TWM563666U - 密封件封口刺破抽真空之密封機 - Google Patents

Abstract

本創作係提供一種密封件封口刺破抽真空之密封機，其係於機台之工作平台上為定位有密封件，並於工作平台後側上方處之刺破抽真空設備包含針閥機構及第一驅動部，且針閥機構之固定板上安裝有刺針頭外部所套設之吸盤，而工作平台上設置有封口裝置之下熱封刀，並於上熱封刀連結有第二驅動部，當第一驅動部帶動針閥機構朝密封件的包裝容器位移時，可使吸盤抵持於包裝容器的封口表面上，並由刺針頭刺入於封口處再對包裝容器內部完成真空抽氣，且第二驅動部帶動上熱封刀朝包裝容器位移，可搭配下熱封刀將封口處熔接結合形成真空密封狀態，以有效解決包裝容器的內容物漏液或揮發所造成安全性之問題，也可實現密封件刺破抽真空與密封之製程要求。

Description

密封件封口刺破抽真空之密封機

本創作係提供一種密封件封口刺破抽真空之密封機，尤指機台之工作平台上為定位有密封件，並由刺破抽真空設備之第一驅動部帶動針閥機構刺入於包裝容器內完成真空抽氣，且封口裝置之第二驅動部帶動上熱封刀搭配下熱封刀將封口處熔接結合形成密封狀態。

按，隨著電子科技、多媒體與資訊的快速發展，使智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、影音播放器、數位相機等電子產品，皆朝向輕、薄、短、小且功能強大趨勢發展，主要具有體積小、質量輕及可方便攜帶等特色，再加上軟、硬體功能不斷提升與推陳出新，使用上更具彈性與實用性之效果，儼然已成為現今人們工作與生活娛樂中所不可或缺而被廣泛的應用。

而智慧型手機、平板電腦等可隨身攜帶使用之電子產品，必須具備電源以供應電子產品運作時所需之電能，一般的方式係在電子產品內部裝設或內建有電池，並於電池的電能不足或耗盡時，能夠透過傳輸線或電源插座等重新進行充電，以解決電子產品電量不足所產生的問題，隨著電子產品的體積縮小，使電池的尺寸也必須隨之縮小，並在具備有更高電池容量的同時，亦需滿足安全性與耐久度的要求。

此外，目前電子產品中常見的電池主要有鎳氫電池、鎳鎘電池、液態鋰離子電池(Li-Ion Battery)及鋰聚合物電池(Li-Polymer Battery)，其中鎳氫電池與鎳鎘電池有記憶效應，並於使用不當時會有危險、電池壽命較短，所以目前電子產品裝設或內建之電池已經很少使用這二種電池，並改採用液態鋰離子電池與鋰聚合物電池作為主要的供電來源，除了不會有記憶效應，並具有能量密度高、自放電率低及可製成薄型電池等優點，不過液態鋰離子電池係使用液體易揮發且易燃燒的電解質，並將鋰金屬作為負極，使其充電的過程中電解液會在負極上形成鋰枝晶，從而導致短路而產生高熱，甚至是鋰枝晶刺穿封裝所造成電解質漏液而燃燒或爆炸等問題，以致有電池使用安全性上之疑慮，是以，要如何解決具有液態或揮發性電解質的電池漏液或揮發造成短路而熱穩定性較差，甚至產生高熱或爆炸等安全性上之問題，並達到提升製程良率及產能的要求，此即為從事於此行業者所亟欲研究改善之方向所在。

故，新型創作人有鑑於上述習用之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方的評估及考量，並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷的試作與修改，始有此種密封件封口刺破抽真空之密封機新型誕生。

本創作之主要目的乃在於機台之工作平台後側上方處刺破抽真空設備包含針閥機構及第一驅動部，並於針閥機構之固定板上安裝有刺針頭外部所套設之吸盤，而工作平台上則設置有封口裝置之下熱封刀，且上熱封刀連結有第二驅動部，當第一驅動部帶動針閥機構朝工作平台上 定位之密封件位移時，可使吸盤抵持於包裝容器的封口表面上，並由刺針頭刺入於封口處形成相連通後，再對包裝容器內部完成真空抽氣之動作，且第二驅動部帶動上熱封刀朝包裝容器位移，可搭配下熱封刀將封口處熔接結合形成真空密封狀態，以有效解決包裝容器的內容物漏液或揮發造成熱穩定性較差，甚至是安全性上之問題，進而達到自動化操作、提升產品的良率且成本更為低廉之效用。

