可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备的制作方法

本发明涉及口罩制造设备领域，尤其涉及一种可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备。

背景技术：

随着工业的发展，环境污染日益加剧，雾霾天气时常出现，严重影响身体的健康。目前针对雾霾天气，出行者采取的最直接的方式是佩戴口罩。口罩是为了出行者的健康而设计，用于阻止一些对人体有害的可见或不可见的物质进行过滤，从而不会给人体来不好的影响，因此在呼吸道传染病流行时或在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩更有利于用户健康。现有的口罩通常包括口罩本体及焊接在所述口罩本体内侧的口罩密封圈，用户戴口罩时通过所述口罩密封圈与用户面部接触以进行密封。

现有的口罩制造设备通常包括圆盘形的模具、位于所述模具上方的焊头及动力装置，所述焊头的延伸方向与所述模具所在的平面相互垂直，焊接时，将口罩本体放置在所述模具上，然后再将口罩密封圈放置在所述口罩本体上，最后，所述动力装置带动所述焊头朝所述模具运动，以将所述口罩密封圈焊接至所述口罩本体上。然而，当将所述口罩本体放置至所述模具上时，若口罩本体相对所述模具偏斜，所述焊头仍然对口罩密封圈进行焊接，则导致产品不合格，产品良率低，且较容易损坏模具，以致焊接效率低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种生产口罩产品良率高、焊接效率高的可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备。

本发明公开了一种可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备，其包括模具、定位传感器、焊接件、第一驱动装置及控制装置，所述模具用于放置口罩本体及口罩密封圈；所述定位传感器与所述控制装置电连接，用于对所述口罩本体及所述口罩密封圈的位置进行检测，并将检测结果发送给所述控制装置；所述焊接件位于所述模具一侧，用于将所述口罩密封圈焊接至所述口罩本体上；所述第一驱动装置与所述焊接件相连，用于带动所述焊接件朝所述模具运动，以将所述口罩密封圈焊接至所述口罩本体上；所述控制装置与所述第一驱动装置电连接，用于控制所述第一驱动装置工作；其中，所述焊接件的数量至少为两个，相邻的两个所述焊接件的纵向之间形成的夹角为锐角，所有的所述焊接件用于同时对位于一个所述模具上的所述口罩密封圈进行焊接。

较佳地，所述模具包括仿形夹具，所述仿形夹具一端设置有用于放置所述口罩本体的放置面，所述放置面的形状与所述口罩本体的形状相适配。

较佳地，所述仿形夹具设置有所述放置面的一端还设置有定位凸起，所述定位凸起用于与所述口罩本体套设相连，以固定所述口罩本体。

较佳地，所述仿形夹具包括第一凸台，所述第一凸台的一端端面沿所述第一凸台的纵向延伸形成第二凸台，所述第二凸台的横截面积小于所述第一凸台的横截面积，所述第二凸台用于支撑所述口罩密封圈，所述第二凸台背向所述第一凸台的一端端面沿所述第二凸台的纵向延伸形成第三凸台，所述第三凸台的横截面积小于所述第二凸台的横截面积，以使所述口罩密封圈能够套设在所述第三凸台上，所述一凸台的端面、所述第二凸台的端面及所述第三凸台的端面共同形成所述放置面。

较佳地，所述第三凸台背向所述第二凸台的端面包括支撑平面及支撑曲面，所述支撑曲面的数量为两个，且两个所述支撑曲面位于所述支撑平面位置相对的两侧，所述支撑平面与所述支撑曲面相连，且所述支撑平面的高度高于所述支撑曲面的高度。

较佳地，所述可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备还包括转盘，所述模具固定在所述转盘上。

较佳地，所述模具的数量为若干个，若干个所述模具围成环形。

较佳地，所述可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述转盘相连，用于带动所述转盘转动。

较佳地，所述可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备还包括机架，所述第二驱动装置固定在所述机架内。

较佳地，所述焊接件包括焊头和换能器，所述换能器用于将电能转换成超声波，所述焊头与所述换能器相连，用于将换能器产生的超声波耦合到所述口罩密封圈，以将所述口罩密封圈焊接至所述口罩本体上。

综上所述，本发明可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备通过所述模具、定位传感器、焊接件、第一驱动装置及控制装置的配合，在焊接前通过所述定位传感器对放置在所述模具上的口罩密封圈及口罩本体的位置进行检测，并将检测结果发送给所述控制装置，当检测到所述口罩密封圈及口罩本体不位于预设位置时，所述控制装置控制所述焊接件不对所述口罩密封圈进行焊接，因而可避免焊接不良及损坏模具，从而提高了产品良率，延长了使用寿命；此外，由于相邻的两个所述焊接件的纵向之间形成的夹角为锐角，所有的所述焊接件用于同时对位于一个所述模具上的所述口罩密封圈进行焊接，因而，不仅对位准确，以及避免单个焊接件单独进行焊接时口罩密封圈容易移动的问题，而且焊接效率高。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明部分结构的立体图。

