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申请/专利权人：浙江国自智能装备有限公司

摘要：本发明公开了一种焊接封口装置，包括支架、超声波焊头、用于放置料包的内模具以及套在内模具外的外模具，外模具与支架固定相连，支架上设有用于驱动内模具竖向升降的动力装置，在动力装置的驱动下，内模具高于外模具时，内模具与超声波焊头配合完成茶包与布条的焊接作业，外模具高于内模具时，外模具与超声波焊头配合完成多余布料的切除作业；将焊接和切除两道工序分开，使得焊头与内模具及外模具的直接接触时间均减少，能够减少模具的磨损，另外超声波焊头与外模具配合切除布料时的切割压力可以设计的很小，使得外模具刀口的磨损可以进一步减小。本发明还公开了一种包括上述焊接封口装置的料包生产设备。

主权项：1.一种焊接封口装置，用于料包2的封口，其特征在于，包括支架、用于放置料包2的内模具5以及套在所述内模具5外且用于切除多余布料的外模具4，所述支架上设有用于驱动所述内模具5竖向升降的动力装置9，所述外模具4与所述支架固定相连，且所述外模具4上方设有能够上移和下压且用于焊接料包2的超声波焊头1；所述外模具4顶部设有用于与所述超声波焊头1配合以切除多余布料的刀口；所述外模具4为中空的锥台形，所述外模具4的顶部边缘形成刀口；其中，还包括控制器和用于检测所述内模具5上下移动位置的感应开关，所述感应开关、所述超声波焊头1和所述动力装置9均与所述控制器相连。

全文数据：焊接封口装置及包括焊接封口装置的料包生产设备技术领域本发明涉及包装封口技术领域，特别是涉及一种焊接封口装置。此外，本发明还涉及一种包括上述焊接封口装置的料包生产设备。背景技术茶叶包装行业中超声波焊接应用广泛。目前超声波设备主要是针对无纺布材质的茶包进行焊接包装，却无法对薄型0.15mm厚度PET材质的布料进行有效焊接，其主要原因在于被焊接的材料较薄时，焊头与模具之间容易直接接触，模具会产生磨损，产生噪音较刺耳，不利于人工在旁边操作设备，另外，茶包焊接后多余的布料需要切除，目前的超声波设备焊接作业和切除作业均是采用同一模具，导致焊头与模具直接接触时间长，快速加剧了模具的磨损，降低了模具使用寿命，提高了模具更换频次，从而提高设备使用成本。因此如何解决茶包焊接时焊头与模具之间直接接触导致产生噪音、模具磨损等问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。发明内容本发明的目的是提供一种焊接封口装置，其将焊接和切除两道工序分开作业，能够减少焊接模具与焊头的直接接触，减少模具的磨损。本发明的另一目的是提供一种包括上述焊接封口装置的料包生产设备。为解决上述技术问题，本发明提供一种焊接封口装置，用于料包的封口，包括支架、用于放置料包的内模具以及套在所述内模具外且用于切除多余布料的外模具，所述支架上设有用于驱动所述内模具竖向升降的动力装置，所述外模具与所述支架固定相连，且所述外模具上方设有能够上移和下压且用于焊接料包的超声波焊头。优选地，所述外模具顶部设有用于与所述超声波焊头配合以切除多余布料的刀口。优选地，所述内模具和所述外模具均为与料包封口处相匹配的框架结构。优选地，所述外模具固定在外模平台上，所述外模平台通过立柱与所述支架相连，所述外模平台上设有用于所述内模具穿过的通孔；所述内模具固定在内模平台上，所述内模平台位于所述外模平台的下方，所述内模平台通过内模切换接柱与所述动力装置相连。优选地，所述动力装置为气缸。优选地，还包括控制器和用于检测所述内模具上下移动位置的感应开关，所述感应开关、所述超声波焊头和所述动力装置均与所述控制器相连。优选地，所述内模具上下连通，还包括用于将料包从所述内模具下方拉出的机械手，所述内模具的下方设有用于输送料包的滑道。优选地，所述支架上设有立架，所述机械手包括可开闭且用于夹取料包尾部的夹爪以及用于带动所述夹爪上下摆动的摆动缸，所述摆动缸的缸体竖向固定在所述立架一侧，所述摆动缸的活塞杆铰接有连杆，所述连杆的中部铰接在所述立架上，所述连杆远离所述摆动缸的一端与所述夹爪相连。