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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410466197.8 (22)申请日 2014.06.26 TO2013A000524 2013.06.26 IT B29C 65/08(2006.01) (71)申请人索雷马泰克股份有限公司 地址卢森堡芬德尔 (72)发明人 G格鲁金斯基 (74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人曹珂琼 (54) 发明名称 支撑组件 (57) 摘要 一种要用在超声波焊接机中的支撑组件，所 述超声波焊接机包括超声焊极，该超声焊极被设 计成用以将待焊接在一起的第一元件和第二元 件压靠在所述支撑组件上，所述支撑组件。
2、具有定 位装置，包括：支撑构件，该支撑构件具有由壁 (14A)界定的柱形腔室(C)，所述壁能够沿着与 所述柱形腔室的轴线方向平行或者一致的方向运 动，所述柱形腔室能够与气动装置连接，从而使得 由空气施加在可运动的所述壁上的压力能够对抗 所述超声焊极的推力作用；以及具有带球面几何 形状的表面的连接构件(22)，用于将可运动的所 述壁的运动方向相对于所述基部或所述对比表面 取向。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104385574 A (43)申请公布日 2015。
3、.03.04 CN 104385574 A 1/2页 2 1.一种要用在超声波焊接机中的支撑组件，所述超声波焊接机包括超声焊极，该超声 焊极被设计成用以将待焊接在一起的第一元件和第二元件压靠在所述支撑组件上， 所述支撑组件包括： -用于容装所述第一元件和所述第二元件的接纳构件(2)，该接纳构件具有对比表面 (2A)，所述第一元件和所述第二元件自身放置在该对比表面上，以便受压在所述对比表面 与所述超声焊极之间； -静止不动的基部(8)；以及 -设在所述接纳构件和所述基部之间的定位装置，该定位装置用于将所述对比表面在 空间中取向， 所述支撑组件其特征在于，所述定位装置包括： -支撑构件(6)，该支。
4、撑构件具有由壁(14A)界定的柱形的腔室(C)，所述壁能够沿着 与所述腔室的轴线方向平行或者一致的方向运动，所述腔室能够与气动装置连接，从而使 得由空气施加在可运动的所述壁上的压力能够对抗所述超声焊极对所述对比表面(2A)的 推力作用；以及 -具有带球面几何形状的表面的连接构件(22)，用于将可运动的所述壁的运动方向相 对于所述基部或所述对比表面取向。 2.根据权利要求1所述的支撑组件，其中，所述壁(14A)能够在两个端位置之间运动， 这两个端位置由相对于所述基部(6)固定的相应的行程终点表面确定。 3.根据任一前述权利要求所述的支撑组件，其中，所述支撑构件包括设在所述接纳构 件(2)与所述基。
5、部(8)之间的块体(12)，该块体在第一侧上具有柱形的空腔(16)，并在 相对侧上具有用于容装所述连接构件(22)的座部(24)，并且其中，所述支撑构件包括本 体(14)，该本体的形状与所述柱形空腔的形状相对应，该本体以可运动的方式接合所述空 腔(16)。 4.根据任一前述权利要求所述的支撑组件，其中，所述空腔(16)在与其轴线方向正 交的方向上沿着闭合的路径延伸，并且其中，用于容装所述连接构件的所述座部设在与所 述闭合的路径的内部区域相对应的位置处。 5.根据权利要求4所述的支撑组件，其中，所述闭合的路径具有伸长的环形形状。 6.根据权利要求5所述的支撑组件，其中，所述闭合的路径由两条长的直。
