一种用于滴管和瓶盖连接的智能超声波焊接装置的制作方法

1.本发明涉及医疗器皿制造技术领域，具体是涉及一种用于滴管和瓶盖连接的智能超声波焊接装置。


背景技术：

2.中国专利申请号“cn201810336774.x”公开了一种药瓶盖及其制造及在线检测工艺。一种医学器皿及其智能制造流水线及在线检测工艺方法，包括：药瓶和用于对药瓶的部分结构实现制造及在线检测工艺，所述药瓶包括滴管、瓶盖、瓶体，所述滴管固连于所述瓶盖上，所述瓶盖通过螺纹连接于所述瓶体上；所述制造及在线检测工艺包括：制造及检测装备及其工艺参数；所述制造及检测装备包括：工作台、转盘机构、视觉定位模块、滴管上料机构、用于将所述瓶盖装配到所述工装夹具上的瓶盖上料机构、用于对所述瓶盖的上表面进行校平的滚轮压平机构、用于将所述滴管和瓶盖通过超声波实现焊接结合的焊接机构、用于对所述瓶盖的表面的平面度进行在线检测的平面度检测机构。
3.其中对软膏的瓶盖与滴管利用了超声波焊接进行连接，但是其超声波焊接设备仅能针对药品类的滴管和瓶盖特定的形状进行固定和焊接，但是在实际生产中，药品类具有多种尺寸的瓶盖与滴管，且化妆品类也存在大量需要焊接的瓶盖与滴管，如中国专利申请号“cn202020122381.1”公开的一种化妆瓶包括瓶身，瓶身的瓶口处螺纹连接有瓶盖，瓶盖固定连接有滴管，滴管穿过瓶盖，滴管伸出瓶盖端面的一端连通有胶帽，滴管的另一端插入瓶身内，瓶身的瓶口处设置有连接筒，连接筒的下端面连通有插入瓶身内的吸液软管，吸液软管的长度大于瓶身的高度，连接筒的内底壁垂直固定连接有连接管，连接管的长度小于连接筒的长度，连接管与吸液软管连通，滴管远离胶帽的一端与连接管套接；连接筒的内底壁贯通有通孔；中国专利申请号“cn201620206389.x”公开的一种滴管塑料瓶，包括外瓶体，所述外瓶体内安装有内瓶体，所述外瓶体上安装有瓶盖托，所述瓶盖托上安装有瓶盖，所述瓶盖通过螺纹与内瓶体相连，所述瓶盖上开设有滴管孔，所述滴管孔内放置有胶头滴管；这些瓶盖与滴管均具有不同的形状和尺寸，该设备无法很好的进行调整和加工。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种用于滴管和瓶盖连接的智能超声波焊接装置。本技术方案解决了如何对不同尺寸和形状的滴管与瓶盖进行定位，保证超声波焊接装备焊接的效率的技术问题。
5.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于滴管和瓶盖连接的智能超声波焊接装置，包括超声波焊接机，以及固定安装超声波焊接机的底座，底座上安装有瓶盖定位机构，瓶盖定位机构包括用于放置瓶盖和滴管的定位模座，定位模座上设置有竖直向上延伸的中心轴套，中心轴套的内部中空设置，中心轴套的顶部设置有环形的瓶盖放置台，瓶盖放置台下方上安装有多个可展开的内撑片，内撑片用于支撑瓶盖的内壁，瓶盖定位机构上还设置有滴管轴线稳定机构，滴管轴线
稳定机构的工作端设置在中心轴套内。
6.所述内撑片环绕中心轴套的轴线等间距分布，内撑片通过旋转单元驱动旋转展开，旋转单元包括与中心轴套同轴设置的旋转套，旋转套的顶部设置有多个竖直向上延伸的插杆，插杆插装在内撑片一端设置有安装孔中。
7.优选的，内撑片贴近中心轴套外壁的一侧设置有弧形内槽，弧形内槽由内撑片自由端一侧朝向安装孔一侧延伸，弧形内槽的深度朝向安装孔一侧逐渐变浅，中心轴套的周侧设置有凸块，凸块滑动安装在弧形内槽中。
8.优选的，旋转单元的旋转套底部周侧设置有齿槽，齿槽与主动齿轮啮合连接，主动齿轮插装在定位模座上，主动齿轮固定安装在第一旋转驱动装置的工作端上，第一旋转驱动装置的旋转轴与主动齿轮的中心轴处于同一直线上，第一旋转驱动装置固定安装在定位模座上。
9.优选的，定位模座的上方设置有凸起的支撑块，支撑块设置在中心轴套与主动齿轮的周侧。
