CN211616653U - 一种超声波焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波焊接装置，包括机架、转盘、第一上料机构、第二上料机构、超声波焊接机构和下料机构，转盘可转动地安装在机架上，转盘上设置有若干焊接工位；超声波焊接机构对经行其对应工作区域内的焊接工位上的焊接件和焊接基体进行焊接；下料机构用于下料；第一上料机构、第二上料机构、超声波焊接机构和下料机构均沿转盘的转动方向依次设置在机架上位于转盘的外沿区域上。本超声波焊接装置采用转盘送料的方式实现循环加工，利用第一上料机构和第二上料机构分别上料不同的产品，提高了上料的效率；利用转盘使得不同的工位上的机构能够同时对不同焊接工位上的产品进行相应的操作，提高了焊接的效率。

Description

一种超声波焊接装置

技术领域

本实用新型涉及玩具加工技术领域，尤其涉及一种超声波焊接装置。

背景技术

目前由于在儿童玩具的生产过程中，其材质多为PVC等塑料材质或化纤等布料材质，在对玩具生产过程中，经常需要将不同的物料间进行连接，而针对这一问题，一般主要是通过缝制或高温熔焊的方式进行。但在实际使用中发现，通过传统的缝制作业PVC等塑料材质或化纤等布料材质的连接作业时，一方面造成物料连接缝位置结构强度不足，易出现断裂等现象，另一方面也造成连接缝表面粗燥，表面质量差，严重影响了产品质量的提高；而采用高温熔焊的方式，该操作对操作工人的要求高，而且焊接效率受到玩具个体、焊缝大小以及焊缝复杂情况的影响。

针对于上述的问题，现在在玩具加工领域会选用超声波焊接技术来实现上述的焊接工作，超声波焊接在塑料焊接、金属焊接及其它加工领域中得到广泛的应用，其工作原理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。由于这种焊接方式有效地解决了传统焊接中所存在的问题，因此该技术在玩具加工行业被广泛运用。但是在现有的超声波焊接设备中，例如中国专利ZL201820097104.2一种用于生产抗冲击拼装式玩具的超声波焊接机中，该专利的加工方式是在底座上设置一个能够升降的焊接头，但是该超声波焊接机的结构决定了其上下料方式相对简单和缓慢，不适合流水线式的生产，因此整体的生产效率十分低下。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种超声波焊接装置，该焊接装置实现流水线式地焊接玩具，上下料效率高，有效提高了生产的效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种超声波焊接装置，包括：

机架；

转盘，其可转动地安装在机架上，所述转盘上设置有若干焊接工位；

第一上料机构，用于将焊接基体上料至焊接工位内；

第二上料机构，用于将焊接件上料至焊接基体上；

超声波焊接机构，对经行其对应工作区域内的焊接工位上的焊接件和焊接基体进行焊接；以及

下料机构，用于对焊接工位上所焊接完成的产品下料；

其中，第一上料机构、第二上料机构、超声波焊接机构和下料机构均沿转盘的转动方向依次设置在机架上位于转盘的外沿区域上。

作为上述技术方案的改进，所述第一上料机构包括第一安装架、设置在第一安装架上的第一伸缩气缸以及设置在第一伸缩气缸输出端上的夹持组；所述第一安装架安装在机架上，所述第一伸缩气缸能够带动夹持组在外部供料设备与转盘上的焊接工位之间往复运动。

作为上述技术方案的改进，所述夹持组包括安装座、输出端向下设置在安装座上的升降气缸以及设置在升降气缸末端上的夹持气缸；所述安装座安装在第一伸缩气缸的输出端上，所述夹持气缸的输出端上具有一对夹持指。

作为上述技术方案的改进，所述第二上料机构包括振动料盘、直振上料器和上料机械手，所述振动料盘安装在机架上，所述直振上料器的入料端设置在振动料盘的输出端上，所述直振上料器的出料端上设置有用于定位焊接件的定位座，所述上料机械手安装在机架位于定位座的一侧，所述上料机械手能够夹持定位座内的焊接件并将焊接件转移至转盘上的焊接工位内。

作为上述技术方案的改进，所述转盘的转动中心连接有转轴，所述转轴通过轴承安装在机架上，所述机架上设置有用于驱动转轴转动的伺服电机。

作为上述技术方案的改进，所述伺服电机的输出端上通过联轴器与转轴下端连接。

作为上述技术方案的改进，还包括检测机构，检测机构用于检测焊接工位上是否残留产品，所述检测机构设置在下料机构和第一上料机构之间的机架上。

作为上述技术方案的改进，所述检测机构包括支架、安装在支架上的反射式传感器以及报警灯，所述支架安装在机架上，所述报警灯安装在支架的顶部，当反射式传感器在检测焊接工位存在残留产品时，报警灯报警。