图3是本发明模具一视角的立体图。

图4是图3所示的模具另一视角的立体图。

图5是本发明的第一焊接件及第二焊接件相互配合时的立体图。

图6是本发明焊头的立体图。

图7是图6所示a区域的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

请参阅图1及图2，本发明公开了一种可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备，其包括模具1、焊接件、第一驱动装置4及控制装置5。所述模具1用于放置口罩本体及口罩密封圈，以便于焊接。具体地，在本实施例中，所述模具1的数量为若干个，若干个所述模具1围成环形。所述模具1包括仿形夹具11及固定块12，所述仿形夹具11固定在所述固定块12上，所述仿形夹具11一端设置有用于放置所述口罩本体的放置面，所述放置面的形状与所述口罩本体的形状相适配，因而固定更稳定可靠，便于焊接。

请参阅图3及图4，所述仿形夹具11包括第一凸台111、第二凸台112及第三凸台113，所述第一凸台111的一端端面沿所述第一凸台111的纵向延伸形成所述第二凸台112，所述第二凸台112的横截面积小于所述第一凸台111的横截面积，所述第二凸台112用于在焊接时支撑所述口罩密封圈，以便于焊接。所述第二凸台112背向所述第一凸台111的一端端面沿所述第二凸台112的纵向延伸形成所述第三凸台113，所述第三凸台113的横截面积小于所述第二凸台112的横截面积，以使所述口罩密封圈能够套设在所述第三凸台上，从而避免所述口罩密封圈产生较大偏移，提高了产品良率。具体地，在本实施例中，焊接时所述口罩密封圈套设在所述第三凸台113外并位于所述第二凸台112一端的端面上。

所述第三凸台113背向所述第二凸台112的端面包括支撑平面114及支撑曲面115，所述支撑曲面115的数量为两个，且两个所述支撑曲面115位于所述支撑平面114位置相对的两侧，所述支撑平面114与所述支撑曲面115相连，且所述支撑平面114的高度高于所述支撑曲面115的高度，此种形状与所述口罩本体的形状相适配，因而便于固定。在本实施例中，所述一凸台111的端面、所述第二凸台112的端面及所述第三凸台113的端面共同形成所述放置面。

优选地，所述仿形夹具11设置有所述放置面的一端还设置有定位凸起116，所述定位凸起116用于与所述口罩本体套设相连，以固定所述口罩本体，因而可避免因口罩本体伸缩而导致焊接不到位或者焊接不牢固的问题。在本实施例中，所述定位凸起116的数量为若干个，并均固定在所述第一凸台111上。可以理解的是，所述定位凸起116的位置及数量在此不做具体限定。

请参阅图2、图5至图7，所述焊接件包括第一焊接件2及第二焊接件3。可以理解的是，所述焊接件的数量可以根据需要进行设置，在此不做具体限定。优选地，所述焊接件的数量至少为两个，相邻的两个所述焊接件的纵向之间形成的夹角为锐角，所有的所述焊接件用于同时对位于一个所述模具上的所述口罩密封圈进行焊接，因而不仅效率快，焊接时较好地避免所述口罩本体及所述口罩密封圈移位，而且可对多种形状的口罩密封圈及口罩本体进行焊接。具体地，所述第一焊接件2及所述第二焊接件3均位于所述模具1一侧，用于将所述口罩密封圈焊接至所述口罩本体上，所述第一焊接件2的纵向与所述第二焊接件3的纵向形成的夹角为锐角，所述锐角可以是45°、60°或75°等，其根据需要进行设置，在此不做具体限定，焊接时通过所述第一焊接件2和所述第二焊接件3从两个方向配合所述模具1对所述口罩密封圈同时进行焊接，因而焊接效率高，焊接更牢固。其中，在本实施例中，所述第一焊接件2包括焊头21和换能器22，所述换能器22用于将电能转换成超声波传送给所述焊头21。所述焊头21与所述换能器22相连，用于将换能器22产生的超声波耦合到口罩密封圈，以将所述口罩密封圈焊接至所述口罩本体上。