10.优选的，滴管轴线稳定机构包括有固定安装在定位模座上的第一手指气缸，第一手指气缸的工作端朝向中心轴套设置，第一手指气缸工作端的中心面与中心轴套的中心轴线处于同一平面，第一手指气缸的工作端分别安装有剪状夹片，剪状夹片通过中心轴套下方进入定位模座内部。
11.优选的，所述剪状夹片为竖直向上延伸的长条状，剪状夹片的开口侧相对设置。
12.优选的，瓶盖定位机构的定位模座一侧还设置有瓶盖固定机构，瓶盖固定机构包括有固定安装在定位模座上的第二手指气缸，第二手指气缸的工作端朝向中心轴套设置，第二手指气缸工作端的中心面与中心轴套的中心轴线处于同一平面，第二手指气缸的工作端上固定安装有滑动夹爪，滑动夹爪在支撑块的表面水平移动，滑动夹爪的移动方向垂直与中心轴套的轴线方向，滑动夹爪相对的一侧中心设置有剪状开槽。
13.优选的，超声波焊接机的工作端设置中心轴套轴线方向的竖直方向上移动，超声波焊接机的工作端上安装有同轴设置的可更换焊头。
14.优选的，所述可更换焊头的底部中心位置设置有用于避让滴管胶头的避让腔。
15.本技术相比较于现有技术的有益效果是：1.本发明通过在超声波焊接机的工作端下设置瓶盖定位机构对不同尺寸的瓶盖进行定位，瓶盖可以放置在中心轴套顶部的瓶盖放置台上，滴管可以插装在瓶盖的安装位置并将胶头部位朝上，吸管部位插装在中心轴套内部，滴管轴线稳定机构的工作端设置在定位模座内部可以直接对滴管的吸管部位进行固定，从而保证了固定后的瓶盖与滴管的轴线位置处于同一直线上，保证了超声波焊接机焊接后的瓶盖与滴管连接质量较高，提高了成品质量的同时保证了生产效率。
16.2.本发明通过中心轴套的顶部设置的多个可展开的内撑片，内撑片可以跟随旋转套旋转做绕中心轴套轴线的旋转也可以以插杆为轴线自身进行旋转展开，对放置在瓶盖放置台上的瓶盖内部周侧进行多点支撑，从而对不同尺寸的瓶盖的内壁实现良好的贴合且对瓶盖的支撑力度相同，实现将瓶盖的轴线位置保证在中心轴套的轴线位置处。
17.3.本发明通过安装在定位模座上的第一手指气缸驱动剪状夹片进行相对的移动实现对滴管两侧的贴合，从而对插装在瓶盖中进入中心轴套的内部空腔的滴管吸管部位进
行夹持，剪状夹片的开口侧相对设置可以针对不同尺寸的滴管外侧弧面实现有效的贴合，从而保证了滴管轴线稳定机构可以针对不同尺寸的滴管进行固定，保证滴管轴线的稳定，使其在焊接后可以达到滴管轴线与瓶盖轴线处于同一位置上的高质量。
18.4.本发明通过设置单独的瓶盖固定机构对定位好的瓶盖进行再次固定，保证瓶盖在焊接时的稳定性，第二手指气缸驱动滑动夹爪与瓶盖两侧贴合，滑动夹爪与瓶盖接触的一侧设置的剪状开槽可以针对不同尺寸的瓶盖周侧弧顶进行有效的贴合，使得设备可以针对不同尺寸的瓶盖进行加工，同时保证对瓶盖固定的稳定性，保护瓶盖定位机构的结构。
19.5.本发明通过将超声波焊接机的工作端轴线位置设置在中心轴套的轴线方向上配合安装在超声波焊接机的工作端上可拆卸的可更换焊头对瓶盖进行焊接能量的传导，可更换焊头上设置的避让腔可以在可更换焊头底部贴合瓶盖表面时避让插装在瓶盖上的滴管的胶头部位，通过更换带有不同尺寸避让腔的可更换焊头，保证了设备可以针对不同尺寸的瓶盖与滴管进行焊接的效果，也对滴管的不同形状尺寸的胶头部位进行了保护。
20.6.本发明通过安装内撑片的旋转套底部周侧设置环绕的齿槽，主动齿轮固定安装在第一旋转驱动装置的工作端上且与旋转套上的齿槽啮合连接实现自动的旋转，减少人力的操作，第一旋转驱动装置可以配合传感器保证内撑片3b与瓶盖接触产生一定压力后第一旋转驱动装置停止旋转对设备进行保护。
附图说明
