专利名称：全自动超声波塑料笔焊接机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接机械，具体是指一种适用于塑料笔的笔杆和笔后盖与笔尖套
联接的全自动超声波塑料笔焊接机。
背景技术：
目前，一种新型的制造塑料笔(彩色塑料笔)工艺受到很多消费者的青睐，其生产 工艺是采用拉管机直接拉出成型的长条的塑料笔管，然后剪切成一段段笔杆，然后装入笔 芯，并在笔杆的两端安装笔后盖与笔尖套，再通过超声波将笔后盖与笔尖套焊接固定在笔 杆上。这种塑料笔生产工艺流程简单，生产成本降低，尤其适合流水线规模化生产，但是这 种工艺也随之出现了新的瓶颈笔后盖与笔尖套的焊接速度远远跟不上流水线的速度，目 前焊接工艺是采用一台立式超声波塑料焊接机，一次焊接笔杆的一端然后调头再焊接另一 端，每台焊接机熟练工人每小时只能焊500-800支笔左右，远远满足不了生产要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种满足现有塑料 笔生产工艺、提高焊接效率的全自动超声波塑料笔焊接机。 为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有安装架、超声波发生器以及换能器， 所述的换能器与超声波发生器电连接，且该换能器的头端固定安装有超声波焊头，所述的 换能器有两只，所述安装架上设置有左右对称间隔设置的两个换能器导轨架，所述的两只 换能器可滑移地对称设置在左右两个换能器导轨架上，换能器导轨架上设置有换能器滑移 动力机构，所述的两个换能器导轨架的对称中心位置设置有塑料笔两端焊接机构，所述的 塑料笔两端焊接机构包括有逐一进笔机构、输运机构、塑料笔夹持焊接机构以及排笔机构， 所述的塑料笔夹持焊接机构包括有下模具、上模具以及模具合模分模动力机构，所述的下 模具和上模具上对应地设置有多个与塑料笔适配的模齿，且下模具和上模具合模处的左右 两侧与安装于左右两只换能器上的左右两只超声波焊头正对匹配设置。通过本设置，逐一 进笔机构配合输运机构将塑料笔摆放在塑料笔夹持焊接机构的上模具和下模具之间的模 齿中进行夹持，塑料笔的两端(笔后盖与笔尖套)就可以通过左右两只超声波焊头同时进 行焊接，大大地提高焊接作业效率，此外，采用上下模具对塑料笔进行夹持，防止焊接时出 现塑料笔变形影响外观的问题发生。 进一步设置是所述的逐一进笔机构包括有进笔料斗，进笔料斗下端设置有与塑料 笔大小相适配的逐一出笔框，该逐一出笔框的下端为出笔口 。通过本设置，塑料依靠自身重 力一只一只的落入到逐一出笔框内，然后从该逐一出笔框的下端出笔口中逐一的出笔，为 本发明的全自动化塑料笔焊接作业提供了前提准备，该逐一出笔框与塑料笔大小相适配指 的是逐一出笔框的宽度为略大于塑料笔的直径，一般地可以为其一倍和两倍之间，可以刚 好为一倍。 进一步设置是所述的上模具和下模具位于逐一出笔框的出笔口的下前方，所述的输运机构包括有设置于逐一出笔框的出笔口下端的左右立板，且每只立板中的内板面上设 置有前后至少两个呈平行四边形的回形槽，所述的左右立板之间设置有活动板、以及活动 板移动动力机构，所述的活动板的对应于左右立板的两侧设置有与每个回形槽相适配的滑 动块，所述的左右立板相对于每个回形槽的右上端位置可转动地设置有跳板，该跳板包括 有相互连接成一体的上推部和下摆部，且该跳板的上推部在下摆部的内侧壁与回形槽的右 边槽的边缘贴邻平行状态时落位于回形槽的上边槽和右边槽的接壤处，所述的活动板上固 定设置相互分立对称的左右移动侧板，所述的左右移动侧板的外侧壁上相对于跳板上方固 定设置有与跳板相适配的跳板复位推块，且所述的左右移动侧板上对应逐一出笔框的出笔 口的前端设置有多个与塑料笔相嵌配定位的嵌齿，所述的嵌齿在活动板的滑动块处于回形 槽的左上端状态下与下模具模齿的相重合匹配，所述的活动板的板面上设置有轴承座，该 轴承座上设置有滚轮，所述的逐一出笔框的背面下沿铰接有晃板，该晃板的前端设置有出 笔口下方贴邻配合的塑料笔推顶块，该晃板的后端设置有置于滚轮上的横板。