超声波焊接机构及袋装弹簧生产装置的制作方法

1.本实用新型涉及超声波焊接技术领域，特别涉及超声波焊接机构及袋装弹簧生产装置。


背景技术：

2.超声波焊接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。
3.超声波焊接在家具行业的运用极为广泛，无论是布料或者是塑料均有采用超声波工艺，在袋装弹簧领域一般利用超声波进行布料焊接，通过上下两个模头配合动作，两个模头可升降移动，每进行一次焊接均需要两个模头升降配合动作一次，如此，在一定程度上限制了生产效率；此外，超声波焊接之后会有多余的布料需要进行切割，现有的工艺是在超声波焊接之后安装有切刀，通过切刀切割去除余料，工艺繁琐。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种超声波焊接机构，采用旋转的方式同时焊接并切割布料，提高生产效率，简化生产工艺。
5.本实用新型还提供一种袋装弹簧生产装置，包括上述的超声波焊接机构。
6.根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种超声波焊接机构，包括第一模头和第二模头，所述第一模头具有第一焊接部，所述第二模头包括第二焊接部和切刀部，所述第二焊接部和所述切刀部并列设置，所述第二焊接部和所述切刀部分别与所述第一焊接部抵接，所述第二模头可旋转，以带动所述第二焊接部旋转焊接布料，以及带动所述切刀部旋转切割布料。
7.上述的超声波焊接机构至少具有以下有益效果：通过第一模头和第二模头的配合实现布料的焊接和切割，其中第二模头包括第二焊接部和切刀部，第二焊接部和切刀部与第一模头的第一焊接部抵接，第二模头可旋转，随着布料的向前输送第二焊接部持续地旋转焊接布料，与现有每进行一次焊接均需要两个模头升降配合动作的结构相比，能够提高焊接效率，与此同时，切刀部与第二焊接部并列设置，切刀部旋转将多余的布料切割除掉，实现布料焊接和切割同时动作，简化生产工艺。
8.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述超声波焊接机构包括第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动所述第一模头和/或所述第二模头移动，使所述第二模头与所述第一模头分离或靠近，其中所述第二模头与所述第一模头分离形成用于放入布料或者清理被切除的布料的空间。
9.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第一驱动组件用于驱动所述第二模头移动，使所述第二模头与所述第一模头分离或靠近，所述超声波焊接机构包括机架和第二驱动组件，所述第二驱动组件用于驱动所述第二模头旋转，所述第二驱动组件固定在所述机架上，所述第二驱动组件的输出端连接有万向联轴器，所述万向联轴
器与所述第二模头之间连接有伸缩件，所述伸缩件可随所述第二模头移动而伸缩。
10.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第二模头还包括转轴，所述转轴分别与所述第二焊接部和/或所述切刀部固定连接，所述转轴旋转可直接带动所述第二焊接部和/或所述切刀部旋转。
11.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第二模头还包括转轴和至少一个第一单向轴承，所述第二焊接部与所述转轴之间和/或所述切刀部与所述转轴之间设置所述第一单向轴承，所述转轴通过所述第一单向轴承带动所述第二焊接部和/或所述切刀部旋转。
12.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第一单向轴承具有两个，所述第二焊接部与所述转轴之间设置其中一个所述第一单向轴承，所述切刀部与所述转轴之间设置另一个所述第一单向轴承。
13.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第二焊接部和所述切刀部固定连接，所述第二焊接部与所述转轴之间或者所述切刀部与所述转轴之间设置所述第一单向轴承。
14.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第二模头还包括第二单向轴承和套管，所述套管与所述转轴之间设置所述第二单向轴承，所述第二焊接部与所述转轴固定连接，所述切刀部与所述转轴之间设置所述第一单向轴承。
15.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第一模头可旋转，所述第一模头和所述第二模头的旋转轴线相互垂直，所述第二模头相对所述第一模头同步旋转，所述第二模头的第二焊接部和切刀部与所述第一焊接部的抵接处偏心接触。
16.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述超声波焊接机构还包括第二驱动组件和第三驱动组件，所述第三驱动组件用于驱动所述第一模头旋转，所述第二驱动组件用于驱动所述第二模头相对所述第一模头同步旋转。
