曲柄盘可转动地相连且所述第二连杆的第一端与所述第二曲柄盘的连接位置偏离所述第二曲柄盘的转动中心,所述第二连杆的第二端与所述焊头框架可转动地相连以驱动所述焊头框架沿所述导向轴往复移动,所述第三曲柄连杆机构位于所述第二减速器的与所述第一侧相对的第二侧且包括第三连杆和安装在所述第二减速器的输出轴上的第三曲柄盘,所述第三连杆的第一端与所述第三曲柄盘可转动地相连且所述第三连杆的第一端与所述第三曲柄盘的连接位置偏离所述第三曲柄盘的转动中心,所述第三连杆的第二端与所述封刀框架可转动地相连以驱动所述封刀框架沿所述导向轴往复移动。
优选地,所述第二连杆的第一端和所述第二曲柄盘的连接点的相位角与所述第三连杆的第一端和所述第三曲柄盘的连接点的相位角相差180度。
优选地,所述焊接组件还包括刀架,所述焊头框架、所述封刀框架和所述刀架上设有直线轴承,所述导向轴可相对滑动地穿过所述直线轴承,所述封刀安装在所述刀架上,所述封刀框架上设有缓冲气缸,缓冲气缸的缸体设在所述封刀框架上,所述缓冲气缸的活塞与所述刀架相连。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的袋装弹簧封袋焊接装置的立体图。
图2是根据本实用新型实施例的袋装弹簧封袋焊接装置的主视图,其中超声波焊头和封刀处于打开状态。
图3是图2所示的袋装弹簧封袋焊接装置的侧视图。
图4是根据本实用新型实施例的袋装弹簧封袋焊接装置主视图,其中超声波焊头和封刀处于闭合状态。
图5是图4所示的袋装弹簧封袋焊接装置的侧视图;
图6示出了摆架处于前极限位置,其中超声波焊头和封刀处于打开状态。
图7示出了摆架处于前极限位置,其中超声波焊头和封刀处于闭合状态。
图8示出了摆架处于后极限位置,其中超声波焊头和封刀处于闭合状态。
图9示出了摆架处于后极限位置,其中超声波焊头和封刀处于打开状态。
图10示出了摆架从图9所示的后极限位置摆动到前极限位置。
附图标记:
袋装弹簧封袋焊接装置100;
机架11;线性导轨111;
摆架12;支架121;导向轴122;
焊接组件13;
超声波焊头131;封刀132;封刀框架133;
焊头框架134;缓冲气缸135;直线轴承136;刀架137;
焊接驱动器14;
第二曲柄连杆机构141;第二曲柄盘1411;第二连杆1412;
第三曲柄连杆机构142;第三曲柄盘1421;第三连杆1422;
第二减速器143;
第二电机144;
摆动驱动器15;
第一曲柄连杆机构151;第一曲柄盘1511;第一连杆1512;
第一电机152;
第一减速器153;
滑台154;保持架1541;导向孔1542;转轴1543。
袋装弹簧200;袋21;弹簧22。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
根据本实用新型实施例的袋装弹簧封袋焊接装置100包括:机架11、摆架12、焊接组件13、焊接驱动器14和摆动驱动器15。
摆架12设在机架11上。焊接组件13用于沿装有弹簧22的袋的横向(图1中的左右方向)封焊袋。焊接组件13包括设在摆架12上且在摆架12的长度方向(图1中的上下方向)上彼此相对的超声波焊头131和封刀132。焊接驱动器14分别与超声波焊头131和封刀132相连,用于驱动超声波焊头131和封刀132在摆架12的长度方向上彼此靠近和远离。超声波焊头131和封刀132彼此靠近时以闭合以夹持和焊接装有弹簧22的袋21,超声波焊头131和封刀132彼此远离时打开以释放袋21。摆动驱动器15与摆架12相连,以驱动摆架12相对于机架11沿图1中的前后方向摆动。
具体地,在摆架12向后摆动的过程中,超声波焊头131和封刀132对袋21进行焊接,同时向后拉动袋21。超声波焊头131和封刀132打开释放袋21时,摆架12向前摆动,从而提高了效率。
