一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備及焊接方法
2023-05-09 11:16:51
專利名稱：一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備及焊接方法
技術領域：
本發明涉及一種用於焊接成人失禁褲、嬰兒訓練褲、嬰兒拉拉褲及衛生巾 或多層衛生材料的一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備，屬超聲波焊 接設備製造領域。
背景技術：
本申請人所有授權公告號CN1234308C、名稱"嬰幼兒訓練褲成型複合裝置 及成型方法"，該專利中的焊接機構中花紋模輪或模輥與超聲波模頭相配合，嬰 幼兒訓練褲的腰腿部材料在經過花紋模輪或模輥與超聲波模頭構成的間隙時， 超聲波模頭髮出的超聲波使花紋凸起部分的材料與材料接觸面間的分子振蕩產 生熱能，使兩層材料經花紋模輪凸起部分滾壓複合、將嬰幼兒訓練褲兩側腰片 焊接，隨動機構中的二塊隨動板與花紋模輪同軸隨動並帶動超聲波模頭進退， 保證超聲波頭與模輪間的間隙恆定。需要改進的點在於 一是由於套接花紋模 輪的軸的直徑小，造成花紋模輪的輪面與超聲波焊接發生器的焊接頭的端面不 是寬面配合，而是窄面配合，只適用於被焊物片的逐漸焊接(附圖3)，不適應 被焊物片的瞬間一次焊接，並且焊接的可靠性不理想；二是由於在花紋模輪的 面上只有一組超聲波焊接頭與之相對應，因此只能實現一次性焊接，無法進行 二次焊接、三次焊接、多次焊接，特別是對多層被焊物片根本無法實施有效地 焊接；三是由於焊接效率，直接影響到失禁褲、嬰兒訓練褲、嬰兒拉拉褲、衛 生巾等衛生用品等生產設備的生產效率；四是由於花紋模輪沒有預熱結構，花 紋模輪的輪面與超聲波焊接發生器的焊接頭間對被焊物片的焊接速度低、焊接 強度低；五是在同樣材料、同樣厚度、同樣焊接速度、同樣功率、同樣頻率、 同樣振幅、同樣超聲波焊模、同樣模塊形狀(花紋模輪或花紋塊)、同樣花紋齒 形模塊、同樣焊接間隙的情況下，由於背景技術對被焊物片呈窄面焊接、焊接時間短、焊接模塊沒有預熱裝置，因此不僅焊接速度低、焊接強度低，而且無 法實現對厚層或多層被焊物片的焊接。
發明內容
本發明的目的之一，焊接轉體的直徑為200mm 5000mm且分布在焊接轉 體上模塊的輪面在與超聲波焊模端面相對時，其模塊的面與超聲波悍模端面呈 寬面相對。
本發明的目的之二，在同一焊接轉體的輪面上間距分布2塊或2塊以上模 塊，並且模塊按比例與2組或2組以上的超聲波焊模相對應。
本發明的目的之三，實現對被悍物片的一次初焊、二次復焊和多次焊接， 進而提高對於多層被焊物片的焊接速度和焊接強度。
本發明的目的之四，在模塊的軸向設有1根或2根電加熱棒，進而實現了 模塊對位於其上被焊物片的預熱。
設計方案為了實現上述設計目的。本發明在現有超聲波焊接焊接設備的 基礎上，通過對超聲波焊接設備結構的創新，充分利用超聲波焊模所產生的超 聲波，使被焊物片的材料與材料之間的接觸面呈寬面接觸、瞬間焊接成型。
1、 焊接轉體的直徑200mm 5000mm，並且分布在焊接轉體上的模塊的面 與超聲波焊模端面相對時呈寬面的設計，是本發明的特徵之一。這樣做的目的 在於焊接轉體的直徑越大，分布在焊接轉體上的模塊隨著焊接轉體直徑的增 大，其模塊的面在轉動經過超聲波焊模端面的瞬間，與超聲波焊模的端面相對 接觸面的面積越寬,形成更加充分的焊接面積,確保了超聲波焊接質量的可靠性。
2、 在同一焊接轉體的周圍間距分布2塊或2塊以上的模塊，並且2組或多 組超聲波焊模按比例與之對應，是本發明的特徵之二。這樣做的目的在於在 同一焊接轉體上間距分布的模塊，可以在一轉內利用2組或2組以上的超聲波 焊模對被焊物片實施初焊和復焊，或實施初焊、復焊、多次焊接，不僅極大地 提高了被焊接物片的焊接強度和焊接速度，而且實現超聲波焊模對二層或多層 被焊物片焊接處的可靠焊接。
3、 模塊軸向設有1根或2根電加熱棒的設計，是本發明的特徵之三。這樣 做的目的在於電加熱棒所產生的熱能將模塊加熱，被加熱後的模塊將通過其上的被焊物片的焊接處加熱，使被焊物片焊接處的材料發熱、產生熱運動，此 時，當超聲波焊模作用在被焊物片的焊接處時，超聲波焊模所產生的能量與模 塊對被焊物片焊接處的材料所產生的熱量相疊加，從而使被焊物片達到熔融焊 接狀態，當超聲波焊模壓在被焊物片上時，被焊物片之間的焊接強度達到了高 可靠性。
技術方案l: 一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備，它包括模塊、