17.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述超声波焊接机构还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件包括驱动件、传动轴和锥齿轮传动组件，所述驱动件用于驱动所述传动轴旋转，所述传动轴与所述第二模头传动连接，用以带动所述第二模头旋转；所述传动轴与所述锥齿轮传动组件传动连接，所述锥齿轮传动组件与所述第一模头传动连接，以带动所述第一模头相对所述第二模头同步旋转。
18.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第一焊接部的底部为圆形平面或者环形平面，所述第二焊接部包括呈环形阵列的多个第一齿，所述第一齿和所述切刀部均与所述第一焊接部的底部平面抵接。
19.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述第二模头还包括排料部，所述第二焊接部、所述切刀部和所述排料部依次设置，所述排料部用于与所述第一焊接部配合夹持被切除的布料，并旋转带动所述被切除的布料沿预定方向排出。
20.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述排料部包括呈环形阵列的多个第二齿，所述第二齿平行于所述第二模头的旋转轴线，或者所述第二齿与所述第二模头的旋转轴线成非零度的夹角。
21.根据本实用新型第一方面实施例所述的超声波焊接机构，所述超声波焊接机构包括引导轮组件，所述引导轮组件设置在所述第一模头和所述第二模头的进料端，所述引导
轮组件包括抵接设置的两个引导轮，两个所述引导轮之间用于压合布料。
22.根据本实用新型的第二方面实施例，提供一种袋装弹簧生产装置，包括动力装置和上述的超声波焊接机构，所述动力装置用于拉动布料并使所述布料与所述第一模头和所述第二模头的抵接处的线速度方向相同。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
24.图1是本实用新型实施例超声波焊接机构的结构示意图，其中，第二驱动件与第二模头通过万向联轴器和伸缩件连接；
25.图2是本实用新型另一实施例超声波焊接机构的结构示意图，其中，第一模头和第二模头通过两个驱动组件驱动；
26.图3是本实用新型又一实施例超声波焊接机构的结构示意图，其中，第一模头和第二模头通过单个驱动组件驱动；
27.图4是本实用新型实施例超声波焊接机构焊接布料的平面结构示意图；
28.图5是本实用新型第二实施例第二模头的剖切结构示意图；
29.图6是本实用新型第三实施例第二模头的剖切结构示意图；
30.图7是本实用新型第四实施例第二模头的剖切结构示意图；
31.图8是本实用新型第五实施例第二模头的剖切结构示意图；
32.图9是本实用新型第六实施例第二模头的剖切结构示意图；
33.图10是本实用新型实施例超声波焊接机构另一视角的结构示意图；
34.图11是本实用新型实施例第一模头与第二模头的结构示意图；
35.图12是本实用新型另一实施例第一模头与第二模头的结构示意图；
36.附图标记：第一模头100、第一焊接部110、第二模头200、第二焊接部210、切刀部220、排料部230、转轴240、第一单向轴承250、连接套260、第二单向轴承270、套管280、第一驱动组件300、第二驱动组件400、第一电机410、万向联轴器420、伸缩件430、固定端431、伸缩端432、传动轴440、锥齿轮传动组件450、第三驱动组件500、第二电机510、皮带组件520、机架600、引导轮700、引导梁800。
具体实施方式
37.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
39.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第
一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
40.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
41.参照图1至图12，本实用新型实施例提供一种超声波焊接机构，包括第一模头100和第二模头200，其中第一模头100释放高频振动波，第一模头100具有第一焊接部110，第二模头200包括第二焊接部210和切刀部220，第二焊接部210和切刀部220并列设置，第二焊接部210和切刀部220分别与第一焊接部110抵接，第二模头200可旋转，以带动第二焊接部210旋转焊接布料，以及带动切刀部220旋转切割布料。具体地，第一焊接部110的底部为平面，第二焊接部210包括呈环形阵列的多个第一齿，切刀部220呈环形设置。
42.布料对折包覆在袋装弹簧生产装置的引导梁800上，布料靠近超声波焊接机构的一侧形成开口，通过超声波焊接机构对布料进行焊接封边，布料沿前后方向进行输送，布料开口重叠的部分置于第一模头100和第二模头200之间，第二焊接部210上的第一齿与第一焊接部110的底部抵接，在布料上焊接形成焊接点。