本創作之次要目的乃在於機台之工作平台係透過定位板之複數吸附孔來吸附於包裝容器呈一定位，並由抵持塊傾斜面上之下真空孔吸附於封口處使其抵持於O型環上，再由刺破抽真空設備之第一驅動部帶動針閥機構朝抵持塊之下真空孔處向下位移，便可將吸盤之吸嘴抵持於封口表面上形成密閉狀態，並使刺針頭刺入於封口處與包裝容器內部相連通後進行真空抽氣之動作，此時，亦可藉由抵持塊之下真空孔輔以將空氣更快速地抽出至外界，使包裝容器內降低至高度真空後形成收縮變形狀態，以供包裝容器緊密的包覆於內容物外部。

本創作之另一目的乃在於封口裝置之下熱封刀係設置於工作平台之定位板與抵持塊之間，並由第二驅動部於第一氣壓缸之伸縮桿結合之固定件連結於上熱封刀上，而封口裝置還包含有抵壓機構，並於固定件結合之承載座固定的第二氣壓缸之伸縮桿連結有抵壓板，當密封件定位於工作平台上而刺破抽真空前，可由抵壓機構之第二氣壓缸帶動抵壓板，並由抵壓板抵壓於包裝容器上形成壓縮狀態，便可將內容物穩固的夾抵於抵壓板與固定板之間，以利於刺破抽真空設備後續對包裝容器進行刺破與真空抽氣動作。

1‧‧‧機台

11‧‧‧工作平台

111‧‧‧基座

1111‧‧‧抽氣通道

112‧‧‧定位板

1121‧‧‧吸附孔

113‧‧‧抵持塊

1131‧‧‧傾斜面

1132‧‧‧下真空孔

1133‧‧‧第一容置槽

114‧‧‧O型環

12‧‧‧下固定板

13‧‧‧立板

14‧‧‧上固定板

2‧‧‧刺破抽真空設備

21‧‧‧針閥機構

211‧‧‧固定板

2111‧‧‧上真空孔

2112‧‧‧第二容置槽

212‧‧‧刺針頭

2121‧‧‧閥座孔

2122‧‧‧抽氣口

213‧‧‧吸盤

2131‧‧‧安裝孔

2132‧‧‧伸縮段

2133‧‧‧吸嘴

214‧‧‧密封環

22‧‧‧第一驅動部

221‧‧‧主氣壓缸

2211‧‧‧伸縮桿

2212‧‧‧接合板

222‧‧‧副氣壓缸

2221‧‧‧伸縮桿

2222‧‧‧滑台座

223‧‧‧固定座

3‧‧‧封口裝置

31‧‧‧下熱封刀

311‧‧‧加熱棒

32‧‧‧上熱封刀

321‧‧‧加熱棒

33‧‧‧第二驅動部

331‧‧‧第一氣壓缸

3311‧‧‧伸縮桿

3312‧‧‧固定件

3313‧‧‧導桿

3314‧‧‧第一拉板

34‧‧‧抵壓機構

341‧‧‧承載座

342‧‧‧第二氣壓缸

3421‧‧‧伸縮桿

343‧‧‧抵壓板

3431‧‧‧導桿

3432‧‧‧第二拉板

4‧‧‧密封件

41‧‧‧包裝容器

411‧‧‧封口

412‧‧‧刺破孔

42‧‧‧內容物

第一圖 係為本創作之立體外觀圖。

第二圖 係為本創作另一視角之立體外觀圖。

第三圖 係為本創作之局部立體外觀圖。

第四圖 係為本創作刺破抽真空設備之局部立體分解圖。

第五圖 係為本創作密封件於抵壓前之示意圖。

第六圖 係為本創作密封件於抵壓後之示意圖。

第七圖 係為本創作密封件封口於刺破前之局部放大剖面圖。

第八圖 係為本創作密封件封口於刺破後之局部放大剖面圖。

第九圖 係為本創作密封件封口於熱封前之示意圖。

第十圖 係為本創作密封件封口於熱封後之示意圖。

為達成上述目的及功效，本創作所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四圖所示，係分別為本創作之立體外觀圖、另一視角之立體外觀圖、局部立體外觀圖及刺破抽真空設備之局部立體分解圖，由圖中可清楚看出，本創作之密封件封口刺破抽真空之密封機為包括有機台1、刺破抽真空設備2及封口裝置3，其中：

