一种用于双层无纺布的超声波压烫焊接装置

技术领域

本发明涉及无纺布压烫焊接领域，更具体地涉及一种用于双层无纺布的超声波压烫焊接装置。

背景技术

医用灭菌包裹材料中的非织造布(无纺布)包裹材料，一般都是裁切成不同规格的正方形或长方形的单片状，供医疗机构包裹各种器械进行灭菌。

然而一些较大或较重的器械，在包裹器械灭菌时容易造成破损，故很多客户选择两片无纺布合并进行包裹,而两片不相连的无纺布在包裹操作时不够方便，因此，需将两片无纺布烫合粘在一起后使用，这样就需要先将两层无纺布粘合在一起后，再进行裁切的设备来完成，然而现有技术并没有针对双层无纺布的超声波压烫焊接装置。

目前，市场上的无纺布横切设备，只具有将无纺布卷材横向切断，不具备对其两边缘的烫合功能，而制袋设备具有烫合及切断功能，但制袋设备大多数为电热烫合，对无纺布的烫合不太合适，另外，制袋设备的宽幅也相对较窄，根本无法满足无纺布包裹材料规格的切片要求。

因此，需要在无纺布横切设备上，增加对双层无纺布两边缘的压烫功能。医用灭菌包裹材料无纺布的材质为热塑性材料聚丙烯(PP)，所以采用超声波烫合更合适。

由于超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，而焊区即两个焊接的交界面处的声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。

超声波对无纺布焊接的好坏，取决于超声波焊头的振幅(焊头的功率)、所加压力及焊接时间等三个因素。这三个量相互作用有个适宜值，能量超过适宜值时，无纺布的熔解量就大，焊接时易变形或烫穿；若能量小，则不易焊牢。当选择好合适的振幅超声波焊头后，以及对双层无纺布适合的压力，那么焊接的质量就取决于焊接时间了。因此，在焊接时，需要相对固定的时间，也就是材料在超声波焊头间通过的速度要一致，即匀速运动，才能保证压烫焊接的质量。

双层无纺布的焊接，是在压花轮与超声波焊头之间完成，当双层无纺布匀速通过具有一定压力的压花轮与焊头之间时，压花轮上凸起之处与超声波焊头之间，产生一定的压力，经过之处的双层无纺布就焊接成功，焊接相连之处的花纹为压花轮上凸起图案。

为了满足不同要求的焊接图案和要求，压花轮的图案有多种多样，有均匀连续的点状或虚线压花轮，这样的压花轮压烫焊接处，即两层相连之处，为连续的点状或虚线；有文字或商标图案的压花轮，而且不是连续的，是间隔开的，即压花轮上是一段有文字或图案，一段是空白的，那么压烫焊接处，即为间隔开的文字或商标图案。

均匀连续图案的压花轮，在压烫焊接时，只要双层无纺布匀速通过，就可以带动压花轮的匀速滚动，从而使双层无纺布压烫焊接，质量也相对稳定。而那些不是均匀图案的压花轮，特别是有间断不连续的，就无法靠这种被动的滚动形式来压烫，因有文字或图案之处是凸起的，无纺布与之可以接触，无纺布移动，带动压花轮随之滚动；而空白无文字或图案之处是凹下去的，无纺布与压花轮是不接触的，这些地方如果靠无纺布的移动，来带动压花轮的运转，就不能实现了。所以，如果要满足双层无纺布各种不同文字或图案的压烫焊接要求，压花轮靠被动运转是无法完成的。

这样就要解决压花轮由被动运转改为主动运转。只有压花轮主动运转，才能既满足连续均匀不间断的文字或图案的压烫焊接，又满足不均匀排列的文字或图案，以及文字图案之间有间断等各种压花轮的压烫焊接。

压花轮由被动运转改为主动运转后，还要解决压花轮的运转与双层无纺布移动的同步问题。如果压花轮运转与无纺布移动速度不统一，压烫焊接的文字或图案，就会与压花轮上文字或图案不一致，产生变形情况。因此，需要保证压花轮主动运转的速度等于无纺布牵引移动的速度，这样，压花轮主动运转的动力，最理想的方法还是靠无纺布的移动来提供。

由于横切机切断无纺布的拉料方式为间歇式，当切刀抬起时，牵引辊瞬间拉出所需切断的长度后，拉料停止，切刀落下将材料切断，如此反复，完成材料的横向切断。所以，要想靠无纺布的移动作为压花轮的动力，还必须解决横切机的间歇拉料问题，只有无纺布在压花轮与超声波焊头之间匀速运动，才能保证压烫焊接品质稳定良好。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于双层无纺布的超声波压烫焊接装置，从而解决现有技术中缺乏对双层无纺布进行同时超声波压烫焊接而又能保证压烫焊接品质稳定良好的装置的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种用于双层无纺布的超声波压烫焊接装置，包括：机架，依次设置于所述机架上的一组前过料辊、牵引辊、压花轮架、超声波焊头架以及后过料辊；所述前过料辊下方设置有摆臂，所述摆臂的右端通过触碰牵引辊电机开关实现牵引辊电机的开启，所述牵引辊电机与牵引辊连接，所述牵引辊通过多个皮带轮与压花轮相连，所述压花轮固定于压花轮架上，超声波焊头固定于所述超声波焊头架上，所述压花轮与超声波焊头在竖直方向上对准；其中，所述牵引辊运转带动所述压花轮转动，牵引压辊将穿过所述牵引压辊和牵引辊之间的双层无纺布拉动前行，所述压花轮在气缸的作用下向下移动，与超声波焊头同时对双层无纺布的两条侧边进行压烫焊接。