通过本设 置，通过活动板在回形槽中逆时针滑动，当活动板的滑动块位于回形槽的上边槽时，滚轮转 动使得置于滚轮上的横板向上摆动，从而使塑料笔推顶块将从逐一出笔框的出笔口中落下 的塑料笔推顶到左右移动侧板上的嵌齿中，然后，活动板继续移动到并从回形槽的上边槽 下移到左边槽中，此时，嵌装于左右移动侧板上的嵌齿中的塑料笔就落位于下模具的模齿 上，此时，上模具和下模具合模，将超声波焊头对塑料笔的两端笔后盖与笔尖套进行同时焊 接，实现本发明的自动化焊接作业，然后，活动板再其活动板移动动力机构作用继续逆时针 移动，当活动板的滑动块移动到回形槽的上边槽和右边槽的交界处时，滑动块向上推顶跳 板的上推部，跳板顺时针转动，此时跳板的下摆部将滑动块从右边槽推入到上边槽中，防止 其从右边槽移动到上边槽过程中掉落回右边槽中，保证了活动板在回形槽中滑动方向一致 和稳定，提高设备运行的稳定性，此后，活动板的滑动块继续沿着回形槽的上边槽的前方移 动时，跳板复位推块将因顺时针转动而上翘的跳板的上推部向前推顶，使其回复初始状态 (跳板的上推部在下摆部的内侧壁与回形槽的右边槽的边缘贴邻平行状态)。本设置，所述 的左右移动侧板的外侧壁上相对于跳板上方固定设置有与跳板相适配的跳板复位推块，指 的是跳板复位推块的位置应该在活动板的滑动块从回形槽的右边槽移动并落位到上边槽 时，不会碰到跳板而影响其转动，并在活动板的滑动块从上边槽继续向前移动且还没到左 边槽时，能与跳板相推顶，从而使其复位，本设置，跳板复位推块和跳板的高度差应在跳板 的上推部翻转向上所翘起的长度范围之内，且跳板复位推块和活动板的滑动块的横向距离 小于回形槽的上边槽的长度，本设置，所述的嵌齿在活动板的滑动块处于回形槽的左上端 状态下与下模具模齿的相重合匹配，指的是，嵌齿在活动板的滑动块处于回形槽的左上端 (上边槽和左边槽的接壤处)状态下，嵌齿和模齿相互重合，使得活动板从左边槽下移时， 能将位于左右移动侧板的嵌齿上的塑料笔搁置于下模具的模齿中，当然，嵌齿的高度略高 于下模具的模齿高度，亦应属于相重合匹配的范畴之内。 进一步设置是所述的排笔机构包括有设置于下模具和上模具前端的出笔托板以 及设置在左右移动侧板上相对于嵌齿的前方的推顶凸板。通过本设置，当塑料笔的两端
(笔后盖与笔尖套)焊接完成后，上模具和下模具分模，此时，活动板再次沿着在回形槽中 的上边槽逆时针滑动，推顶凸板在前面将位于下模具上的已经焊好的塑料笔向前推走，实 现了本发明的移动侧板既能用于输运待焊接的塑料笔，又能将已经焊好的塑料笔排出，实
5现了本发明焊接作业的完全自动化。 进一步设置是所述下模具固定于左右立板的前端，所述安装架上设置有上模具支 撑板，所述的上模具可上下移动地设置于上模具支撑板的下方，所述的模具合模分模动力 机构为设置于上模具支撑板的上方并与上模具联动配合的上模具汽缸。 进一步设置是所述的逐一进笔机构还包括有设置于进笔料斗上送笔带轮以及带 轮电机，该送笔带轮的内端嵌入进笔料斗内设置。通过本设置，可以有效地提高进笔效率。
进一步设置是所述的换能器导轨架上设置有导轨，所述的换能器上设置有与导轨 滑动适配的导向套。 进一步设置是所述的超声波焊头上设置有数量与模齿数量相适配的工艺孔。
进一步设置是所述的换能器滑移动力机构为换能器滑移汽缸。 进一步设置是所述的左右立板的尾端之间设置有连接板，所述的活动板移动动力 机构为固定安装于该连接板上的活动板汽缸。 本发明提供的全自动超声波塑料笔焊接机是针对，这种拉管塑料笔工艺设计的专 用超声波焊接设备，其新颖巧妙的结构，可完成自动送料、出料、笔尖套和笔后盖的同时焊 接，本发明以下模具的模齿设有8个为例，每次焊接8支塑料笔，经实际使用，每小时可焊 接一万支，大大提高功效，相比于传统的现用立式超声波塑料焊接机，极大地提高了工作效 率，解决了拉管塑料笔工艺的生产瓶颈，为企业带来巨大经济效益。此外，本发明还解决焊 接或变形影响外观的问题。 下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明做进一步介绍。
图1本发明具体实施方式
立体结构示意图； 图2本发明具体实施方式
换能器结构分解图； 图3本发明具体实施方式
塑料笔两端焊接机构结构分解图1 ; 图4本发明具体实施方式
塑料笔两端焊接机构结构分解图2。，
