一种杯形口罩的熔喷布自动成型装置、生产线及其工艺

技术领域

本发明涉及口罩生产设备技术领域，尤其涉及一种杯形口罩的熔喷布自动成型装置、生产线及其工艺。

背景技术

口罩作为日常卫生防护用品，无论是医用还是家用，都发挥着重要的作用，尤其是当呼吸类传染病来袭时，口罩更是成为稀缺物品。口罩一般是由三层组成，外层无纺布，中层熔喷布，外层无纺布。

而熔喷布是口罩最核心的材料，熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到1～5微米。空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好，具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性。可用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸纳材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等领域。

而在熔喷布成型这一过程中，基于熔喷布的特性，成型时无法采用热熔的方式来进行成型，因此在熔喷布的成型过程中，通常伴随着成型前后中心距的变化，而中心距的变化会导致成型过程中误差变大、成型困难等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种杯形口罩的熔喷布自动成型装置、生产线及其工艺，该杯形口罩的熔喷布自动成型装置在使熔喷布成型杯形口罩时，可通过推进组件相对于成型组件的前后移动解决熔喷布由平面变为立体杯形结构时中心距变小的这一问题，同样，能够相对地靠近的一对活动夹钳同样可以解决熔喷布由平面变为立体杯形结构时中心距变小的这一问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明首先提出了一种杯形口罩的熔喷布自动成型装置，包括机架、推进组件以及成型组件，所述机架具有操作面，所述操作面平行设置有两条导轨；所述推进组件包括支撑板和固定夹钳，所述固定夹钳沿所述支撑板的长轴方向相对设置于所述支撑板的两侧并成对存在，成对的所述固定夹钳之间的所述支撑板上开设有成型孔，所述推进组件滑动地设置于两条所述导轨，且所述推进组件的运动方向与所述支撑板的长轴方向相同；所述成型组件设置于所述操作面并位于两条所述导轨的上方，所述成型组件包括成型件和两个相对设置的活动夹钳，所述成型件和所述活动夹钳沿所述导轨的延伸方向依次设置，所述成型件与所述活动夹钳均能够在所述导轨上方上下运动，且两个所述活动夹钳能够相对地远离或靠近。在使熔喷布成型杯形口罩时，可通过推进组件相对于成型组件的前后移动解决熔喷布由平面变为立体杯形结构时中心距变小的这一问题，同样，能够相对地靠近的一对活动夹钳同样可以解决熔喷布由平面变为立体杯形结构时中心距变小的这一问题，当活动夹钳夹住熔喷布的两侧展开时可方便成型件对熔喷布下压以形成杯形结构，支撑板主要对熔喷布起到一定的支撑作用，支撑板上的成型孔可与成型件相配合以使熔喷布展开形成杯形结构。通过推进组件以及成型组件的相互配合，解决了熔喷布成型时中心距变化这一问题，可使得熔喷布的成型更为快捷方便。

在一个示例中，所述杯形口罩的熔喷布自动成型装置还包括吹气装置，所述成型件靠近所述导轨的一端开设有喷气孔，所述吹气装置与所述喷气孔相连通，所述吹气装置能够为所述喷气孔提供气体以使气体从所述喷气孔中吹出。在成型件下压以使熔喷布形成杯形结构的过程中，自成型件端部的喷气孔喷出的气体可对熔喷布进行辅助成型，使得熔喷布形成的杯形结构更为饱满立体。

在一个示例中，所述成型组件还包括竖杆和横杆，所述横杆设置于所述导轨的上方，且所述横杆的两端通过竖杆分别固定于所述导轨的两侧，所述横杆上固定有第一气缸和第二气缸，所述第一气缸能够驱动所述成型件在所述导轨上方上下运动，所述第二气缸能够驱动所述活动夹钳在所述导轨上方上下运动。竖杆与横杆组成的结构可对成型件及活动夹钳起到支撑作用，使成型件及活动夹钳能够悬置于导轨的上方，第一气缸与第二气缸作为动力结构，主要起到驱动成型件及活动夹钳上下运动的作用。

在一个示例中，所述第二气缸通过横向驱动装置与所述活动夹钳相固定，所述横向驱动装置能够驱动所述活动夹钳在平行于所述操作面并垂直于所述导轨的方向上相对地远离或靠近。横向驱动装置主要用于使两个相对的活动夹钳相互远离或靠近，使得活动夹钳在夹住熔喷布时能够相互远离以将熔喷布展开方便成型件下压，或在下压过程中相互靠近以解决熔喷布在成型过程中中心距变小的问题。

在一个示例中，所述推进组件还包括支撑杆和滑块，所述支撑板的两侧均固定有所述支撑杆，所述固定夹钳设置于所述支撑杆，且所述支撑杆的延伸方向与所述支撑板的长轴方向相同，所述滑块滑动设置于两条所述导轨上，所述支撑杆与所述滑块固定连接以使所述推进组件能够沿所述导轨滑动。支撑杆连接支撑板与滑块，可使得具有一定长度的支撑板更为稳定，且可将固定夹钳固定于支撑杆上，整个结构更为稳定。