焊接轉體及超聲波焊接發生器，所述的焊接轉體的直徑為200mm 5000mm， 2塊或多塊模塊間距分布在焊接轉體的輪面上，2組或2組以上超聲波焊接發生 器的焊模按比例與位於焊接轉體輪面上的模塊相對應且呈間隙配合。
技術方案2: —轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備的焊接方法， 連續不斷的被焊物片經過三輥壓緊裝置壓緊、導向輥導向進入超聲波焊接設備
中模塊與超聲波焊模間(1)對於2層被焊物片超聲波焊接設備中的第一組超
聲波焊模對位於其間的被焊物片焊接處進行初焊，第二組超聲波焊模對初焊後 的初焊處進行二次焊接，或對二次焊接處進行第三次、第四次、……，直至焊
接好；或(2)對於多層被焊物片超聲波焊接設備中的第一組超聲波焊接頭對位
於其間的被焊物片焊接處進行焊接，第二組超聲波焊模對初焊後的初焊處進行 第二次焊接，第三組超聲波焊模對第二次焊處進行第三次焊接，或第四組超聲
波焊模對第三次焊處進行第四次焊接，……，直至焊接好；或(3)超聲波焊接設 備中的多組超聲波焊模根據事先設定的程序，間隔對被焊物片進行焊接。
本發明與背景技術相比， 一是開創了超聲波焊接設備一轉多片、多次焊接 的先例，不僅極大地提高了焊接效率，而且極大地提高了焊接強度，降低了生 產成本；二是實現了對多層被焊物片的可靠焊接，解決了背景技術長期以來想 要解決而未解決的焊接難題；三是開創了一轉間隔焊接的先例，為新產品的開 發創新了必要的技術手段；四是模塊軸向電加熱棒的設置，不僅能夠直接將模 塊加熱，而且通過模塊實現了對被焊物片的預熱，極大地提高了被焊物片的焊 接速度和焊接強度；五是在同樣材料、同樣厚度、同樣焊接速度、同樣功率、 同樣頻率、同樣振幅、同樣超聲波焊模、同樣模塊形狀(花紋模輪或花紋塊)、 同樣花紋齒形模塊、同樣焊接間隙的情況下，由於發明對被焊物片呈寬面焊接、焊接時間長、焊接模塊設有預熱裝置，因此不僅焊接速度高、焊接強度高，而 且實現了對厚層或多層被焊物片的焊接。
圖1是一轉片超聲波焊接設備的部分結構示意圖。
圖2是圖1的應用實施結構的部分示意圖。
圖3是背景技術中被焊物片焊接走向示意圖。
圖4是本發明被焊物片焊接直向示意圖。
圖5是圖3應用於失禁褲生產設備中的示意圖。
具體實施例方式
實施例1:參照附圖1和2。 一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備
10，它包括模塊l、焊接轉體2及超聲波焊接發生器。超聲波焊接器由超聲波
發生器、換能器及超聲波焊模構成且系現有技術，在此不作敘述。模塊1系現 有技術，為不動件或動件，其模塊1面上的花紋即為被焊物片焊接處焊接後的
成型花紋，模塊1軸向設有1根或2根電加熱棒4，並且在模塊l軸向設有熱 傳感器8(如熱電偶)，熱傳感器8主要用於檢測模塊1的溫度，並且將所檢測 到的溫度傳輸給溫度控制器，當溫度高於其設定值時，電加熱棒4停止加熱， 當溫度低於其設定值時，電加熱棒4開始加熱，始終使壓經紋塊1處於所設定 的溫度範圍內。所述的焊接轉體2為轉動體，其焊接轉體的直徑為200mm 5000mm，也就是說，焊接轉體2的直徑的取值範圍在為200mm 5000mm內 可以任意選擇且包括端值，並且焊接轉體2的加工製作系現有技術，在此不作 敘述。2塊或多塊模塊1間距(等間距或非等間距)分布在焊接轉體2的輪面 上，2組或2組以上超聲波焊接發生器的焊模3按比例與位於焊接轉體2輪面 上的模塊1相對應且呈間隙配合，也就是說，2組或2組以上超聲波焊接發生 器的焊模3選擇的多少，是根據被焊物片的需要按比例與模塊1對應且呈間隙 配合，間隙的取值範圍為0.01mm 3mm，也就是說，間隙的取值範圍在 0.01mm 3mm範圍內可以任意先擇且包括端值，每次超聲波焊模3與模塊1 間的焊接間隙根據被焊物片焊接狀態可調。
焊接效果取決於M^1/S XtXPXSXC， M表示焊接質量，t表示時間，S表示焊接面積，C表示超聲波，p表示焊接壓力(該壓力施加於超聲波焊模與
焊接轉體模塊之間)。
實施例2:在實施例1的基礎上，每組超聲波焊接發生器的焊模3由一塊
或2塊或多塊構成。
實施例3:參照附圖2和3。在實施例1的基礎上， 一轉多片多次焊接高速 高強度超聲波焊接設備的焊接方法，連續不斷的被焊物片5經過三輥壓緊裝置 7壓緊、導向輥6導向進入超聲波焊接設備中模塊1與超聲波焊模3間(l)對 於2層被焊物片超聲波焊接設備中的第一組超聲波焊模3-1對位於其間的被 焊物片5焊接處9進行初焊，第二組超聲波焊模3-2對初焊後的初焊處進行二 次焊接，或對二次焊接處進行第三次、第四次、……，每次超聲波焊模3與模 塊1間的焊接間隙根據被焊物片焊接狀態可調，直至焊接好。模塊軸向設有1 根或2根電加熱棒4，每組超聲波焊接發生器的焊模由一塊或2塊或多塊構成。