6、线节段 (16A)和两条相对的圆周圆弧(16B)确定，所述两条相对的圆周圆弧将两条直线节段 (16A)的相应端部连接在一起。 7.根据权利要求3-5中任一项所述的支撑组件，其中，所述块体(12)的面对所述接纳 构件(2)的顶侧(12A)具有所述柱形空腔(16)，所述接纳构件具有底部分(14)，该底部分 与所述空腔(16)接合，并且所述底部分的底面限定可运动的所述壁(14A)， 并且其中，所述块体(12)的面对所述基部(8)的底侧(12B)具有用于容装所述连接构 件的所述座部。 8.根据权利要求7所述的支撑组件，其中，所述块体(12)的所述柱形空腔(16)在 与其轴线方向正交的方向上沿着闭合的路。
7、径延伸，并且其中，所述块体(12)在所述顶侧 (12A)和所述底侧(12B)上分别具有第一容装空腔(26)和第二容装空腔(24)，这两个 容装空腔被定位在与所述路径的内部区域相对应的位置处，并限定所述块体(12)的内壁 权 利 要 求 书CN 104385574 A 2/2页 3 (32)， 其中，所述第二容装空腔(24)确定所述容装座部，并接纳所述构件的第一连接组件 (22A)，该第一连接组件支撑所述块体(12)，将所述块体保持在相对于所述基部(8)升高的 位置处， 其中，所述连接构件包括被接纳在所述第一容装空腔(26)中的第二连接组件(22B)， 所述第一连接组件(22A)和所述第二组件(。
8、22B)将所述内壁(32)夹持在这两个连接组件 之间，并且 其中，所述第一连接组件(22A)和所述第二连接组件(22B)均包括一对元件，这对元件 在相应的具有球面几何形状的表面上相互接触，这对元件能够通过沿着所述表面彼此滑动 来改变这对元件的相对位置。 权 利 要 求 书CN 104385574 A 1/5页 4 支撑组件 技术领域 0001 本发明涉及一种用在超声波焊接机中的支撑组件。术语“支撑组件”是指超声波 焊接机的支撑组件，待焊接在一起的第一元件和第二元件放置在该支撑组件上，并且这些 元件被焊接机的超声焊极压在支撑组件上。 0002 本发明尤其涉及的支撑组件包括： 0003 -接收第一。
9、元件和第二元件的接纳构件，该接纳构件具有对比表面(contrast surface)，待焊接的第一和第二元件置于该对比表面上以被压在对比表面与超声焊极之 间； 0004 -静止不动基部；以及 0005 -定位装置，该定位装置置于接纳构件和基部之间，用于将对比表面在空间中取 向。 背景技术 0006 超声波焊接技术要求待连接在一起的部件在其相互联接的整个区域上均匀地受 压在支撑组件的对比表面与超声焊极之间。然而，来自待连接构件的参考几何形状或者焊 接机自身其他构件的可能偏差，该偏差例如由于所述部件的制造公差(过程分布宽度)或 者由于机器构件的磨损造成，会妨碍上述状况发生。 0007 如上所述的定。
10、位装置能够将支撑组件的对比表面在空间中取向，从而补偿之前描 述的几何偏差并能够使待焊接的部件在其整个联接区域上均匀地受压。 0008 前述类型的支撑组件例如在欧洲专利申请No.EP0344137A1中描述。在这种支撑 组件中，定位装置由球面几何形状的两个表面构成，这两个表面之间可以引入压力空气以 形成气垫，该气垫被设计成使得两个表面之间能够在基本没有摩擦的情况下相对运动。在 这种情况下，两个表面能够彼此相对运动以调节支撑组件的位置。一旦正确的位置得以实 现，两个表面便再次彼此接触，然后超声焊极开始焊接操作。 发明内容 0009 在本技术领域中，人们仍感觉需要这样一种支撑组件，即，该支撑组件不仅。
11、能够将 对比表面取向以补偿如上所述的几何形状偏差还能够限制超声焊极施加在所述表面上的 压力，同时结构简单且易于装配。 0010 本发明的目的在于通过具有如权利要求1所述特征的支撑组件来实现上述目的 中的至少一个。 0011 权利要求构成本文提供的本发明技术教导的整体部分。 附图说明 0012 现在结合附图仅通过非限制性的实施例来描述本发明，在附图中： 0013 -图1是根据本发明实施例的两个支撑组件的透视图； 说 明 书CN 104385574 A 2/5页 5 0014 -图1A示出了包装件的示例，该包装件可以借助于本文描述的支撑组件加以焊 接； 0015 -图2是图1中支撑组件的分解透视图。