根据本实用新型实施例的袋装弹簧封袋焊接装置100,结构更简单、紧凑,各部件连接可靠,装拆方便,摆架12在摆动的过程中,控制超声波焊头131与封刀132打开或闭合,从而实现对弹簧22的袋21的封焊,焊接效率高。
下面参照图1至图10描述袋装弹簧封袋焊接装置100的一些具体实施例。
如图1-10所示,袋装弹簧封袋焊接装置100包括机架11、摆架12、焊接组件13、焊接驱动器14和摆动驱动器15。
在机架11的上部的左右两侧设置相对的支撑转轴,摆架12通过两个支撑转轴可枢转地支撑在机架11上,从而摆架12能够相对于机架11沿图1中的前后方向在前极限位置(图9和图10所示位置)和后极限位置(图6和图7所示位置)之间摆动。在机架11的下部设有线性导轨111。如图1所示,机架11的上部和下部示出为独立的两部分,可选地,机架11可以为一个整体。
摆架12包括支架121和导向轴122,支架121可转动地安装在机架11的上部。导向轴122的上端与支架121相连。如图1所示,导向轴122为两个且沿左右方向间隔布置,支架121为大体倒U形结构,导向轴122从支架121向下延伸。
摆动驱动器15包括与摆架12相连的第一曲柄连杆机构151和通过第一曲柄连杆机构151驱动摆架12摆动的第一电机152。导向轴122的下端与摆动驱动器15相连,导向轴122相对于摆动驱动器15可摆动且可线性移动。
焊接组件13的超声波焊头131与封刀132设在摆架12上且沿摆架12的长度方向(图1中的上下方向)相对布置。焊接组件13还包括封刀框架133和焊头框架134。封刀132设在封刀框架133上,超声波焊头131安装在焊头框架134上。封刀框架133和焊头框架134分别与导向轴122配合以沿导向轴122在摆架12的长度方向上往复移动。
如图1-5所示,焊头框架134为大体矩形框架且包括上板、下板和连接上板和下板的连接柱。焊头框架134的上板和下板上分别设有轴承安装孔,轴承安装孔内设有直线轴承,导向轴122穿过直线轴承且相对于直线轴承可滑动,从而焊头框架134相对于导向轴122可往复移动。超声波焊头131设在焊头框架134的下板的下表面上。
类似地,封刀框架133为大体矩形框架,焊头框架134位于封刀框架133内。封刀框架133包括顶板、底板和连接顶板和底板的连接柱。封刀框架133的顶板和底板分别设有轴承安装孔,轴承安装孔内设有直线轴承,导向轴122穿过直线轴承且直线轴承相对于导向轴122可滑动,从而封刀框架133相对于导向轴122可往复移动。
如图1所示,焊接组件13还包括刀架137,封刀132安装在刀架137上,刀架137位于封刀框架133的底板上方。在封刀框架133的底板上设有缓冲气缸135,缓冲气缸135的缸体设在封刀框架133上,缓冲气缸135的活塞与刀架137相连。刀架137内设有直线轴承,导向轴122穿过直线轴承且可相对于直线轴承滑动,从而刀架137相对于导向轴122沿摆架12的长度方向可往复移动。
通过缓冲气缸135,在封刀132与超声波焊头131闭合时,可以减缓冲击,降低噪声,提高焊接组件寿命。例如,当封刀132与超声波焊头131闭合以夹持住袋21时,缓冲气缸135可以将封刀132向下移动一个微小的距离(例如2毫米),以避免冲击。可选地,也可以在封刀132与超声波焊头131闭合之前,例如相距2毫米时,焊接驱动器14停止驱动封刀132与超声波焊头131靠近,接下来,缓冲气缸135向上推动封刀132,以使封刀132与超声波焊头131夹持住袋21,从而减小冲击。