該機台1為具有一工作平台11，其工作平台11前後高低落差狀之基座111上表面設有連通至基座111周邊與底面處以抽放 外部氣流之複數抽氣通道1111，並於基座111上方處設有平整狀之定位板112，且定位板112上表面設有與抽氣通道1111相連通之複數吸附孔1121，而基座111之定位板112後方處則設有彼此相隔一距離之抵持塊113，並於抵持塊113上方處向後斜伸之傾斜面1131上設有與抽氣通道1111相連通之下真空孔1132，且下真空孔1132之開口周圍處凹設有第一容置槽1133，再於第一容置槽1133內安裝有一彈性材質之O型環114；另，工作平台11之基座111下方處為設有水平之下固定板12，並於下固定板12表面上位於基座111二側處皆設有相對之立板13，且二立板13上方處設有水平之上固定板14。

該刺破抽真空設備2為設置於工作平台11後側上方處，並包含針閥機構21及用以帶動針閥機構21朝抵持塊113方向往復位移之第一驅動部22，其針閥機構21具有與抵持塊113的傾斜面1131形成平行設置之固定板211，並於固定板211下表面設有連通至固定板211周邊處以抽放外部氣流之上真空孔2111，且上真空孔2111之開口周圍處凹設有第二容置槽2112，再於上真空孔2111之開口處安裝有刺針頭212，且刺針頭212外部套設有吸盤213，而刺針頭212之中空內部為形成有與固定板211的上真空孔2111相連通之閥座孔2121，並於刺針頭212下方周邊處縱向剖設有連通至閥座孔2121內之抽氣口2122，該吸盤213較佳實施係一橡膠材質所製成之柔軟風箱型吸盤，並於吸盤213之中空內部形成有套設於刺針頭212上方處之安裝孔2131，且吸盤213下方處彎折延伸有 連續波浪狀之伸縮段2132，再於伸縮段2132之開口處形成有可供抽氣口2122外露之擴張狀吸嘴2133，又固定板211之第二容置槽2112內安裝有一彈性材質之密封環214，以作為固定板211與刺針頭212之間的防止漏氣設計。

再者，針閥機構21之固定板211上連結之第一驅動部22包含主氣壓缸221及副氣壓缸222，並由主氣壓缸221所具之複數伸縮桿2211連結於固定板211上，且主氣壓缸221後側處結合有接合板2212，而副氣壓缸222所具之複數伸縮桿2221則連結有L形狀之滑台座2222，並由滑台座2222前側處結合於接合板2212後側處成為一體，且副氣壓缸222後側處結合有固定於機台1上之懸空狀固定座223，使主氣壓缸221與副氣壓缸222可帶動針閥機構21相對於固定座223作上下往復位移。

該封口裝置3包含相對之下熱封刀31及上熱封刀32，其下熱封刀31設置於工作平台11的基座111與抵持塊113之間，並與定位板112上表面形成平齊，且下熱封刀31與上熱封刀32內部為分別橫向穿設有可利用溫控感應器進行控制來對其加熱至預定溫度之複數加熱棒311、321，且上熱封刀32上連結之第二驅動部33包含固定於上固定板14上方處之第一氣壓缸331，便可將第一氣壓缸331之伸縮桿3311向下穿過上固定板14處後，再由固定件3312連結於上熱封刀32上，而固定件3312二側處所穿設之導桿3313則沿著上固定板14上對應之軸座作上下滑動位移，並於二導桿3313上方處連結有第一拉板3314。

此外，封口裝置3還包含有抵壓機構34結合於第一氣壓缸331的固定件3312上之承載座341，並由承載座341上方處固定有第二氣壓缸342，便可將第二氣壓缸342之伸縮桿3421向下穿過承載座341處後，再由伸縮桿3421連結有位於工作平台11的定位板112上方處之抵壓板343，且抵壓板343為與定位板112形成一平行設置，而抵壓板343二側處所穿設之導桿3431則沿著承載座341上對應之軸座作上下滑動位移，並於二導桿3431上方處連結有第二拉板3432。

然而，上述機台1之工作平台11為由基座111之抽氣通道1111開口處可透過接頭與管路外接於外部氣壓源，並將刺破抽真空設備2之針閥機構21透過固定板211於上真空孔2111開口處之接頭與管路連接於配氣切換組，便可藉由機台1之驅動控制系統驅動與控制配氣切換組搭配外部氣壓源(如抽氣馬達或空壓機等)進行抽氣而產生真空吸力，使定位板112之吸附孔1121與抵持塊113之下真空孔1132具有吸附或真空抽氣功能，而第一驅動部22之主氣壓缸221與副氣壓缸222，以及第二驅動部33之第一氣壓缸331、抵壓機構34之第二氣壓缸342亦可透過管路連接於配氣切換組，並由驅動控制系統進行驅動與操作控制，且該第一驅動部22、第二驅動部33為了達到精確位移之目的，亦可利用如馬達或油壓缸驅動齒輪組、齒條、連桿、鏈條進行驅動針閥機構21與上熱封刀32各別作動，舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