12、； 0016 -图3是图1中支撑组件的支撑件的轴测投影图； 0017 -图4是本文所描述的支撑组件的定位装置的元件的俯视图； 0018 -图5a和图5b分别示出了本文所描述的支撑组件的接纳构件的俯视图和侧视 图； 0019 -图6是本文所描述的支撑组件的局部剖视侧视图； 0020 -图7是在取出焊接部件情况下从图1中两个支撑组件上方观察到的轴测投影图。 具体实施方式 0021 在接下来的描述中图解说明了各个特定细节，其目的在于提供对实施例的深入理 解。可以没有一个或更多个特定细节的情况下或者可以在使用其他方法、组成部件、或材料 等的情况下获得实施例。在其他情况下，没有详细地图解说明或描述已知的。
13、结构、材料或操 作，以使实施例的各个方面是清楚的。 0022 本文所采用的附图标记仅为方便起见，其因而不会限定保护范围或实施例的范 围。 0023 参照附图，附图标记10指示要用在超声波焊接机中与该焊接机的超声焊极200协 同操作的支撑组件。 0024 总体上，本文所描述的支撑组件包括： 0025 -用于容装将要连接在一起的第一元件和第二元件的接纳构件2，该接纳构件具 有对比表面2A，第一元件和第二元件置于该对比表面上以受压在该对比表面与超声焊极之 间； 0026 -静止不动基部8；以及 0027 -置于所述接纳构件和所述基部之间的定位装置，用来将所述对比表面在空间中 取向。 0028 应当指。
14、出的是，本文所描述的支撑组件能够用于任何超声波焊接应用场合，假定 其适用于各种用途，同时保持其基本特性，这些将从下面的描述中清晰地显现出来。 0029 在任何情况下，本文所描述的支撑组件被特别设计用于热塑性包装件的超声波焊 接。 0030 在上述应用场合中，待焊接的两个元件通常是两片包裹材料、或者是容器以及用 于密封该容器的膜、或者是容器和盖、又或者还可以是两个半壳等，它们一起形成了包装 件。 0031 在这个方面，图1A通过示例示出了装有产品P的包装件100，该包装件由第一半壳 101和第二半壳102构成，这两个半壳在其周向匹配凸缘101A、102A处连接在一起，所述周 向匹配凸缘利用超声波。
15、技术焊接在一起。出于从下面的描述中将清晰地显现出来的原因， 证明在将待连接在一起的两个元件沿着根据闭合环形路径延伸的区域加以焊接这类应用 场合中使用本文所描述的支撑组件是特别有利的。 0032 附图所示支撑组件10被设置用于用在图1A所示包装件100的焊接中。 说 明 书CN 104385574 A 3/5页 6 0033 在不同的实施例中，如在所图示的一个实施例中，接纳构件2具有棱柱形本体4A， 该本体4A具有空腔4A用来容纳待焊接的两个元件其中之一(在示例中图示为半壳101)， 在该半壳101上设置另一个半壳102。板件4B经由螺钉固定在本体4A上，在板件4B的中 心设处设有开口4B，该开。
16、口的廓形对应于空腔4A的顶部嘴部的廓形。板件4B在开口4B 的周围具有突起的边缘，其限定在支撑组件的对比表面2A的顶部处。将要被焊接在一起的 部件，在此示例中为凸缘101A、102A搁置该表面上。 0034 如上所述地，接纳构件2经定位装置的插置而安装在基部8上。 0035 总的来说，上述定位装置包括(参见图6)： 0036 -具有柱形腔室C的支撑构件6，该腔室由能够沿着与该腔室的轴线方向平行或 者一致的方向运动的壁14A界定，并且所述腔室能够与气动装置连接，使得由空气施加在 可运动的所述壁上的压力能够对抗超声焊极对支撑组件对比表面2A的推力作用；以及 0037 -具有带球面几何形状的表面的连。