优选地，所述摆动缸为摆动气缸，所述夹爪为气动夹爪。本发明还提供一种料包生产设备，包括上述任意一项所述的焊接封口装置。本发明提供的焊接封口装置，用于料包封口，包括支架、用于放置料包的内模具以及套在内模具外且用于切除多余布料的外模具，支架上设有用于驱动所述内模具竖向升降的动力装置，外模具与支架固定相连，且外模具上方设有能够上移和下压且用于焊接料包的超声波焊头。焊接封口装置使用时，先将未封口的茶包放入内模具，并使茶包的待封口边缘位于内模具外，此时内模具在上位，为初始位置，同时在茶包上方盖上封口使用的布条；然后超声波焊头下压，将布条压在茶包上，达到一定压力后，超声波焊头发出超声，通过超声波的高频振动将布条与茶包焊接为一体；焊接完成后通过动力装置将内模具切换到下位，此时超声波焊头随内模具同时下压，直到超声波焊头跟随焊好的茶包压到外模具并且保持一定压力；最后超声波焊头再次发出超声，利用外模具受力开始切割布料，即将封口焊接完成的多余布料通过外模具和超声波焊头的配合进行切除，完成茶包的封口加工。本发明提供的焊接封口装置，将焊接和切除两道工序分开动作，使得焊头与内模具及外模具的直接接触时间均减少，能够减少模具的磨损，另外超声波焊头与外模具配合切除布料时的切割压力可以设计的很小，使得外模具刀口的磨损可以进一步减小，因此该焊接封口装置的使用寿命比较高。本发明提供的料包生产设备包括上述焊接封口装置，由于上述焊接封口装置具有上述技术效果，上述料包生产设备也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。附图说明图1为本发明所提供的焊接封口装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的焊接封口装置的另一种具体实施方式的结构示意图；图3为本发明所提供的内模具部分的一种具体实施方式的结构示意图；图4为本发明所提供的机械手的一种具体实施方式的结构示意图。附图中标记如下：超声波焊头1、料包2、外模平台3、外模具4、内模具5、内模平台6、立柱7、内模切换接柱8、动力装置9、滑道10、立架11、摆动缸12、连杆13、夹爪14。具体实施方式本发明的核心是提供一种焊接封口装置，其将焊接和切除两道工序分开作业，能够减少焊接模具与焊头的直接接触，减少模具的磨损。本发明的另一核心是提供一种包括上述焊接封口装置的料包生产设备。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。请参考图1至图4，图1为本发明所提供的焊接封口装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的焊接封口装置的另一种具体实施方式的结构示意图；图3为本发明所提供的内模具部分的一种具体实施方式的结构示意图；图4为本发明所提供的机械手的一种具体实施方式的结构示意图。本发明具体实施方式提供的焊接封口装置，主要用于对料包2进行焊接封口，料包2具体可以为茶包、调味包等，本申请对此不作具体限制，下面以茶包为例进行具体说明。本发明提供的焊接封口装置，如图2所示，主要包括支架、超声波焊头1、用于放置料包2的内模具5以及套在内模具5外的外模具4，其中，外模具4与支架固定相连，支架上设有用于驱动内模具5竖向升降的动力装置9，在动力装置9的作用下内模具5可以高于外模具4，可记为上位，内模具5也可以低于外模具4，可记为下位，超声波焊头1设在外模具4上方且能够上移和下压，超声波焊头1主要用于发出超声，其与内模具5配合可完成茶包与布条的焊接，与外模具4配合可以将多余布料切除。焊接封口装置使用时，先将未封口的茶包放入内模具5，并使茶包的待封口边缘位于内模具5外，此时内模具5在上位内模具5高于外模具4，为初始位置，同时在茶包上方盖上封口使用的布条；然后超声波焊头1下压，将布条压在茶包上，达到一定压力后，超声波焊头1发出超声，通过超声波的高频振动将布条与茶包焊接为一体；焊接完成后通过动力装置9将内模具5切换到下位内模具5低于外模具4，此时超声波焊头1随内模具5同时下压，直到超声波焊头1随焊好的茶包压到外模具4并且保持一定压力；最后超声波焊头1再次发出超声，利用外模具4受力开始切割布料，即将封口焊接完成的多余布料通过外模具4和超声波焊头1的配合进行切除，完成茶包的封口加工。