21.图1是实施例的第一视角下的立体图一；图2是实施例的第二视角下的立体图二；图3是实施例的第二视角下的立体结构分解图；图4是实施例的瓶盖定位机构、滴管轴线稳定机构和瓶盖固定机构第一视角下的立体图；图5是实施例的瓶盖定位机构、滴管轴线稳定机构和瓶盖固定机构的俯视图；图6是图5的a-a处截面剖视图；图7是实施例的瓶盖定位机构第一视角下的立体结构分解图及其局部放大图；图8是实施例的滴管轴线稳定机构的立体图；图9是实施例的瓶盖固定机构的立体图；图10是实施例的超声波焊接机的立体图；图中标号为：1-超声波焊接机；1a-可更换焊头；1a1-避让腔；2-底座；3-瓶盖定位机构；3a-定位模座；3a1-中心轴套；3a2-瓶盖放置台；3a3-凸块；3a4-支撑块；3b-内撑片；3b1-安装孔；3b2-弧形内槽；3c-旋转单元；3c1-旋转套；3c2-插杆；3c3-齿槽；3c4-主动齿轮；3c5-第一旋转驱动装置；4-滴管轴线稳定机构；4a-第一手指气缸；4b-剪状夹片；5-瓶盖固定机构；5a-第二手指气缸；5b-滑动夹爪；5c-剪状开槽。
具体实施方式
22.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
23.如图1至图4所示，本技术提供：一种用于滴管和瓶盖连接的智能超声波焊接装置，包括超声波焊接机1，以及固定安装超声波焊接机1的底座2，底座2上安装有瓶盖定位机构3，瓶盖定位机构3包括用于放置瓶盖和滴管的定位模座3a，定位模座3a上设置有竖直向上延伸的中心轴套3a1，中心轴套3a1的内部中空设置，中心轴套3a1的顶部设置有环形的瓶盖放置台3a2，瓶盖放置台3a2下方上安装有多个可展开的内撑片3b，内撑片3b用于支撑瓶盖的内壁，瓶盖定位机构3上还设置有滴管轴线稳定机构4，滴管轴线稳定机构4的工作端设置在中心轴套3a1内。
24.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何对不同尺寸和形状的滴管与瓶盖进行定位，保证超声波焊接装备焊接的效率。为此，本技术通过在超声波焊接机1的工作端下设置瓶盖定位机构3对不同尺寸的瓶盖进行定位，瓶盖定位机构3的定位模座3a固定安装在底座2上，定位模座3a具有内部中空的中心轴套3a1，瓶盖可以放置在中心轴套3a1顶部的瓶盖放置台3a2上，滴管可以插装在瓶盖的安装位置并将胶头部位朝上，吸管部位插装在中心轴套3a1内部，中心轴套3a1的顶部设置的多个可展开的内撑片3b通过旋转单元3c的旋转在中心轴套3a1的径向方向展开，对放置在瓶盖放置台3a2上的瓶盖内部周侧进行多点支撑，保证瓶盖的轴线位置与中心轴套3a1的轴线位置相同，瓶盖位置固定后安装在瓶盖定位机构3上的滴管轴线稳定机构4启动对插装在瓶盖上的滴管进行轴线位置的固定，滴管轴线稳定机构4的工作端设置在定位模座3a内部可以直接对滴管的吸管部位进行固定，从而保证了固定后的瓶盖与滴管的轴线位置处于同一直线上，保证了超声波焊接机1焊接后的瓶盖与滴管连接质量较高，提高了成品质量的同时保证了生产效率。
25.进一步的，如图4至图7所示：所述内撑片3b环绕中心轴套3a1的轴线等间距分布，内撑片3b通过旋转单元3c驱动旋转展开，旋转单元3c包括与中心轴套3a1同轴设置的旋转套3c1，旋转套3c1的顶部设置有多个竖直向上延伸的插杆3c2，插杆3c2插装在内撑片3b一端设置有安装孔3b1中。
26.内撑片3b贴近中心轴套3a1外壁的一侧设置有弧形内槽3b2，弧形内槽3b2由内撑片3b自由端一侧朝向安装孔3b1一侧延伸，弧形内槽3b2的深度朝向安装孔3b1一侧逐渐变浅，中心轴套3a1的周侧设置有凸块3a3，凸块3a3滑动安装在弧形内槽3b2中。