43.本实施例的超声波焊接机构，通过第一模头100和第二模头200的配合实现布料的焊接和切割，其中第二模头200包括第二焊接部210和切刀部220，第二模头200可旋转，随着布料的向前输送第二焊接部210持续地旋转焊接布料，与现有每进行一次焊接均需要两个模头升降配合动作的结构相比，能够提高焊接效率，与此同时，切刀部220与第二焊接部210并列设置，切刀部220旋转将多余的边料切割除掉，实现布料焊接和切割同时动作，简化生产工艺。
44.在本实施例中，超声波焊接机构包括第一驱动组件300，第一驱动组件300可驱动第二模头200升降移动，使第二模头200与第一模头100分离或靠近，其中第二模头200与第一模头100分离形成用于放入布料或者清理被切除的布料的空间，具体地，第一驱动组件300采用气缸。焊接工作开始之前，第一驱动组件300驱动第二模头200下降，使第二模头200与第一模头100分离，将布料开口重叠的部分置于第一模头100和第二模头200之间；开始工作，第一驱动组件300驱动第二模头200上升，使第二模头200与第一模头100抵接夹住布料；完成所有焊接后，第一驱动组件300驱动第二模头200下降，清理切除的布料。
45.在一些实施例中，超声波焊接机构包括机架600和第二驱动组件400，第二驱动组件400驱动第二模头200旋转，第二驱动组件400固定在机架600上，第二驱动组件400的输出端连接有万向联轴器420，万向联轴器420与第二模头200之间连接有伸缩件430，伸缩件430可随第二模头200移动而伸缩。具体地，第二驱动组件400包括第一电机410，伸缩件430包括固定端431和伸缩端432，伸缩端432可相对固定端431滑动伸缩，第一电机410的输出轴与万向联轴器420的一端连接，万向联轴器420的另一端与伸缩件430的固定端431连接，伸缩件430的伸缩端432与第二模头200连接。
46.可以理解的是，根据需要可以在伸缩件430的伸缩端432与第二模头200之间增加设置万向联轴器420。
47.由于第二驱动组件400固定安装在机架600上，第一驱动组件300驱动第二模头200升降移动时，第二模头200在竖直方向上产生位移，使第二模头200相对第二驱动组件400的
位置产生变化，通过设置万向联轴器420和伸缩件430，使第二模头200升降移动的同时，第二模头200与第二驱动组件400之间依然保持连接(间接连接)。
48.可以理解的是，作为替代方案，在一些实施例中，参照图3和图4，可以将第二驱动组件400和第二模头200的整体固定在第一驱动组件300的输出端上，即第一驱动组件300驱动第二驱动组件400和第二模头200整体升降移动，如此，第二驱动组件400与第二模头200之间则不需要设置万向联轴器420和伸缩件430。
49.可以理解的是，第一驱动组件300除了采用气缸外，还可以采用液压缸、电动缸、丝杆螺母传动机构等驱动装置或驱动机构，只要能够实现驱动第二模头200与第一模头100分离或靠近即可。
50.可以理解的是，作为替代方案，第一驱动组件300可以设置为驱动第一模头100升降移动，或者驱动第一模头100和第二模头200相向或反向移动，同样能够实现使第二模头200与第一模头100分离或靠近。
51.参照图5至图8，在一些实施例中，第二模头200还包括转轴240和至少一个第一单向轴承250，第二焊接部210与转轴240之间和/或切刀部220与转轴240之间设置第一单向轴承250，转轴240通过第一单向轴承250带动第二焊接部210和/或切刀部220旋转。
52.参照图5，作为其中一个实施例，伸缩件430与转轴240连接，第一单向轴承250具有两个，第二焊接部210与转轴240之间设置其中一个第一单向轴承250，切刀部220与转轴240之间设置另一个第一单向轴承250，即转轴240分别通过第一单向轴承250带动第二焊接部210和切刀部220旋转，第二焊接部210和切刀部220的同一侧内凹形成容纳第一单向轴承250的凹腔。
53.参照图6，作为其中一个实施例，第二焊接部210和切刀部220固定连接，第二焊接部210与转轴240之间或者切刀部220与转轴240之间设置第一单向轴承250，即通过一个第一单向轴承250带动第二焊接部210和切刀部220旋转。可以理解的是，第二焊接部210和切刀部220固定连接，可以是第二焊接部210和切刀部220为一体结构，或者两者分别制作后通过螺栓等连接件固定连接。
54.参照图7和图8，作为其中一个实施例，第二模头200还包括第二单向轴承270和套管280，套管280与转轴240之间设置第二单向轴承270，即套管280通过第二单向轴承270带动转轴240旋转，第二焊接部210与转轴240固定连接，切刀部220与转轴240之间设置第一单向轴承250，即转轴240通过第一单向轴承250带动切刀部220旋转。可以理解的是，第二焊接部210与转轴240固定连接，可以是第二焊接部210与转轴240为一体结构，参照图7；或者两者通过过盈配合连接，参照图8。
55.当第二驱动组件400停止驱动时，第二模头200随第二驱动组件400的动力消失而停止旋转，转轴240停止动作，然而覆盖在引导梁800上的布料在惯性作用下会继续向前运动，因此容易导致布料褶皱；通过单向轴承带动第二焊接部210和切刀部220旋转，在布料的带动下，第二焊接部210和切刀部220可随之旋转一定角度，从而避免引起布料堆积褶皱，虽然转轴240停止动作，但第二焊接部210和切刀部220可相对转轴240单向旋转。褶皱的布料影响美观，并且由于褶皱后布料变厚会导致焊接的质量下降。