請搭配參閱第五、六、七、八圖所示，係分別為本創作密封件於抵壓前之示意圖、抵壓後之示意圖、密封件封口於刺破前之局部放大剖面圖及刺破後之局部放大剖面圖，由圖中可清楚看出，其中該密封件4包含可為熱封膜、熱縮袋、熱封塑袋或其他熱熔密封材料所製成之包裝容器41，以及收容於包裝容器41內之內容物42，並於包裝容器41一側處具有一封口411，且內容物42在本實施例中係一具有液態或揮發性電解質的片狀鋰離子電池，但於實際應用時，內容物42亦可為包含但不限於鋰聚合物電池或其他高能量密度的電芯。

當本創作於使用時，係先將密封件4為置放於機台1之工作平台11上，並使包裝容器41一側處之封口411處抵貼於抵持塊113之傾斜面1131上，即可透過定位板112之複數吸附孔1121來吸附於包裝容器41底面上呈一定位，且抵持塊113之下真空孔1132亦可吸附於封口411處使其抵持於O型環114上，再由刺破抽真空設備2之第一驅動部22帶動針閥機構21朝抵持塊113之下真空孔1132處向下位移，便可將吸盤213之吸嘴2133抵持於包裝容器41之封口411表面上形成密閉狀態，同時使伸縮段2132壓縮呈一彈性變形，而刺針頭212則刺入於封口411處形成一刺破孔412，並使抽氣口2122與包裝容器41內部形成相連通，再對包裝容器41內部進行真空抽氣之動作，便可將空氣經由刺破孔412、刺針頭212之抽氣口2122、閥座孔2121與固定板211之上真空孔2111快速的抽出至外界，此時，亦可藉由抵持塊113之下真空孔1132與基座111之抽氣通道1111輔以將空氣更快速抽出至外界，使包裝容 器41內真空度降低至高度真空後形成收縮變形狀態，以供包裝容器41緊密的包覆於內容物42外部。

在本實施例中，當密封件4定位於機台1之工作平台11上而刺破抽真空之前，可由封口裝置3之抵壓機構34以第二氣壓缸342帶動抵壓板343向下位移，並抵壓於包裝容器41上形成壓縮狀態，且抵壓板343下壓至定位後，便可將內容物42穩固的夾抵於抵壓板343與固定板211之間，以利於刺破抽真空設備2後續對包裝容器41進行刺破與真空抽氣動作。

請同時參閱第九、十圖所示，係分別為本創作密封件封口於熱封前之示意圖及熱封後之示意圖，由圖中可清楚看出，當刺破抽真空設備2完成對密封件4之包裝容器41進行刺破與真空抽氣後，可由封口裝置3之第二驅動部33帶動上熱封刀32，並朝工作平台11設置於基座111與抵持塊113之間的下熱封刀31處向下位移，且待上熱封刀32抵壓於包裝容器41之封口411處後，便可藉由上熱封刀32搭配下熱封刀31將封口411處之上下二層塑封膜加熱熔接結合，使包裝容器41形成真空密封狀態，此種機台1可利用工作平台11以吸附的方式定位密封件4之包裝容器41，並由刺破抽真空設備2之第一驅動部22帶動針閥機構21將封口411處進行刺破與真空抽氣後，可使包裝容器41收縮變形緊密的包覆於內容物42外部，再由封口裝置3之第二驅動部33帶動上熱封刀32搭配下熱封刀31將封口411處熔接結合形成真空密封狀態，以有效解決內容物42電解質漏液或容易揮發造成短路而熱穩定性較差，甚至是過熱燃燒或爆炸等安全性上之問題，也可實現密封 件4刺破抽真空與密封之製程要求，進而達到自動化操作、提升產品的良率且成本更為低廉之效用。