其中需要说明的是，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。超声波切除的原理与超声波焊接类似，只是焊接压力和焊接时间不同，一般超声波切除所需的压力小于超声波焊接。优选的，在外模具4顶部可以设有用于与超声波焊头1配合以切除多余布料的刀口，以达到更好的切除效果；超声波焊头1将茶包压到外模具4的刀口上时，利用外模具4刀口受力切割布料。具体地，外模具4可以为中空的锥台形，且顶部尺寸小于底部，外模具4的顶部边缘形成刀口。另外，内模具5用于放置茶包，为达到较好的焊接效果，内模具5优选为与茶包封口处相匹配的框架结构；由于目前茶叶包装袋多为四棱锥形，则内模具5可以为方形框架，可同时实现茶包头部四个边的焊接。同时为达到较好的切除效果，外模具4也优选为与茶包封口处相匹配的框架结构；由于目前茶叶包装袋多为四棱锥形，则外模具4可以为截面为梯形的中空锥台。其中需要说明的是，本发明提供的焊接封口装置，可以适用于多种形状的茶包，并不限于四棱锥茶包，也可以适用于方形、三棱锥等其他形状的茶包，本申请对此不作具体限制。综上所述，本发明提供的焊接封口装置，将焊接和切除两道工序分开动作，使得焊头与内模具5及外模具4的直接接触时间均减少，能够减少模具的磨损，另外超声波焊头1与外模具4配合切除布料时的切割压力可以设计的很小，使得外模具4刀口的磨损可以进一步减小，因此该焊接封口装置的使用寿命比较高。在上述各具体实施方式的基础上，为方便连接和布置，本发明提供的焊接封口装置，可以将外模具4固定在外模平台3上，且外模平台3通过立柱7与支架相连，外模平台3上设有用于内模具5穿过的通孔。另外，可以设置内模平台，并将内模具5固定在内模平台6上，内模平台6位于外模平台3的下方，且内模平台6可以通过内模切换接柱8与动力装置9相连。具体地，动力装置9可以选用气缸，体积小，质量轻，易于控制，内模平台6可以与气缸的伸缩杆相连接，气缸的缸体固定在支架上，立柱7可以固定在气缸的缸体上。当然，也可以选用液压缸、直线电机等驱动内模具5升降，均在本发明的保护范围内。在上述各具体实施方式的基础上，为提高茶包生产的自动化程度，本发明提供的焊接封口装置，优选还包括控制器和用于检测内模具5上下移动位置的感应开关，感应开关、超声波焊头1和动力装置9均与控制器相连；焊接茶包时，将未封口的茶包放入内模具5后，可以先由感应开关确认内模具5的位置，确认内模具5在上位后，控制器控制超声波焊头1下压，并以一定压力将布条压在茶包上，然后超声波焊头1发出超声焊接茶包，焊接完成后控制器控制动力装置9带动内模具5切换到下位，由感应开关确认后，再控制超声波焊头1与外模具4配合进行切除作业。当然，也可以不设置感应开关，直接通过手动单独控制动力装置9的启闭、超声波焊头1的升降和启闭，也在本发明的保护范围之内。在上述各具体实施方式的基础上，内模具5优选上下连通，本发明提供的焊接封口装置，还可以包括用于将料包2从内模具5下方拉出的机械手，且在内模具5的下方可以设有滑道10，如图1所示；在茶包封口完成后，机械手直接将茶包从内模具5下方拉出，并使茶包落在滑道10内，通过滑道10将茶包输送至指定位置，实现茶包的自动取出。具体地，请参考图4，机械手可以包括可开闭的夹爪14以及用于带动夹爪14上下摆动的摆动缸12，同时在支架上设有立架11，摆动缸12的缸体竖向固定在立架11一侧，摆动缸12的活塞杆铰接有连杆13，连杆13的中部铰接在立架11上，连杆13远离摆动缸12的一端与夹爪14相连，同时为提高自动化程度，摆动缸12和夹爪14优选均与控制器相连；茶包封口后，先通过夹爪14夹住茶包尾部，再利用摆动缸12的伸缩使夹爪14夹着茶包从内模具5下方拉出，然后夹爪14松开，茶包掉至滑道10内并沿滑道10流走。其中，摆动缸12优选为摆动气缸，夹爪14优选为气动夹爪，质量轻，体积小，易于控制，夹爪14的夹齿在开闭气缸的驱动下打开和闭合。