所述焊头21用于焊接所述口罩密封圈的一端端面处设置有若干焊接凸部211，相邻的所述焊接凸部211与焊接凸部211之间间隔设置，若干所述焊接凸部211形成曲线状的焊接线，所述焊头21在位于所述焊接线围成的区域内设置有仿形凹槽212，所述仿形凹槽212的形状与所述口罩本体的形状相适配，以实现较好的地进行固定，以便焊接。焊接时通过所述焊接凸部211将换能器22产生的超声波耦合到所述口罩密封圈上的焊点，以将所述口罩密封圈焊接至所述口罩本体上。其中，所述焊接凸部211可以为规则或者不规则的结构，例如，其可以为柱状或半球状结构等。在本实施例中，所述焊接凸部211呈柱状结构。所述第二焊接件3与所述第一焊接件2结构相同，其也包括焊头31和换能器32。因此，所述第二焊接件3的具体结构在此不再赘述。

所述第一驱动装置4与所述第一焊接件2及第二焊接件3相连，用于带动所述第一焊接件2及所述第二焊接件3朝所述模具1运动，以将所述口罩密封圈焊接至所述口罩本体上。所述第一驱动装置4可以是气缸或者电机等，其结构在此不做具体限定。所述控制装置5与所述第一驱动装置4及所述焊接件电连接，用于控制所述第一驱动装置4及所述焊接件工作。

优选地，请参阅图2，所述可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备还包括机架6、第二驱动装置7及转盘8。所述机架6包括顶板61、支撑柱62、连接柱63及侧板64，所述顶板61固定在所述支撑柱62的一端，所述支撑柱62的数量为若干个，若干个所述支撑柱62位于所述顶板61的下方，所述连接柱63的两端分别与相邻的两个所述支撑柱62相连，以使所述支撑柱62之间形成一个可靠的支撑机构。所述侧板64固定在所述顶板61的一侧上方，所述控制装置5固定在所述侧板64上，以方便用户操作控制。可以理解的是，所述机架6的结构在此不做具体限定，其只要能够实现支撑即可。

所述第二驱动装置7固定在所述机架6内，所述第二驱动装置7可以是分度盘、旋转气缸或电机等。具体地，在本实施例中，所述第二驱动装置7位于所述顶板61的下方并与所述顶板61及所述转盘8相连，用于带动所述转盘8转动。所述模具1固定在所述转盘8上，具体地，所述模具1的固定块12固定在所述转盘8上，以在当所述转盘8转动时，能够带动所述模具1转动。可以理解的是，在一种实施方式中，无需设置所述固定块12，可将所述仿形夹具11直接与所述转盘8固定连接。

优选地，请参阅图1及图2，所述可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备还包括定位传感器9，所述定位传感器9与所述控制装置5电连接，用于对所述口罩本体及所述口罩密封圈的位置进行检测，并将检测结果发送给所述控制装置5。若所述口罩密封圈及所述口罩本体没有放置于预设位置处，则所述控制装置5控制所述第一驱动装置4、所述第一焊接件2及所述第二焊接件3暂停工作，使所述焊接件不对所述口罩密封圈进行焊接。为了更好地检测口罩密封圈及所述口罩本体的位置，所述定位传感器9固定在所述模具1上。可以理解的是，所述定位传感器可以固定在所述焊头或所述机架上，在此不做具体限定。所述定位传感器可通过光纤传感器或压力传感器等实现，因此，所述传感器的类型在此不做具体限定。

本发明的工作原理如下：首先将所述口罩密封圈及所述口罩本体放置在所述模具1上，并使所述口罩本体与所述定位凸起116套设相连，以使所述口罩本体可靠地固定在所述模具1上；然后控制装置5控制所述第一焊接件2及所述第二焊接件3朝所述模具1运动，同时对所述口罩密封圈进行焊接。当将每个口罩密封圈焊接至所述口罩本体上后，所述控制装置5控制所述第二驱动装置7带动所述转盘8转动预设角度，以使所述第一焊接件2及所述第二焊接件3对下一个工位的口罩密封圈进行焊接。

综上所述，本发明可快速焊接立体口罩的超声波焊接设备通过所述模具1、定位传感器9、焊接件、第一驱动装置4及控制装置5的配合，在焊接前通过所述定位传感器9对放置在所述模具1上的口罩密封圈及口罩本体的位置进行检测，并将检测结果发送给所述控制装置5，当检测到所述口罩密封圈及口罩本体不位于预设位置时，所述控制装置5控制所述焊接件不对所述口罩密封圈进行焊接，因而可避免焊接不良及损坏模具1，从而提高了产品良率，延长了使用寿命；此外，由于相邻的两个所述焊接件的纵向之间形成的夹角为锐角，所有的所述焊接件用于同时对位于一个所述模具1上的所述口罩密封圈进行焊接，因而，不仅对位准确，以及避免单个焊接件单独进行焊接时口罩密封圈容易移动的问题，而且焊接效率高。