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不 能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明 作出一些非本质的改进和调整。 如图1-3所示的本发明的具体实施方式
，包括有安装架1、超声波发生器以及换能 器2，所述的换能器2与超声波发生器电连接，且该换能器2的头端固定安装有超声波焊头 21，本实施例所述的安装架1为安装柜l，所述超声波发生器设置于安装柜1内部(附图未 事出)以简化安装柜1柜面上机构设置，所述的换能器2有两只，所述安装架1上设置有左 右对称间隔设置的两个换能器导轨架ll，所述的两只换能器2可滑移地对称设置在左右两 个换能器导轨架11上，换能器导轨架11上设置有换能器滑移动力机构12，所述的两个换能 器2换能器导轨架的对称中心位置设置有塑料笔两端焊接机构3，所述的塑料笔两端焊接 机构3包括有逐一进笔机构4、输运机构5、塑料笔夹持焊接机构6以及排笔机构7，所述的 塑料笔夹持焊接机构6包括有下模具61、上模具62以及模具合模分模动力机构63，所述的下模具61和上模具62上对应地设置有多个与塑料笔适配的模齿64，且下模具61和上模具 62合模处的左右两侧与安装于左右两只换能器2上的左右两只超声波焊头21正对匹配设 置，本发明通过逐一进笔机构4配合输运机构5将塑料笔摆放在塑料笔夹持焊接机构6的 上模具62和下模具61之间的模齿64中进行夹持，塑料笔的两端(笔后盖与笔尖套)就可 以通过左右两只超声波焊头21同时进行焊接，大大地提高焊接作业效率，此外，采用模具 对塑料笔进行夹持，防止焊接时出现塑料笔变形影响外观的问题发生。
本实施例，所述的逐一进笔机构4包括有进笔料斗41，进笔料斗41下端设置有与 塑料笔大小相适配的逐一出笔框42，该逐一出笔框42的下端为出笔口 421。通过本设置， 塑料依靠自身重力一只一只的落入到逐一出笔框42内，然后从该逐一出笔框42的下端出 笔口中421逐一的出笔，为本发明的全自动化塑料笔焊接作业提供了前提准备。
此外，本实施例是所述的上模具62和下模具61位于逐一出笔框42的出笔口 421 的下前方，所述的输运机构5包括有设置于逐一出笔框42的出笔口 41下端的左右立板51， 且每只立板51中的内板面上设置有前后至少两个相同的呈平行四边形的回形槽511，所述 的左右立板51之间设置有活动板52、以及活动板移动动力机构521，所述的活动板52的对 应于左右立板51的两侧设置有与每个回形槽511相适配的滑动块524，本实施例所述的每 边的立板51上的回形槽511为两个，保证活动板52能在回形槽511中上边槽5111和下边 槽5112中移动时水平稳定，所述的左右立板51相对于每个回形槽511的右上端位置可转 动地设置有跳板512，该跳板512包括有相互连接成一体的上推部5121和下摆部5122，且 该跳板512的上推部5121在下摆部5122的内侧壁与回形槽511的右边槽5113的边缘贴邻 平行状态时落位于回形槽511的上边槽511和右边槽5113的接壤处，所述的活动板52上 固定设置相互分立对称的左右移动侧板522，所述的左右移动侧板522的外侧壁上相对于 跳板512上方固定设置有与每个跳板512相适配的跳板复位推块5223，且所述的左右移动 侧板522上对应逐一出笔框42的出笔口 421的前端设置有多个与塑料笔相嵌配定位的嵌 齿5221，所述的嵌齿5221在活动板52的滑动块524处于回形槽511的左上端状态下与下 模具61模齿64的相重合匹配，所述的活动板52的板面上设置有轴承座523，该轴承座523 上设置有滚轮525，所述的逐一出笔框42的背面下沿铰接有晃板422，该晃板422的前端设 置有出笔口 421下方贴邻配合的塑料笔推顶块4221，该晃板422的后端设置有置于滚轮上 的横板4222。