27.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是内撑片3b如何控制旋转展开。为此，本技术通过在中心轴套3a1上同轴设置旋转单元3c对内撑片3b进行安装，旋转单元3c的旋转套3c1的上端设置有用于插装内撑片3b一端的插杆3c2，弧形内槽3b2的一端插装在插杆3c2上实现内撑片3b可以跟随旋转套3c1旋转做绕中心轴套3a1轴线的旋转也可以以插杆3c2为轴线自身进行旋转展开，从而对不同尺寸的瓶盖的内壁实现良好的贴合，本实施例中采用了三个内撑片3b环绕在中心轴套3a1周侧，内撑片3b的上侧贴在瓶盖放置台3a2的下侧可以保证对不同长度的瓶盖进行定位，内撑片3b的数量和长度可以相对进行调整保证其展开的宽度，中心轴套3a1的周侧设置有径向突出的凸块3a3，凸块3a3限位安装在内撑片3b内侧设置的弧形内槽3b2中，弧形内槽3b2朝向安装孔3b1方向延伸也深度逐渐变浅，当旋转套3c1旋转带动插杆3c2与凸块3a3直线距离缩小时，内撑片3b的轴端与凸块3a3之间的角度变
大，从而使得内撑片3b的自由端绕安装孔3b1轴线进行向外的旋转，每个内撑片3b与凸块3a3的移动同步进行，可以保证内撑片3b展开的角度相同，进而保证内撑片3b贴合瓶盖内壁时对瓶盖的支撑力度相同，并将瓶盖的轴线位置保证在中心轴套3a1的轴线位置处。
28.进一步的，如图7所示：旋转单元3c的旋转套3c1底部周侧设置有齿槽3c3，齿槽3c3与主动齿轮3c4啮合连接，主动齿轮3c4插装在定位模座3a上，主动齿轮3c4固定安装在第一旋转驱动装置3c5的工作端上，第一旋转驱动装置3c5的旋转轴与主动齿轮3c4的中心轴处于同一直线上，第一旋转驱动装置3c5固定安装在定位模座3a上。
29.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是内撑片3b如何自动旋转避免人工操作。为此，本技术通过在安装内撑片3b的旋转套3c1底部周侧设置环绕的齿槽3c3，齿槽3c3啮合连接的主动齿轮3c4旋转时可以带动旋转套3c1进行旋转，主动齿轮3c4固定安装在第一旋转驱动装置3c5的工作端上实现自动的旋转，减少人力的操作，所述第一旋转驱动装置3c5可以是伺服电机，第一旋转驱动装置3c5可以固定安装在瓶盖定位机构3的定位模座3a上预留的安装位置中保证第一旋转驱动装置3c5可以跟随瓶盖定位机构3进行安装拆卸的移动，实际使用是第一旋转驱动装置3c5可以配合传感器保证内撑片3b与瓶盖接触产生一定压力后第一旋转驱动装置3c5停止旋转对设备进行保护。
30.进一步的，如图6和7所示：定位模座3a的上方设置有凸起的支撑块3a4，支撑块3a4设置在中心轴套3a1与主动齿轮3c4的周侧。
31.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何避免焊接对旋转单元3c产生影响。为此，本技术通过在定位模座3a的上侧设置突起的支撑块3a4对旋转套3c1与主动齿轮3c4进行保护，防止超声波焊接机1的工作端对旋转套3c1和主动齿轮3c4造成影响。
32.进一步的，如图8所示：滴管轴线稳定机构4包括有固定安装在定位模座3a上的第一手指气缸4a，第一手指气缸4a的工作端朝向中心轴套3a1设置，第一手指气缸4a工作端的中心面与中心轴套3a1的中心轴线处于同一平面，第一手指气缸4a的工作端分别安装有剪状夹片4b，剪状夹片4b通过中心轴套3a1下方进入定位模座3a内部。
33.所述剪状夹片4b为竖直向上延伸的长条状，剪状夹片4b的开口侧相对设置。