焊接驱动器14安装在支架121上且分别与超声波焊头131和封刀132相连以分别驱动超声波焊头131和封刀132闭合以焊接袋21且向后拉动袋21,以及打开以释放袋21,从而允许摆架12向前摆动以进行下一次焊接。换言之,在摆架12从前极限位置向后极限位置摆动的过程中,焊接驱动器14驱动超声波焊头131和封刀132闭合以焊接持袋21且同时向后拉动袋21,到达后极限位置后,焊接驱动器14驱动超声波焊头131和封刀132打开以释放持袋21,然后摆架12向前摆动,以进行下一次焊接。由此,袋21的焊接与向前拉动袋21同步进行,提高了效率。
如图1-5所示,焊接驱动器14设在摆架12上以随摆架12一起摆动,从而有利于摆架12的动平衡。焊接驱动器14包括第二曲柄连杆机构141,第三曲柄连杆机构142、第二减速器143和与第二减速器相连的第二电机144。
第二曲柄连杆机构141位于第二减速器的第一侧(图2中的左侧)且包括第二连杆1412和安装在第二减速器143的输出轴上的第二曲柄盘1411。第二连杆1412的第一端与第二曲柄盘1411可转动地相连,第二连杆1412的第一端与第二曲柄盘1411的连接位置偏离第二曲柄盘1411的转动中心,第二连杆1412的第二端与焊头框架134可转动地相连以驱动焊头框架134沿导向轴122上下往复移动。
第三曲柄连杆机构142位于第二减速器143的第二侧(图2中的右侧)且包括第三连杆1422和安装在第二减速器143的输出轴上的第三曲柄盘1421。第三连杆1422的第一端与第三曲柄盘1421可转动地相连,第三连杆1422的第一端与第三曲柄盘1421的连接位置偏离第三曲柄盘1421的转动中心,第三连杆1422的第二端与封刀框架133可转动地相连以驱动封刀框架133沿导向轴122上下往复移动。
第二连杆1412的第一端和第二曲柄盘1411的连接点的相位角与第三连杆1422的第一端和第三曲柄盘1421的连接点的相位角相差180度。如图2所示,当第二连杆1412和第二曲柄盘1411的连接点位于左侧最高位置时,第三连杆1422和第三曲柄盘1421的连接点位于右侧最高位置。
在本实施例中,通过单个第二电机144驱动封刀框架133和焊头框架134同步移动,从而简化了结构和控制。
具有上述结构形式的焊接驱动器14是优选的,可选地,焊接驱动器14可以采用丝杠传动机构,气缸等。
如图1-5所示,如上所述,摆动驱动器15包括第一曲柄连杆机构151和第一电机152摆动驱动器15。第一电机152通过单向转动,利用第一曲柄连杆机构151驱动摆架12往复摆动,无需往复转动,因此驱动方便,控制简单,电机寿命高。
由此,通过采用第一曲柄连杆机构151驱动摆架12,使得电机的输出轴始终可以保持单向转动,从而保证电机的使用可靠性,延长电机的使用寿命,降低成本,并且曲柄连杆机构的结构简单,控制方便。
具有上述结构形式的摆动驱动器15是优选的,可选地,摆动驱动器15可以采用丝杠机构,通过丝杠机构驱动摆架12摆动。但是,采用丝杠机构的摆动驱动器15,驱动摆动驱动器15的电机需要往复转动并且需要定期润滑以及密封防尘。
如图1-5所示,摆动驱动器15还包括第一减速器153和滑台154。第一电机152通过第一减速器153通过第一曲柄连杆机构151驱动摆架12摆动。
第一曲柄连杆机构151包括第一曲柄盘1511和第一连杆1512,第一曲柄盘1511安装在第一减速器153的输出轴上,第一连杆1512的第一端(图1中的前端)与第一曲柄盘1511可转动地连接,第一连杆1512与第一曲柄盘1511的连接点(连接位置)偏离第一曲柄盘1511的转动中心,第一连杆1512的第二端(图1中的后端)与滑台154可转动地相连以驱动滑台154沿前后方向线性平移。
滑台154沿前后方向可线性滑动地设在机架11上。滑台154上设有保持架1541,保持架1541上设有导向孔1542,摆架12的导向轴122的下端可线性移动地配合在导向孔1542内。