作为上述技术方案的改进，所述下料机构包括下料机械手以及安装在下料机械手工作端上的夹持头。

作为上述技术方案的改进，所述超声波焊接机构包括焊接头、驱动丝杆、安装在机架上的升降立柱以及能够滑动安装在升降立柱上的驱动座，所述焊接头安装在驱动座上，所述驱动丝杆安装在机架上，且输出端与驱动座连接，所述驱动丝杆的一端连接有驱动电机。

与现有技术相比本申请的有益效果是：

本实用新型超声波焊接装置采用转盘的方式实现循环转移产品，利用第一上料机构和第二上料机构分别上料不同的产品，提高了上料的效率；利用转盘进行转移产品，便于不同产品在不同工位上进行转移，使得不同的工位上的机构能够同时对不同焊接工位上的产品进行相应的操作，提高了焊接的效率，同时由于是转盘式的设计，使得整个焊接加工能够持续不断地进行生产，整个加工效率明显提升，而且相比传统的超声波焊接设备，降低了上下料的强度，提高了山下料的效率。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中转盘的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中下料机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中超声波焊接机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中振动料盘的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合

如图1至图5所示，本实用新型提供了一种超声波焊接装置，包括机架1、转盘2、第一上料机构3、第二上料机构4和下料机构6；转盘2可转动地安装在机架1上，所述转盘2上设置有若干焊接工位21；第一上料机构3用于将焊接基体上料至焊接工位21内；第二上料机构4用于将焊接件上料至焊接基体上；超声波焊接机构5对经行其对应工作区域内的焊接工位21上的焊接件和焊接基体进行焊接；下料机构6用于对焊接工位21上所焊接完成的产品下料；其中，第一上料机构3、第二上料机构4、超声波焊接机构5和下料机构6均沿转盘2的转动方向依次设置在机架1上位于转盘2的外沿区域上。其中在本申请别的实施例中，第一上料机构3、第二上料机构4和下料机构6均可以采用常规的人工或者其他上料设备进行上下料。但是为了提高上下料的效率，本申请下文针对第一上料机构3、第二上料机构4和下料机构6进行详细说明。本申请中焊接基体为玩具的某个部件，由于焊接工位21的夹持情况进行决定，因此焊接基体和焊接件可以互换放置的顺序，为此第一上料机构3和第二上料机构4的加工顺序需要互换。

进一步，所述转盘2的转动中心连接有转轴22，所述转轴22通过轴承安装在机架1上，所述机架1上设置有用于驱动转轴22转动的伺服电机23。其中，所述伺服电机23的输出端上通过联轴器与转轴22下端连接。由于伺服电机23容易实现不同转动角度的控制，为此本申请中焊接工位21采用均匀设置在转盘2的外沿上，可以设置七个以上的焊接工位21，这样的设置可以使得转盘2在转动的时候使得每个加工工位上均对应一个焊接工位21。

参见图1至图3，所述第一上料机构3包括第一安装架31、设置在第一安装架31上的第一伸缩气缸32以及设置在第一伸缩气缸32输出端上的夹持组；所述第一安装架31安装在机架1上，所述第一伸缩气缸32能够带动夹持组在外部供料设备与转盘2上的焊接工位21之间往复运动。所述夹持组包括安装座33、输出端向下设置在安装座33上的升降气缸34以及设置在升降气缸34末端上的夹持气缸35；所述安装座33安装在第一伸缩气缸32的输出端上，所述夹持气缸35的输出端上具有一对夹持指36。由于一般焊接基体相对较大，为此可以采用传送带式的方式进行供给，当然也可以采用振动盘的方式进行供给焊接基体。

进一步，所述第二上料机构4包括振动料盘41、直振上料器42和上料机械手43，所述振动料盘41安装在机架1上，所述直振上料器42的入料端设置在振动料盘41的输出端上，所述直振上料器42的出料端上设置有用于定位焊接件的定位座44，所述上料机械手43安装在机架1位于定位座44的一侧，所述上料机械手43能够夹持定位座44内的焊接件并将焊接件转移至转盘2上的焊接工位21内。由于本申请中焊接件较小，为此便于采用振动料盘41上料的方式进行上料。此外上料机械手43为常规的多轴机械手即可，当然也可以上述采用第一上料机构3的结构设计。

进一步，所述超声波焊接机构5包括焊接头51、驱动丝杆52、安装在机架1上的升降立柱53以及能够滑动安装在升降立柱53上的驱动座54，所述焊接头51安装在驱动座54上，所述驱动丝杆52安装在机架1上，且输出端与驱动座54连接，所述驱动丝杆52的一端连接有驱动电机55。其中焊接头51为常规技术，本申请不做说明，可以采用中国专利ZL201820289944.9-玩具生产用超声波焊接机中的焊接头。在实际工作中，当转盘2转动一个工位的角度时，下一组未焊接的焊接工位21连同其上的焊接基体和焊接件一并进入到焊接头51的工作区域，这时可以设定转盘2每转动一个工位的角度时，驱动电机55通过驱动丝杆52驱动驱动座54下降，使得焊接头51靠近焊接工位21，并对焊接工位21上的焊接基体和焊接件的连接处进行超声波焊接。待焊接完成后，驱动电机55驱动驱动座54升起，转盘2向送料方向继续转动一个工位的角度，使得下一个未加工焊接工位21进入到焊接头51的工作区域。