34.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何将插装在瓶盖上的滴管进行轴线的稳定使其在焊接后可以达到滴管轴线与瓶盖轴线处于同一位置上的高质量。为此，本技术通过滴管轴线稳定机构4对插装在瓶盖中进入中心轴套3a1的内部空腔的滴管吸管部位进行夹持，保证滴管轴线的稳定，滴管轴线稳定机构4通过安装在定位模座3a上的第一手指气缸4a驱动剪状夹片4b进行相对的移动实现对滴管两侧的贴合，剪状夹片4b设置在中心轴套3a1内部移动可以充分的利用空间，第一手指气缸4a的中心平面与中心轴套3a1的轴线处于同一平面内可以保证剪状夹片4b夹持滴管后地滴管轴线与瓶盖的轴线处于同一直线上，所述剪状夹片4b为竖直向上延伸的长条状且剪状夹片4b的开口侧相对设置可以针对不同尺寸的滴管外侧弧面实现有效的贴合，从而保证了滴管轴线稳定机构4可以针对不同尺寸的滴管进行固定。
35.进一步的，如图9所示：
瓶盖定位机构3的定位模座3a一侧还设置有瓶盖固定机构5，瓶盖固定机构5包括有固定安装在定位模座3a上的第二手指气缸5a，第二手指气缸5a的工作端朝向中心轴套3a1设置，第二手指气缸5a工作端的中心面与中心轴套3a1的中心轴线处于同一平面，第二手指气缸5a的工作端上固定安装有滑动夹爪5b，滑动夹爪5b在支撑块3a4的表面水平移动，滑动夹爪5b的移动方向垂直与中心轴套3a1的轴线方向，滑动夹爪5b相对的一侧中心设置有剪状开槽5c。
36.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是瓶盖定位机构3仅能对瓶盖进行一定程度的固定和定位，在超声波焊接机1对瓶盖和滴管进行高频词的震动，易对瓶盖定位机构3的结构造成损伤。为此，本技术通过设置单独的瓶盖固定机构5对定位好的瓶盖进行再次固定，保证瓶盖在焊接时的稳定性，瓶盖固定机构5包括固定安装在定位模座3a上的第二手指气缸5a，第二手指气缸5a驱动两侧的滑动夹爪5b进行相对的移动对瓶盖的两侧进行贴合固定，第二手指气缸5a的工作端的中心面与中心轴套3a1的中心轴线处于同一平面可以保证两侧的滑动夹爪5b与瓶盖的直线距离始终保持一致，当滑动夹爪5b对瓶盖周侧接触时对瓶盖的产生的压力也可以保持一致，滑动夹爪5b与瓶盖接触的一侧设置有剪状开槽5c，剪状开槽5c的存在可以针对不同尺寸的瓶盖周侧弧顶进行有效的贴合，使得设备可以针对不同尺寸的瓶盖进行加工，同时保证对瓶盖固定的稳定性，保护瓶盖定位机构3的结构。
37.进一步的，如图10所示：超声波焊接机1的工作端设置中心轴套3a1轴线方向的竖直方向上移动，超声波焊接机1的工作端上安装有同轴设置的可更换焊头1a。
38.所述可更换焊头1a的底部中心位置设置有用于避让滴管胶头的避让腔1a1。
39.基于上述实施例，本技术想要解决的技术问题是如何保证超声波焊接机1可以对瓶盖进行有效的贴合焊接同时不会对滴管的不同形状的胶头部位造成影响。为此，本技术通过将超声波焊接机1的工作端轴线位置设置在中心轴套3a1的轴线方向上，且超声波焊接机1的工作端可以进行竖直方向上的移动，方便对不同尺寸的瓶盖焊接位置进行调整，保证完美的焊接效果，超声波焊接机1的工作端上安装可更换焊头1a，超声波焊接机1以通过将高频的振动传导至可更换焊头1a处再由可更换焊头1a传导至贴合的瓶盖使其产生高频的振动造成瓶盖与滴管贴合部位的熔合达到焊接的目的，可更换焊头1a可以自由拆卸和更换，且可更换焊头1a的底部中心位置设置有避让腔1a1，避让腔1a1用于在可更换焊头1a底部贴合瓶盖表面时避让插装在瓶盖上的滴管的胶头部位，由于胶头具有较多不同的形状，故可以设置带有不同尺寸避让腔1a1的可更换焊头1a，方便在实际加工时对可更换焊头1a进行更换，保证了设备可以针对不同尺寸的瓶盖与滴管进行焊接的效果，也对滴管的不同形状尺寸的胶头部位进行了保护，滑动夹爪5b设置在支撑块3a4上进行移动，滑动夹爪5b的上侧水平高度低于放置在瓶盖放置台3a2上的瓶盖上侧，从而保证超声波焊接装置1的可更换焊头1a在接触瓶盖上侧时不会直接与瓶盖固定机构5的滑动夹爪5b直接接触造成影响。
40.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。