本实施例，通过活动板52在回形槽511中逆时针滑动，当活动板52的滑动块 524位于回形槽511的上边槽5111时，滚轮525转动使得置于滚轮525上的横板4222向上 摆动，从而使塑料笔推顶块4221将从逐一出笔框42的出笔口 421中落下的塑料笔推顶到 左右移动侧板522上的嵌齿5221中，然后，活动板52继续移动到并从回形槽511的上边槽 511下移到左边槽5114中，滚轮525上的横板与滚轮525脱离，4222向下摆动使塑料笔推 顶块4221顶住笔杆防止笔杆脱落，此时，嵌装于左右移动侧板522上的嵌齿5221中的塑料 笔就落位于下模具61的模齿64上，此时，上模具62和下模具61合模，将超声波焊头21对 塑料笔的两端(笔后盖与笔尖套)进行同时焊接，实现本发明的自动化焊接作业，然后，活 动板52再其活动板移动动力机构521作用继续逆时针移动，当活动板52的滑动块524移 动到回形槽511的上边槽5111和右边槽5113的交界处时，滑动块422向上推顶跳板512 的上推部5121，跳板512顺时针转动，此时跳板512的下摆部5122将滑动块422从右边槽 5113推入到上边槽5111中，防止其从右边槽5113移动到上边槽5111是过程中掉落回右
7边槽5113中，保证了活动板52在回形槽511中滑动方向一致和稳定，提高设备运行的稳定 性，为了便于跳板512的翻转不会被活动板52的板体所碰到，应在活动板52的板体上对应 于各跳板512的位置上方挖空或开口设置，此方式可以多样，本实施例不一一赘述，本实施 例，所述的嵌齿5221在活动板52的滑动块524处于回形槽511的左上端状态下与下模具 61模齿64的相重合匹配，指的是，嵌齿5221在活动板52的滑动块524处于回形槽511的 左上端(上边槽5111和左边槽5114的接壤处)状态下，嵌齿5221和模齿64相互重合，使 得活动板52从左边槽5214下移时，能将位于左右移动侧板522的嵌齿5221上的塑料笔搁 置于下模具61的模齿64中，当然，嵌齿5221的高度略高于下模具61的模齿64高度，亦可 实现本动作，应属于相重合匹配的范畴之内。 此外，本实施例所述的排笔机构7包括有设置于下模具61和上模具62前端的出 笔托板71以及设置在左右移动侧板522上相对于嵌齿5221的前方的推顶凸板5222。当塑 料笔的两端(笔后盖与笔尖套)焊接完成后，上模具62和下模具61分模，此时，活动板52 再次沿着在回形槽511中的上边槽5111逆时针滑动，推顶凸板5222在前面将位于下模具 61上的已经焊好的塑料笔向前推走，实现了本发明的移动侧板522既能用于输运待焊接的 塑料笔，又能将已经焊好的塑料笔排出，实现了本发明焊接作业的完全自动化。
此外，本实施例所述下模具61固定于左右立板51的前端，所述安装架1上设置有 上模具支撑板13，所述的上模具62可上下移动地设置于上模具支撑板13的下方，所述的模 具合模分模动力机构63为设置于上模具支撑板13的上方并与上模具62联动配合的上模 具汽缸63。 此外，本实施例所述的逐一进笔机构4还包括有设置于进笔料斗41上的送笔带轮 43以及带轮电机44，该送笔带轮43的内端嵌入进笔料斗41内设置。通过送笔带轮43转 动可以有效地提高进笔效率。 此外，本实施例所述的换能器导轨架11上设置有导轨111，所述的换能器2上设置 有与导轨111滑动适配的导向套22，所述超声波焊头21上设置有数量与模齿64数量相适 配的焊孔211，所述的换能器滑移动力机构12为换能器滑移汽缸12，所述的左右立板51的 尾端之间设置有连接板513，所述的活动板移动动力机构521为固定安装于该连接板上的 活动板汽缸521。
8
权利要求
一种全自动超声波塑料笔焊接机，包括有安装架、超声波发生器以及换能器，所述的换能器与超声波发生器电连接，且该换能器的头端固定安装有超声波焊头，其特征在于所述的换能器有两只，所述安装架上设置有左右对称间隔设置的两个换能器导轨架，所述的两只换能器可滑移地对称设置在左右两个换能器导轨架上，换能器导轨架上设置有换能器滑移动力机构，所述的两个换能器导轨架的对称中心位置设置有塑料笔两端焊接机构，所述的塑料笔两端焊接机构包括有逐一进笔机构、输运机构、塑料笔夹持焊接机构以及排笔机构，所述的塑料笔夹持焊接机构包括有下模具、上模具以及模具合模分模动力机构，所述的下模具和上模具上对应地设置有多个与塑料笔适配的模齿，且下模具和上模具合模处的左右两侧与安装于左右两只换能器上的左右两只超声波焊头正对匹配设置。