所述超声波压烫焊接装置设置于横切机的切断装置与放料装置之间，所述前过料辊与切断装置连接，所述后过料辊与放料装置连接。

所述一组前过料辊以滑轮组形式提供。

所述一组前过料辊为上下对称布置的八个前过料辊，所述摆臂与位于下方的四个前过料辊通过双层无纺布连接。

所述牵引辊通过其表面的牵引辊齿轮与第一齿轮啮合，所述第一齿轮又与第一皮带轮并排固定；所述第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮连接，使第二皮带轮运转；所述第二皮带轮安装于转动轴上，所述转动轴上安装有第三皮带轮，所述第三皮带轮又通过皮带带动第四皮带轮，所述第四皮带轮与所述压花轮同轴固定，进而带动压花轮转动。

所述第一皮带轮与所述第二皮带轮之间设置有转角轮和张紧轮。

所述超声波压烫焊接装置包括可沿水平方向滑移的两组压花轮和压花轮架，以及两组超声波焊头和超声波焊头架，通过调整它们的间距可实现不同宽度无纺布的压烫焊接。

所述两个压花轮架同时安装于沿竖直方向平行安装的两根固定轴上，保证所述压花轮的平稳。

所述两个超声波焊头架同时安装于沿水平方向平行安装的两根固定轴上，保证所述超声波焊头的平稳。

所述压花轮的左右两侧分别连接有滑块，以及供滑块移动的导轨，确保所述双层无纺布在压花轮与超声波焊头之间受力均匀。

本发明的关键发明点即在于，通过特别的结构设计，不仅将压花轮由被动运转改为主动运转，而且使压花轮主动运转的速度与无纺布牵引移动的速度保持一致，因此，只要无纺布在压花轮与超声波焊头之间匀速运动，就能保证压烫焊接品质稳定良好。

根据本发明提供的一种用于双层无纺布的超声波压烫焊接装置，其相对现有技术具有以下有益效果：

1)适用于各种不同图案的压烫焊接：无论是点状、虚线的压烫焊接，还是文字图案的压烫焊接，只需将所要焊接的图案内容制成相应的压花轮，就可能压烫出相应的图案。

2)适应不同宽度材料的两边缘压烫焊接：两边缘的压花轮及超声波焊头，能够沿固定轴横向位置方便移动，因此，可以适应各种宽度的双层无纺布两边缘的压烫焊接。

3)压烫焊接质量稳定：焊头的功率确定，压花轮采用气缸下压，压花轮的左右分别设有压花轮滑动导轨及压花轮滑动滑块，压花轮滑动滑块在压花轮滑动导轨内上下移动运行，确保压花轮的下压平稳，保证压花轮上的横向所有图案与焊头接触受力均匀，压烫焊接一致。压花轮的转动，是通过压烫焊接装置前面的拉料牵引辊带动皮带轮，再由皮带轮上的皮带来带动，因此压花轮的运转与无纺布的移动是同步的。因此，压烫效果稳定良好。

综上所述，根据本发明提供的超声波压烫焊接装置，不仅适用于各种不同图案的压花轮，还可用于不同宽度无纺布的压烫焊接，并且保证了压烫焊接质量稳定，解决了现有装置无法实现双层无纺布的超声波压烫焊接问题。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例提供的一种超声波压烫焊接装置的纵向截面图；

图2是如图1所示超声波压烫焊接装置的俯视图；

图3是如图1所示超声波压烫焊接装置的压烫焊接处横向截面图；

其中：

1前过料辊；2牵引辊；3牵引压辊；4第一皮带轮；5皮带；6皮带转角轮；7第二皮带轮；8皮带张紧轮；9第二齿轮；10第一齿轮；11后过料辊；12同步轮；13牵引辊电机；14同步带；15超声波焊头；16超声波焊头架；17气缸；18压花轮；19第四皮带轮；20皮带；21第三皮带轮；22转动轴；23压花轮固定轴；24超声波焊头固定轴；25牵引辊电机开关；26摆臂；27牵引压辊下压调节旋钮；28压花轮架；29压花轮滑动导轨；30压花轮滑动滑块；31压花轮压烫焊接点；32皮带拉紧调节旋钮；33机架；34双层无纺布；35机架地脚；36横切机切断装置；37横切机放料装置。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