在一个示例中，所述第一气缸与所述成型件通过调整杆固定连接，所述调整杆的延伸方向与所述导轨的延伸方向相同，所述成型件能够沿所述调整杆的延伸方向运动。在使用过程中若出现需要调整成型件的前后位置的状况时，调整杆可方便成型件沿调整杆运动以进行调整。

在一个示例中，所述杯形口罩的熔喷布自动成型装置还包括切割组件，所述切割组件包括第三气缸与切割丝，所述第三气缸固定于所述横杆，所述第三气缸能够驱动所述切割丝在所述导轨上方上下运动。切割丝可对熔喷布进行切断，支撑板具有的成型孔的个数决定了每段熔喷布具有的杯形结构的个数，成型孔为n个时，在完成n个熔喷布的杯形结构后，第三气缸驱动切割丝下压切断熔喷布，之后再进行下一段的成型。

在一个示例中，所述机架开设有条形运动槽；所述机架上与所述操作面相对的另一面设置有辅助导轨、辅助滑块和驱动件，所述辅助导轨和所述条形运动槽的延伸方向与所述导轨相同，所述辅助滑块的一端滑动设置于所述辅助导轨，另一端穿过所述条形运动槽与所述滑块固定连接，所述驱动件能够驱动所述辅助滑块在所述条形运动槽内滑动。辅助导轨、辅助滑块和驱动件均设置于与操作面相对的另一面上，即位于操作面的下方，避免辅助导轨、辅助滑块和驱动件等结构对熔喷布的成型造成不利的影响。

第二方面，本发明还提供了一种杯形口罩的熔喷布自动成型生产线，包括依次相连的出料单元、缝合单元、转向单元、展开单元以及权利要求1至8中任一项所述的杯形口罩的熔喷布自动成型装置，所述出料单元用于导出两层熔喷布，所述缝合单元用于将两层熔喷布缝合，所述转向单元用于将横向设置的熔喷布转换为竖向，所述展开单元用于将缝合后的两层熔喷布展开。两层熔喷布从出料单元出料后进入缝合单元进行缝合，缝合完成后通过转向单元将其从横向铺设变为竖向设置，以方便后续展开单元对两层熔喷布进行展开，展开后再通过熔喷布自动成型装置成型杯形结构。

第三方面，本发明还提供了一种杯形口罩的熔喷布自动成型工艺，基于上述的杯形口罩的熔喷布自动成型装置，包括以下步骤：

1)使所述成型件与所述支撑板最左端的所述成型孔相对，使所述支撑板最左端的一对所述固定夹钳夹住熔喷布的端部；

2)所述推进组件向左移动一定距离；

3)两个相对设置的所述活动夹钳向下运动夹住熔喷布的两侧并相对地远离以将熔喷布展开；

4)所述推进组件向右移动一定距离以使所述成型件与所述支撑板最左端的所述成型孔相对，所述成型件向下运动，两个相对设置的所述活动夹钳相对地靠近，熔喷布成型；

5)所述支撑板最左端的第二对所述固定夹钳夹住熔喷布；

6)所述活动夹钳松开熔喷布并向上运动。

步骤1)中成型件与支撑板最左端的成型孔是相对的，自步骤2)到步骤4)推进组件首先向左移动后又向右移动回到成型件与支撑板最左端的成型孔相对的状态，上述步骤为熔喷布成型过程中中心距的变小在导轨延伸方向上预留了一定的长度，而活动夹钳在向下运动夹住熔喷布的两侧并相对地远离可以将熔喷布展开以方便成型件的下压，成型件向下运动的过程中两个活动夹钳相对地靠近又为熔喷布成型过程中中心距的变小在垂直于导轨延伸方向上预留了一定的长度，解决了熔喷布成型过程中中心距变化的问题，使得熔喷布成型这一步骤更为稳定、快速。

附图说明

此处所说明的附图仅仅用来辅助本领域技术人员理解本发明的技术方案，本发明结合附图说明的示意性实施例仅仅用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的杯形口罩的熔喷布自动成型装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一角度的杯形口罩的熔喷布自动成型装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一角度的杯形口罩的熔喷布自动成型装置的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的固定夹钳的剖视图；

图5为本发明实施例提供的杯形口罩的熔喷布自动成型生产线的立体结构示意图。

附图标记列表：

杯形口罩的熔喷布自动成型装置1、机架2、操作面3、导轨4、支撑板5、固定夹钳6、成型孔7、成型件8、活动夹钳9、竖杆10、横杆11、第一气缸12、第二气缸13、横向驱动装置14、支撑杆15、滑块16、调整杆17、第三气缸18、切割丝19、辅助导轨20、辅助滑块21、驱动件22、出料单元23、缝合单元24、转向单元25、展开单元26、主体27、推拉机构28、夹持件29、推拉件30、滑槽31、柱体32、杯形口罩的熔喷布自动成型生产线100。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