如图1所示,保持架1541包括两个安装柱和连接架,每个安装柱沿竖直方向延伸,连接架与两个安装柱相连,每个安装柱的中部设有沿其轴向延伸的导向孔1542。导向轴122的下端可滑动地配合在导向孔1542内。
保持架1541设在滑台154上且相对于滑台154可枢转。滑台154上设有转轴1543,第一连杆1512的第二端可转动地与转轴1543相连,保持架1541的安装柱通过凸耳可转动地与转轴1543相连,滑台154沿机架11上的线性导轨111沿前后方向可线性平移。
优选地,线性导轨111为导杆,滑台154上设有滑槽或滑孔,滑台154上的滑槽或滑孔的截面形状与导杆的横截面形状适配,导杆可线性移动地配合在滑槽或滑孔内。如图1所示,线性导轨111包括两个导杆,滑台154沿两个导杆在第一连杆1512的驱动下往复移动。
在一些示例中,摆架12的摆动角度小于等于30度。优选地,摆架12的摆动角度可以为10度或20度,更优选地为15度等。
如图6-图8所示,摆架12的前极限位置处于竖直平面内,摆架12的后极限位置位于前极限位置的左侧。可选地,前极限位置和后极限位置可以分别位于竖直平面的右侧和左侧且相对于竖直平面对称,或者前极限位置和后极限位置位于竖直平面的同一侧。
下面参考图6-10简单描述根据本实用新型的袋装弹簧封袋焊接装置的操作。
如图6所示,摆架12处于初始位置(前极限位置),超声波焊头131与封刀132处于打开状态,袋21位于竖直平面前侧的前段的为焊接后的部分,袋21位于竖直平面前的后段为待焊接的部分。在前极限位置,超声波焊头131与封刀132在水平面上的投影位于袋21的前段中的两个弹簧22之间。
在前极限位置,焊接驱动器14驱动封刀132和超声波焊头131开始彼此相向移动,即超声波焊头131沿导向轴122向下移动,封刀132沿导向轴122向上移动,封刀132和超声波焊头131逐渐靠近直至移动至图7所示的位置。此时,封刀132与超声波焊头131相抵,从而在相邻两个弹簧22之间的位置对袋21进行焊接。与此同时,摆动驱动器15驱动摆架12开始向后摆动,同时拉动袋21向后移动,在此过程中,封刀132与超声波焊头131始终相抵,即在摆架从前极限位置朝向后极限位置的摆动过程时,封刀132和超声波焊头131始终相抵。
当摆架12向后摆动至如图8所示的后极限位置后,焊接驱动器14驱动封刀132和超声波焊头131彼此背向移动,即超声波焊头131沿导向轴122向上移动,封刀132沿导向轴122向下移动,封刀132和超声波焊头131逐渐打开以释放袋21,如图9所示。
接下来,摆动驱动器15驱动摆架12从后极限位置向前摆动,直至摆动至前极限位置,如图10所示。此时,下一对相邻两个弹簧22之间的位置刚好位于超声波焊头131与封刀132之间,进入下一个焊接周期,如此往复,从而将袋21内的弹簧封在一个个独立的袋室内,形成一排连续的袋装弹簧200。
根据本实用新型的袋装弹簧封袋焊接装置100,可以实现袋21焊接和封装的连续作业,控制方便,通过采用第一曲柄连杆机构151驱动摆架12,驱动结构简单,电机可以保持单向转动,电机控制简单,电机使用寿命长。而且,焊接与向后拉动袋同步进行,效率提高。再者,将焊接驱动器14设在摆架12上,可以提高摆架12的动平衡性和平稳性,进而提升袋装弹簧封袋焊接装置100的整体性能。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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,除非另有明确的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。