当然，摆动缸12和夹爪14的类型并不限于此，本申请对此不作具体限制。综上所述，本发明提供的焊接封口装置，包括分开作业的内模具5和外模具4，外模具4主要用于切除多余的布料，内模具5主要作为茶包的封口焊接使用，内模具5在动力装置9的驱动下，可以在外模具4的上下方移动，内模具5在上位时，内模具5高于外模具4，内模具5与超声波焊头1配合完成焊接作业，内模具5在下位时，外模具4高于内模具5，外模具4与超声波焊头1配合完成切除作业，茶包封口完成后，由于茶包的尾端在模具底部露出，通过预设的机械手可以将茶包从内模具5下方拉出，取出茶包。除了上述焊接封口装置，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述焊接封口装置的料包生产设备，该料包生产设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。在本发明申请文件的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“竖向”等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，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发明的限制。另外，说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。以上对本发明所提供的焊接封口装置及包括焊接封口装置的料包生产设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

权利要求：1.一种焊接封口装置，用于料包2的封口，其特征在于，包括支架、用于放置料包2的内模具5以及套在所述内模具5外且用于切除多余布料的外模具4，所述支架上设有用于驱动所述内模具5竖向升降的动力装置9，所述外模具4与所述支架固定相连，且所述外模具4上方设有能够上移和下压且用于焊接料包2的超声波焊头1。2.根据权利要求1所述的焊接封口装置，其特征在于，所述外模具4顶部设有用于与所述超声波焊头1配合以切除多余布料的刀口。3.根据权利要求2所述的焊接封口装置，其特征在于，所述内模具5和所述外模具4均为与料包2封口处相匹配的框架结构。4.根据权利要求2所述的焊接封口装置，其特征在于，所述外模具4固定在外模平台3上，所述外模平台3通过立柱7与所述支架相连，所述外模平台3上设有用于所述内模具5穿过的通孔；所述内模具5固定在内模平台6上，所述内模平台6位于所述外模平台3的下方，所述内模平台6通过内模切换接柱8与所述动力装置9相连。5.根据权利要求1所述的焊接封口装置，其特征在于，所述动力装置9为气缸。6.根据权利要求1所述的焊接封口装置，其特征在于，还包括控制器和用于检测所述内模具5上下移动位置的感应开关，所述感应开关、所述超声波焊头1和所述动力装置9均与所述控制器相连。7.根据权利要求1至6任意一项所述的焊接封口装置，其特征在于，所述内模具5上下连通，还包括用于将料包2从所述内模具5下方拉出的机械手，所述内模具5的下方设有用于输送料包2的滑道10。8.根据权利要求7所述的焊接封口装置，其特征在于，所述支架上设有立架11，所述机械手包括可开闭且用于夹取料包2尾部的夹爪14以及用于带动所述夹爪14上下摆动的摆动缸12，所述摆动缸12的缸体竖向固定在所述立架11一侧，所述摆动缸12的活塞杆铰接有连杆13，所述连杆13的中部铰接在所述立架11上，所述连杆13远离所述摆动缸12的一端与所述夹爪14相连。9.根据权利要求8所述的焊接封口装置，其特征在于，所述摆动缸12为摆动气缸，所述夹爪14为气动夹爪。10.一种料包生产设备，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的焊接封口装置。

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