在上述的超声波焊接机构5完成工作之后，下料机构6对完成焊接工作的焊接工位21上的产品进行下料，其中所述下料机构6包括下料机械手61以及安装在下料机械手61工作端上的夹持头62。当然下料机构6可以采用与第一上料机构3或第二上料机构4的相同结构设计，提高后期整个装置维护的便利性和减少维修成本。其中下料机械手61可以将焊接工位21已完成焊接的产品进行转移，使得焊接工位21空出，便于第一上料机构3进行上料或其他工序进行使用。

参见图1和图2，为了使得整个焊接装置在运行过程中不出现差错，在本申请另一个实施例中还包括检测机构7，检测机构7用于检测焊接工位21上是否残留产品，所述检测机构7设置在下料机构6和第一上料机构3之间的机架1上。其中，所述检测机构7包括支架71、安装在支架71上的反射式传感器72以及报警灯73，所述支架71安装在机架1上，所述报警灯73安装在支架71的顶部，当反射式传感器72在检测焊接工位21存在残留产品时，报警灯73报警。利用传感器来检查焊接工位21上有无产品，并在没有产品时控制报警灯73闪烁进行报警，该设计为常规技术，这里不详述。

本实用新型超声波焊接装置采用转盘2的方式实现循环转移产品，利用第一上料机构3和第二上料机构4分别上料不同的产品，提高了上料的效率；利用转盘2进行转移产品，便于不同产品在不同工位上进行转移，使得不同的工位上的机构能够同时对不同焊接工位21上的产品进行相应的操作，提高了焊接的效率，同时由于是转盘2式的设计，使得整个焊接加工能够持续不断地进行生产，整个加工效率明显提升，而且相比传统的超声波焊接设备，降低了上下料的强度，提高了山下料的效率。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种超声波焊接装置，其特征在于，包括：

机架；

转盘，其可转动地安装在机架上，所述转盘上设置有若干焊接工位；

第一上料机构，用于将焊接基体上料至焊接工位内；

第二上料机构，用于将焊接件上料至焊接基体上；

超声波焊接机构，对经行其对应工作区域内的焊接工位上的焊接件和焊接基体进行焊接；以及

下料机构，用于对焊接工位上所焊接完成的产品下料；

其中，第一上料机构、第二上料机构、超声波焊接机构和下料机构均沿转盘的转动方向依次设置在机架位于转盘的外沿区域上。

2.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述第一上料机构包括第一安装架、设置在第一安装架上的第一伸缩气缸以及设置在第一伸缩气缸输出端上的夹持组；所述第一安装架安装在机架上，所述第一伸缩气缸能够带动夹持组在外部供料设备与转盘上的焊接工位之间往复运动。

3.根据权利要求2所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述夹持组包括安装座、输出端向下设置在安装座上的升降气缸以及设置在升降气缸末端上的夹持气缸；所述安装座安装在第一伸缩气缸的输出端上，所述夹持气缸的输出端上具有一对夹持指。

4.根据权利要求1所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述第二上料机构包括振动料盘、直振上料器和上料机械手，所述振动料盘安装在机架上，所述直振上料器的入料端设置在振动料盘的输出端上，所述直振上料器的出料端上设置有用于定位焊接件的定位座，所述上料机械手安装在机架位于定位座的一侧，所述上料机械手能够夹持定位座内的焊接件并将焊接件转移至转盘上的焊接工位内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述转盘的转动中心连接有转轴，所述转轴通过轴承安装在机架上，所述机架上设置有用于驱动转轴转动的伺服电机。

6.根据权利要求5所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述伺服电机的输出端上通过联轴器与转轴下端连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，还包括检测机构，检测机构用于检测焊接工位上是否残留产品，所述检测机构设置在下料机构和第一上料机构之间的机架上。

8.根据权利要求7所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述检测机构包括支架、安装在支架上的反射式传感器以及报警灯，所述支架安装在机架上，所述报警灯安装在支架的顶部，当反射式传感器在检测焊接工位存在残留产品时，报警灯报警。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述下料机构包括下料机械手以及安装在下料机械手工作端上的夹持头。

10.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声波焊接装置，其特征在于，所述超声波焊接机构包括焊接头、驱动丝杆、安装在机架上的升降立柱以及能够滑动安装在升降立柱上的驱动座，所述焊接头安装在驱动座上，所述驱动丝杆安装在机架上，且输出端与驱动座连接，所述驱动丝杆的一端连接有驱动电机。

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