17、接构件22，其用于将可运动的所述壁的运动方 向相对于所述基部或所述对比表面取向；需要指出的是，这里采用的术语“柱形”指代任何 在整个高度上具有恒定不变横截面的腔室，而不管该横截面的特定形状如何。 0038 正如下文将要详细描述地，本文所描述的定位装置能够发挥组合作用，即，对对比 表面的位置加以调节；并对超声焊极压靠所述表面的压力加以控制。 0039 本申请人已发现，上述组合作用能够在所获得的密封品质方面得到相当的改善， 尤其是在密封区域沿着相对宽阔的路径延伸的情况下，例如图1A中所示包装件的密封区 域的环形路径。所获得的密封实际上其特征在于粘合力沿着整个密封区域是恒定的并小于 预定值，从而在一。
18、方面确保包装件能够将被完全闭合，并在另一方面使得消费者能够通过 施加相等不变和相对轻松的力方便地打开包装件。 0040 在各个实施例中，如图示的一个实施例中，支撑构件包括由棱柱体构成的块体12， 该棱柱体具有面对接纳构件2的顶侧12A以及面对基部8的底侧12B。顶侧12A具有柱形 空腔16，该柱形空腔由本体4A的具有相对应几何形状的底部分14接合。底部分14的底 面构成了上面提到的可运动壁14A，并且与空腔16一起限定出本文所描述的定位装置的 柱形腔室C(参见图6)。 0041 所述腔室能够经由块体12侧壁上的孔18与气动装置连接，所述气动装置被设计 成用以将带压力的空气引入到腔室中，附图中只。
19、能看到该启动装置的连接件150。如在下文 中所描述地，带压力的空气在可运动壁14A上施加的作用力对抗超声焊极的推力作用。 0042 在各个实施例中，如在图示的一个实施例中，块体12的底侧12B搁置在连接构件 22上，而连接构件22又搁置在基部8上。连接构件22使得块体12能够将对比表面2A在 空间中取向。应当指出的是，可运动壁14A的区域的质心理想地通过与可运动壁的运动方 向平行的直线连接于连接构件22的球形表面的几何中心。 0043 在特别优选的实施例中，如在图示的一个实施例中(参见图4)，柱形空腔16沿 着与其轴线方向正交的方向沿着闭合的环形路径延伸，该环形路径优选由两个长的直线节 段16。
20、A(平行于块体12的纵向壁)和两条相对的圆周圆弧16B(其间连接两条直线节段 16A的相应端部)确定。本体4A的底部14为具有对应几何形状的管形构造。 0044 在各个实施例中，如在图示的一个实施例中(参见图2和图6)，连接构件22由第 一组件22A和第二组件22B构成，它们分别与块体12的底侧12B和顶侧12A相关联。具体 说 明 书CN 104385574 A 4/5页 7 而言，第一组件22A被接纳在形成于块体12底侧12B上的中心空腔24中，位于在根据水 平平面的剖视图中在由空腔16限定的环形形状以内的位置处。而第二组件22B则被接纳 在顶侧12A的空腔26中，位于与空腔24相对应的位。
21、置处。两个空腔24和26共同确 定块体12的内壁32，限定出两个空腔共同的在中央穿孔的底部。 0045 连接构件的两个组件22A和22B被穿孔并由螺钉28穿过，螺钉的带螺纹端部与形 成在基部8上的带螺纹孔8接合，而螺钉的头部则将由第一组件22A、第二组件22B和设在 它们之间的壁32构成的整体压靠在基部8上。因此，壁32被夹持在两个组件22A、22B之 间，使得块体12只能跟随着由构件22允许的摆动运动。在这方面，第一组件22A和第二组 件22B都包括在带球面几何形状的相应表面处相互接触的一对元件，这对元件能够通过沿 着所述表面彼此滑动来改变它们的相对位置。在这两个组件中，两个元件中的一个元件。
22、与 壁32接触，而另一个元件在第一组件22A中搁置于基部8上，或者在第二组件22B中由螺 钉28的头部接合。因此，壁32将跟随与其接触的两个元件相对于关于螺钉28和基部8固 定的另外两个元件运动。 0046 图2是本文所描述的支撑组件的装配模式的示意图。应当指出的是，在图示的实 施例中，基部8由单块板构成，该单块板被设计成用以支撑两个独立的接纳构件2。 0047 支撑组件的装配具体为：将连接构件的第一组件22A布置在板8上，然后将块体 12安装在组件22A上，将第二组件22B安装在块体12的空腔26中，再然后采用螺钉28将 这一整体固定至基部8。接下来通过将管状部分14插入到空腔16中而将本体。