是以，本創作主要針對機台1於工作平台11後側上方處之刺破抽真空設備2包含針閥機構21及第一驅動部22，並於針閥機構21之固定板211上安裝有刺針頭212外部套設之吸盤213，且工作平台11上設置有封口裝置3之下熱封刀31，再於上熱封刀32連結有第二驅動部33，當第一驅動部22帶動針閥機構21朝工作平台11上定位之密封件4方向位移時，可使吸盤213抵持於包裝容器41的封口411表面上形成密閉狀態，而刺針頭212則刺入於封口411處形成相連通再對包裝容器41內部完成真空抽氣之動作，且第二驅動部33帶動上熱封刀32朝包裝容器41方向位移，便可搭配下熱封刀31將封口411處熔接結合形成真空密封狀態，進而達到自動化操作、提升產品的良率且成本更為低廉之效用。

上述詳細說明為針對本創作一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本創作之申請專利範圍，凡其他未脫離本創作所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本創作所涵蓋之專利範圍中。

綜上所述，本創作上述之密封件封口刺破抽真空之密封機使用時為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，實符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障新型創作人之辛苦創作，倘若 鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，新型創作人定當竭力配合，實感德便。

Claims (10)

1. 一種密封件封口刺破抽真空之密封機，係包括有機台、刺破抽真空設備及封口裝置，其中：該機台為具有一工作平台，並於工作平台上定位有密封件，且密封件包含包裝容器及收容於包裝容器內之內容物；該刺破抽真空設備為設置於工作平台後側上方處，並包含針閥機構及用以帶動針閥機構朝包裝容器方向往復位移之第一驅動部，而針閥機構之固定板上則安裝有刺入包裝容器的封口處形成相連通再對包裝容器內部進行真空抽氣之刺針頭，且刺針頭外部套設有抵持於包裝容器的封口表面上形成密閉狀態之吸盤；該封口裝置包含相對之下熱封刀及上熱封刀，其下熱封刀係設置於工作平台上，並於上熱封刀上方處連結有用以帶動上熱封刀朝包裝容器方向往復位移使其搭配下熱封刀將封口處熔接結合形成真空密封狀態之第二驅動部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該機台之工作平台為具有基座，並於基座上方處設有可供密封件置放之定位板，且定位板後方處設有抵持塊，再於抵持塊上方處向後斜伸形成有可供包裝容器的封口處抵貼之傾斜面，而封口裝置之下熱封刀係設置於定位板與抵持塊之間，並由上熱封刀搭配下熱封刀將封口處加熱熔接結合使包裝容器形成真空密封狀態。
3. 如申請專利範圍第2項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該工作平台之基座上表面為設有連通至基座周邊與底面處以抽放外部 氣流之複數抽氣通道，並於定位板上表面設有與抽氣通道相連通之複數吸附孔，且抵持塊之傾斜面上設有與抽氣通道相連通之下真空孔，再於下真空孔上方開口周圍處凹設有第一容置槽，且第一容置槽內安裝有一O型環。
4. 如申請專利範圍第1項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該刺破抽真空設備之針閥機構固定板下表面為設有連通至固定板周邊處以抽放外部氣流之上真空孔，並於上真空孔之開口處安裝之刺針頭內部形成有與上真空孔相連通之閥座孔，且刺針頭下方周邊處縱向剖設有連通至閥座孔內之抽氣口，以供刺針頭刺入於封口處使抽氣口與包裝容器內部相連通進行真空抽氣。
5. 如申請專利範圍第4項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該針閥機構之吸盤內部為形成有套設於刺針頭上方處之安裝孔，並於吸盤下方處彎折延伸有連續波浪狀之伸縮段，且伸縮段之開口處形成有可供抽氣口外露之吸嘴。
6. 如申請專利範圍第4項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該針閥機構之固定板上真空孔下方開口周圍處為凹設有第二容置槽，並於第二容置槽內安裝有一密封環。
7. 如申請專利範圍第1項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該刺破抽真空設備之第一驅動部包含主氣壓缸及副氣壓缸，並由主氣壓缸之複數伸縮桿連結於固定板上，且主氣壓缸後側處之接合板為結合於副氣壓缸，而副氣壓缸之複數伸縮桿則連結有滑台座，並由滑台座前側處結合於接合板後側處成為一體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該封口裝置之下熱封刀與上熱封刀內部為分別橫向穿設有可對其加熱至預定溫度之複數加熱棒。
9. 如申請專利範圍第1項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該封口裝置之第二驅動部包含第一氣壓缸，並由第一氣壓缸之伸縮桿所結合之固定件連結於上熱封刀上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之密封件封口刺破抽真空之密封機，其中該封口裝置還包含有抵壓機構，並由抵壓機構之承載座結合於固定件上，且承載座上方處固定的第二氣壓缸之伸縮桿連結有位於工作平台上方處之抵壓板。