结合图1、图2、图3所示，是根据本发明的一个优选实施例的一种超声波压烫焊接装置，可放置在横切机切断装置36与横切机放料装置37之间。

该超声波压烫焊接装置包括：机架33，自横切机切断装置36横切机往放料装置37方向依次设置于机架33上的一组前过料辊1、牵引辊2、压花轮架28、超声波焊头架16、以及后过料辊11，双层无纺布34的运行方向如图1中箭头所示。

其中，前过料辊1以滑轮组形式提供，包括：上下对称布置的八个前过料辊1，摆臂26与位于下方的四个前过料辊1通过双层无纺布连接，摆臂26的中间偏右位置通过轴承固定，当左端抬起时，右端下落。当前过料辊1处的无纺布绷紧时，摆臂26右端会抬起，通过触碰牵引辊电机开关25实现牵引辊电机13的开启，牵引辊电机13由同步带14通过同步轮12传动牵引辊2，拉动双层无纺布34前行。反之，当前过料辊1处的无纺布放松，摆臂26右端下落，下落到最低点时，与牵引辊电机开关25分离，牵引辊电机13停止运转。这样，只需调整前面无纺布横切机拉料速度，使其与牵引辊电机13的拉料速度相匹配，保证在工作时摆臂26不会下落到最低位置，那么牵引辊电机13就会一直工作，拉动双层无纺布34匀速前行。

根据该优选实施例，前过料辊1包括上下对称布置的八个前过料辊，摆臂26与位于下方的四个前过料辊1通过双层无纺布缠绕连接，横切机每次切断时，移动材料很长，经摆臂26多层缠绕后，摆臂26的抬升高度只有八分之一的拉料长度；同样，摆臂26下落很短距离，就需要后面补充八倍下落距离的材料。因为摆臂26抬升后，摆臂26右端就会触碰到牵引辊电机开关25，开启牵引辊电机13，继而带动牵引辊2运转拉料。因此，只需调整好横切机切断的速度与放料电机(电机的运转速度是可调节的)运转的匹配速度，就能保证摆臂右端始终接触牵引辊电机开关25，从而保证牵引辊电机13一直运行。应当理解的是，通过该结构设计克服了横切机的间歇拉料问题。

牵引辊2通过其表面的第一齿轮10与第二齿轮9啮合，第二齿轮9又与第一皮带轮4并排固定，第二齿轮9转动，第一皮带轮4就转动；第一皮带轮4通过皮带5、转角轮6、张紧轮8与第二皮带轮7连接，使第二皮带轮7运转，皮带5的张紧程度还可通过皮带拉紧调节旋钮32调节；第二皮带轮7安装于转动轴22上，转动轴22上安装有第三皮带轮21，第三皮带轮21又通过皮带20带动第四皮带轮19，第四皮带轮19与压花轮18同轴固定。这样，只要牵引辊2运转，压花轮18也就随之运转。牵引辊2运转时，牵引压辊3将穿过牵引辊2与牵引压辊3之间的双层无纺布拉动前行。牵引压辊3的位置可通过牵引压辊下压调节旋钮27调节。

如图3所示，压花轮18的左右两侧分别连接有压花轮滑动滑块30，以及供压花轮滑动滑块30移动的压花轮滑动导轨29。压花轮18与气缸17连接，只需启动气缸17，压花轮滑动滑块30就会沿压花轮滑动导轨29下移。气缸连接在规定的气压上，通气后，气缸下压，断气后，气缸抬升。气缸17与牵引拉料同步，拉料不停止，气缸一直处于通气状态。压花轮18与超声波焊头15之间产生一定的压力，这时，只要超声波开启，就会将压花轮18与超声波焊头15之间的双层无纺布焊接成功。压花轮压烫焊接点31如图3中所示。

应当理解的是，根据本发明提供的装置，对双层无纺布的压烫焊接边缘的延伸方向相对于无纺布的切断方向相互垂直。

根据该优选实施例，超声波压烫焊接装置包括可沿水平方向滑移的两组压花轮18、压花轮架28和两组超声波焊头15、超声波焊头架16。

结合图1、图2所示，两组压花轮18、压花轮架28同时安装于沿竖直方向平行安装的两根压花轮固定轴23上，在竖直方向确定一个平面，保证压花轮18下压及上升平稳，左右移动平稳。

结合图1、图2所示，两组超声波焊头15、超声波焊头架16同时安装于沿水平方向平行安装的两根超声波焊头固定轴24上，两根可保证超声波架的固定水平及稳定，而一根无法稳定，两根超声波焊头固定轴24相互平行前后水平安装，超声波焊头架16可沿两根轴横向移动。

因此，压花轮架28和超声波焊头架16都可以在横向位置任意移动，通过调整它们的间距即可实现不同宽度无纺布的压烫焊接。

机架33底部具有机架地脚35。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。