23、4A连同其 板4B安装到块体12上。块体12和本体4A最终经由螺钉34相连接，该螺钉穿过块体12 并通过其带螺纹端部与形成在本体4A底侧上的孔接合。螺钉34的长度使得在任何情况下 只要被拧入所述孔中便能够让本体4A相对于块体12做竖直运动，从而使得壁14A能够在 空腔16内运动；所述竖直运动的行程的终点在底部处由承载在块体12上的本体4A确定， 而在顶部处由承载在块体12中的座部38的底部上的螺钉34的头部确定。 0048 本文所描述的支撑组件的操作具体为：将给定压力下的空气引入到块体12的柱 形腔室中。带压力的空气将本体4A相对于块体12升起一段距离，该段距离随着空气压力变 化而变化，并具有。
24、作为最大限值的上述行程终点位置。利用在这种状况下的支撑组件10，超 声焊极200下落并将待连合的部件(例如图示实施例中的两个半壳101、102的凸缘101A、 102A)压靠对比表面2A。如果这些部件和超声焊极之间不对准的情况下，超声焊极将在最 初仅通过该超声焊极的最上面部分进行接触，并且这将确定接纳构件的摆动运动(由于连 接构件22而能够实现该运动)，从而将消除任何的不对准。 0049 一旦与待连合的部件相接触，超声焊极就开始振动，在其界面区域中产生热量，并 因此触发对这些部件的密封过程。 0050 在整个焊接操作过程中，柱形腔室C被恒定地保持在压力下，而本体4A则在其上 浮动：因此，超声焊。
25、极所施加的任何高于空气施加在可运动壁14A的对抗力的推力将导致 本体4A下降，进而致使超声焊极的施压动作无效。 0051 通过调节被引入到腔室C中的空气压力可以建立最大压力值，超过该最大值超声 焊极将不能操作。这样以来，能够以简单和十分可靠的方式控制焊接部件之间的粘附力。 0052 在优选的实施例中，支撑组件还可以包括一个或更多个通道，该通道从基部8的 底侧开始穿过整个组件并终止于接纳构件的空腔4A中，并且该通道由构成支撑组件的元 说 明 书CN 104385574 A 5/5页 8 件中的每个元件中的孔42确定。焊接机的抽取装置(由图7中的销300表示)将穿过这 些通道，当焊接操作结束时在通。
26、道内向上运动以将刚焊接好的包装件从腔室4A排出。在 优选的实施例中，如在图示的一个实施例中，有两个这样的通道，它们在连接构件22的相 对侧上延伸并处于由空腔16限定的环形路径内的位置处。 0053 当然，在不违背本发明原理的情况下可以改变实施例和构造的细节，甚至是相对 于本文仅通过非限制性实施例图解说明的内容作出重大改变，只要其不脱离由所附权利要 求限定的本发明范围即可。 0054 具体而言，可以改变支撑构件和连接构件的相互布置，所述布置在上述实施例中 具体为：连接构件接触基部，而支撑构件设在连接构件上，但是也可以改变并反过来，即，也 可以为：支撑构件接触基部而连接构件设在支撑构件上。 说 明 书CN 104385574 A 1/6页 9 图1 图1A 说 明 书 附 图CN 104385574 A 2/6页 10 图2 说 明 书 附 图CN 104385574 A 10 3/6页 11 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104385574 A 11 4/6页 12 图5A 图5B 说 明 书 附 图CN 104385574 A 12 5/6页 13 图6 说 明 书 附 图CN 104385574 A 13 6/6页 14 图7 说 明 书 附 图CN 104385574 A 14 。