實施例4:在實施例3的基礎上，對於多層被焊物片超聲波焊接設備中 的第一組超聲波焊接頭3-1對位於其間的被焊物片5焊接處9進行焊接，第二 組超聲波焊模3-2對初焊後的初焊處進行第二次悍接，第三組超聲波悍模3-3 對第二次焊處進行第三次焊接，或第四組超聲波焊模3-4對第三次焊處進行第 四次焊接，……，每次超聲波焊模3與模塊1間的焊接間隙根據被焊物片焊接 狀態可調，直至焊接好。
實施例5:在實施例3的基礎上，超聲波焊接設備中的多組超聲波焊模根 據事先設定的程序，間隔對被焊物片5進行悍接，每次超聲波焊模3與模塊1 間的焊接間隙根據被焊物片焊接狀態可調。
需要理解到的是上述實施例雖然對本發明作了比較詳細的文字描述，但 是這些文字描述，只是對本發明思路的文字描述，而不是對本發明思路的限制， 任何不超出本發明思路的增加、省略或組合，均落入本發明的保護範圍內。
權利要求
1、一種一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備，它包括模塊、焊接轉體及超聲波焊接發生器，其特徵在於所述的焊接轉體的直徑為200mm～5000mm，2塊或多塊模塊間距分布在焊接轉體的輪面上，2組或2組以上超聲波焊接發生器的焊模按比例與位於焊接轉體輪面上的模塊相對應且呈間隙配合。
2、 根據權利要求1所述的一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備，其特徵是模塊軸向設有1根或2根電加熱棒。
3、 根據權利要求2所述的一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備，其特 徵是.-模塊軸向設有熱傳感器。
4、 根據權利要求1所述的一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備，其特 徵是每組超聲波焊接發生器的焊模由一塊或2塊或多塊構成。
5、 一種一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備的焊接方法，其特徵是 連續不斷的被焊物片經過三輥壓緊裝置壓緊、導向輥導向進入超聲波焊接設備中模塊與超聲波焊模間(1)對於2層被焊物片超聲波悍接設備中的第一組超 聲波焊模對位於其間的被焊物片焊接處進行初焊，第二組超聲波焊模對初焊後 的初悍處進行二次焊接，或對二次焊接處進行第三次、第四次、……，直至焊 接好；或(2)對於多層被焊物片超聲波焊接設備中的第一組超聲波焊接頭對位於其間的被焊物片焊接處進行焊接，第二組超聲波焊模對初焊後的初焊處進行 第二次焊接，第三組超聲波焊模對第二次焊處進行第三次焊接，或第四組超聲波焊模對第三次焊處進行第四次焊接，……，直至焊接好；或(3)超聲波焊接設 ,中的多組超聲波焊模根據事先設定的程序，間隔對被焊物片進行焊接。
6、 根據權利要求5所述的一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備的焊接 方法，其特徵是模塊軸向設有1根或2根電加熱棒。
7、 根據權利要求5所述的一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備的悍接方法，其特徵是每組超聲波焊接發生器的悍模由一塊或2塊或多塊構成。
全文摘要
本發明涉及一種用於焊接成人失禁褲、嬰兒訓練褲及衛生巾的一轉多片多次焊接高速高強度超聲波焊接設備，它包括模塊、焊接轉體及超聲波焊接發生器，所述的焊接轉體的直徑200mm～5000mm，2塊或多塊模塊1間距分布在焊接轉體的輪面上，2組或2組以上超聲波焊接發生器的焊模按比例與位於焊接轉體輪面上的模塊相對應且呈間隙配合。優點一是開創了超聲波焊接設備一轉多片、多次焊接的先例，不僅極大地提高了焊接效率，而且極大地提高了焊接強度，降低了生產成本；二是實現了對多層被焊物片的可靠焊接，解決了背景技術長期以來想要解決而未解決的焊接難題；三是開創了一轉間隔焊接的先例，為新產品的開發創新了必要的技術手段。
文檔編號B23K20/10GK101518370SQ20081008671
公開日2009年9月2日 申請日期2008年3月12日 優先權日2008年3月12日
發明者李世錦 申請人:杭州珂瑞特機械製造有限公司