2. 根据权利要求1所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所述的逐一 进笔机构包括有进笔料斗，进笔料斗下端设置有与塑料笔大小相适配的逐一出笔框，该逐 一出笔框的下端为出笔口。
3. 根据权利要求2所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所述的上模 具和下模具位于逐一出笔框的出笔口的下前方，所述的输运机构包括有设置于逐一出笔框 的出笔口下端的左右立板，且每只立板中的内板面上设置有前后至少两个呈平行四边形的 回形槽，所述的左右立板之间设置有活动板、以及活动板移动动力机构，所述的活动板的对 应于左右立板的两侧设置有与每个回形槽相适配的滑动块，所述的左右立板相对于每个回 形槽的右上端位置设置有可转动的跳板，该跳板包括有上推部和下摆部，且该跳板的上推 部在下摆部的内侧壁与回形槽的右边槽的边缘贴邻平行状态时落位于回形槽的上边槽和 右边槽的接壤处，所述的活动板上固定设置相互分立对称的左右移动侧板，所述的左右移 动侧板的外侧壁上相对于跳板上方固定设置有与每个跳板相适配的跳板复位推块，且所述 的左右移动侧板上对应逐一出笔框的出笔口的前端设置有多个与塑料笔相嵌配定位的嵌 齿，所述的嵌齿在活动板的滑动块处于回形槽的左上端状态下与下模具模齿的相重合匹 配，所述的活动板的板面上设置有轴承座，该轴承座上设置有滚轮，所述的逐一出笔框的背 面下沿铰接有晃板，该晃板的前端设置有出笔口下方贴邻配合的塑料笔推顶块，该晃板的 后端设置有置于滚轮上的横板。
4. 根据权利要求3所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所述的排笔 机构包括有设置于下模具和上模具前端的出笔托板以及设置在左右移动侧板上相对于嵌 齿的前方的推顶凸板。
5. 根据权利要求2或3或4所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所 述下模具固定于左右立板的前端，所述安装架上设置有上模具支撑板，所述的上模具可上 下移动地设置于上模具支撑板的下方，所述的模具合模分模动力机构为设置于上模具支撑 板的上方并与上模具联动配合的上模具汽缸。
6. 根据权利要求5所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所述的逐一 进笔机构还包括有设置于进笔料斗上的送笔带轮以及带轮电机，该送笔带轮的内端嵌入进 笔料斗内设置。
7. 根据权利要求6所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所述的换能 器导轨架上设置有导轨，所述的换能器上设置有与导轨滑动适配的导向套。
8. 根据权利要求7所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所述的超声波焊头上设置有数量与模齿数量相适配的工艺孔。
9. 根据权利要求8所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所述的换能器滑移动力机构为换能器滑移汽缸。
10. 根据权利要求9所述的一种全自动超声波塑料笔焊接机，其特征在于所述的左右立板的尾端之间设置有连接板，所述的活动板移动动力机构为固定安装于该连接板上的活 动板汽缸。
全文摘要
本发明公开了一种全自动超声波塑料笔焊接机，包括有安装架、超声波发生器以及换能器和换能器导轨架，换能器导轨架上设置有换能器滑移动力机构，所述的两个换能器导轨架的对称中心位置设置有塑料笔两端焊接机构，所述的塑料笔两端焊接机构包括有逐一进笔机构、输运机构、塑料笔夹持焊接机构以及排笔机构，所述的塑料笔夹持焊接机构包括有下模具、上模具以及模具合模分模动力机构，所述的下模具和上模具上对应地设置有多个与塑料笔适配的模齿，且下模具和上模具合模处的左右两侧与安装于左右两只换能器上的左右两只超声波焊头正对匹配设置。本发明具有工作效率高和焊接外观美观的优点。
文档编号B29C65/78GK101767456SQ20101010651
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者李锦华 申请人:温州市东风精工电子仪器厂