56.参照图9，在另外一些实施例中，转轴240分别与第二焊接部210和/或切刀部220固定连接，转轴240旋转直接带动第二焊接部210和/或切刀部220旋转，如此容易引起布料褶
皱。转轴240分别与第二焊接部210和/或切刀部220固定连接，可以是转轴240、第二焊接部210和切刀部220为一体结构；或者是第二焊接部210和切刀部220为一体结构，并与转轴240过盈配合连接；或者是三者分别制作后通过连接件固定连接。
57.在一些实施例中，第一模头100设置为可旋转，第一模头100和第二模头200的旋转轴240线相互垂直，其中第一模头100绕y轴旋转，第二模头200绕x轴旋转，第二模头200相对第一模头100同步旋转，使第二模头200与布料之间、以及第一模头100与布料之间保持相同的摩擦力。
58.第一焊接部110的底部为圆形平面或环形平面，第二焊接部210上环形阵列的第一齿和切刀部220均与第一焊接部110的底部平面抵接。此处将第二模头200的第二焊接部210、切刀部220与第一模头100的第一焊接部110底面的接触面定义为工作面，布料的开口重叠处穿过工作面，所述工作面位于第一焊接部110的底面的单侧，即第一模头100和第二模头200旋转时，第二焊接部210、切刀部220与第一焊接部110底面的抵接处为偏心接触，也即第二模头200的第二焊接部210和切刀部220与第一焊接部110的抵接位置与第一模头100的旋转轴心偏离一定距离。
59.参照图1和图2，在其中一些实施例中，第一模头100和第二模头200分别通过各自的驱动组件驱动，超声波焊接机构包括第三驱动组件500，第三驱动组件500驱动第一模头100旋转，第三驱动组件500包括第二电机510，第二电机510通过皮带组件520带动第一模头100旋转，第二驱动组件400驱动第二模头200相对第一模头100同步旋转。
60.参照图3，在另外一些实施例中，第一模头100和第二模头200通过同一个驱动组件(第二驱动组件400)驱动，第二驱动组件400包括驱动件(未图示)、传动轴440和锥齿轮传动组件450，驱动件可采用电机，驱动件驱动传动轴440旋转，传动轴440与第二模头200传动连接，用以带动第二模头200旋转；传动轴440与锥齿轮传动组件450传动连接，锥齿轮传动组件450通过皮带组件520与第一模头100传动连接，带动第一模头100相对第二模头200同步旋转。
61.可以理解的是，作为替代方案，可以将第一模头100和第二模头200设置为随动旋转，即不通过驱动组件驱动，布料与第一模头100和第二模头200之间具有一定的摩擦力，通过布料的输送带动第一模头100和第二模头200旋转，同样能够实现第二模头200的旋转焊接和切割。
62.参照图11和图12，在一些实施例中，第二模头200还包括排料部230，第二焊接部210、切刀部220和排料部230依次设置，排料部230与第一焊接部110配合夹持被切除的布料，并旋转带动被切除的布料沿预定方向排出，以此避免被切除的布料落入设备中或者缠绕在其他零件上，防止影响设备的正常运行。如此，第二模头200旋转可同时实现布料的焊接、切割和排料，提高生产效率，简化工艺流程。具体地，排料部230包括呈环形阵列的多个第二齿，通过第二齿与第一焊接部110的底部配合夹持布料，采用环形齿牙结构，可增加排料部230与布料之间的摩擦力。
63.参照图11，在其中一些实施例中，第二齿平行于第二模头200的旋转轴240线。
64.参照图12，在另外一些实施例中，第二齿与第二模头200的旋转轴240线成非零度的夹角，使被切除的布料倾斜排出，提高排料效果。
65.当然，可以理解的是，排料部230除了采用上述呈环形阵列的多个第二齿的结构
外，还可以采用其他结构，例如采用环形的磨砂轮，只要排料部230与布料之间具有一定的摩擦力，即可与第一焊接部110的底部配合带动被切除的布料排出。
66.参照图10，在一些实施例中，超声波焊接机构包括引导轮组件，引导轮组件设置在第一模头100和第二模头200的进料端(图中的第一模头100和第二模头200的后侧)，引导轮组件包括抵接设置的两个引导轮700，两个引导轮700之间压合布料。由于布料进入工作面时，如果布料重叠处开口角度过大会影响焊接效果，通过引导轮组件将布料压合并引导进入工作面能够提高焊接效果。
67.本实用新型实施例还提供一种袋装弹簧生产装置，包括动力装置和上述的超声波焊接机构，动力装置拉动布料并使布料与第一模头100和第二模头200的抵接处的线速度方向相同。包含上述超声波焊接机构的袋装弹簧生产装置，采用旋转的方式焊接布料并同时切割多余的布料，并且可在第二模头200上设置排料部230排料，实现焊接、切割和排料一体化，简化生产工艺。
68.当然，可以理解的是，上述的超声波焊接机构不仅仅限于用于袋装弹簧生产装置的布料焊接，其还可以用于其他的布料焊接，例如口罩布料等。
69.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。