如图1至图5所示，第一方面，本发明提出了一种杯形口罩的熔喷布自动成型装置1，包括机架2、推进组件以及成型组件，机架2具有操作面3，操作面3平行设置有两条导轨4；推进组件包括支撑板5和固定夹钳6，固定夹钳6沿支撑板5的长轴方向相对设置于支撑板5的两侧并成对存在，成对的固定夹钳6之间的支撑板5上开设有成型孔7，推进组件滑动地设置于两条导轨4，且推进组件的运动方向与支撑板5的长轴方向相同；成型组件设置于操作面3并位于两条导轨4的上方，成型组件包括成型件8和两个相对设置的活动夹钳9，成型件8和活动夹钳9沿导轨4的延伸方向依次设置，成型件8与活动夹钳9均能够在导轨4上方上下运动，且两个活动夹钳9能够相对地远离或靠近。在使熔喷布成型杯形口罩时，可通过推进组件相对于成型组件的前后移动解决熔喷布由平面变为立体杯形结构时中心距变小的这一问题，同样，能够相对地靠近的一对活动夹钳9同样可以解决熔喷布由平面变为立体杯形结构时中心距变小的这一问题，当活动夹钳9夹住熔喷布的两侧展开时可方便成型件8对熔喷布下压以形成杯形结构，支撑板5主要对熔喷布起到一定的支撑作用，支撑板5上的成型孔7可与成型件8相配合以使熔喷布展开形成杯形结构。通过推进组件以及成型组件的相互配合，解决了熔喷布成型时中心距变化这一问题，可使得熔喷布的成型更为快捷方便。

在一个具体实施例中，杯形口罩的熔喷布自动成型装置1还包括吹气装置(图中未示出)，成型件8靠近导轨4的一端开设有喷气孔(图中未示出)，吹气装置与喷气孔相连通，吹气装置能够为喷气孔提供气体以使气体从喷气孔中吹出。在成型件8下压以使熔喷布形成杯形结构的过程中，自成型件8端部的喷气孔喷出的气体可对熔喷布进行辅助成型，使得熔喷布形成的杯形结构更为饱满立体。具体地，本实施例所采用的成型件为半球形成型件，喷气孔可设置在球形结构的最底部。

在一个具体实施例中，如图1至图3所示，成型组件还包括竖杆10和横杆11，横杆11设置于导轨4的上方，且横杆11的两端通过竖杆10分别固定于导轨4的两侧，横杆11上固定有第一气缸12和第二气缸13，第一气缸12能够驱动成型件8在导轨4上方上下运动，第二气缸13能够驱动活动夹钳9在导轨4上方上下运动。竖杆10与横杆11组成的结构可对成型件8及活动夹钳9起到支撑作用，使成型件8及活动夹钳9能够悬置于导轨4的上方，第一气缸12与第二气缸13作为动力结构，主要起到驱动成型件8及活动夹钳9上下运动的作用。

在一个具体实施例中，如图1至图3所示，第二气缸13通过横向驱动装置14与活动夹钳9相固定，横向驱动装置14能够驱动活动夹钳9在平行于操作面3并垂直于导轨4的方向上相对地远离或靠近。横向驱动装置14主要用于使两个相对的活动夹钳9相互远离或靠近，使得活动夹钳9在夹住熔喷布时能够相互远离以将熔喷布展开方便成型件8下压，或在下压过程中相互靠近以解决熔喷布在成型过程中中心距变小的问题。

在一个具体实施例中，如图1至图3所示，推进组件还包括支撑杆15和滑块16，支撑板5的两侧均固定有支撑杆15，固定夹钳6设置于支撑杆15，且支撑杆15的延伸方向与支撑板5的长轴方向相同，滑块16滑动设置于两条导轨4上，支撑杆15与滑块16固定连接以使推进组件能够沿导轨4滑动。支撑杆15连接支撑板5与滑块16，可使得具有一定长度的支撑板5更为稳定，且可将固定夹钳6固定于支撑杆15上，整个结构更为稳定。

在一个具体实施例中，如图2至图3所示，第一气缸12与成型件8通过调整杆17固定连接，调整杆17的延伸方向与导轨4的延伸方向相同，成型件8能够沿调整杆17的延伸方向运动。在使用过程中若出现需要调整成型件8的前后位置的状况时，调整杆17可方便成型件8沿调整杆17运动以进行调整。

在一个具体实施例中，如图1所示，杯形口罩的熔喷布自动成型装置1还包括切割组件，切割组件包括第三气缸18与切割丝19，第三气缸18固定于横杆11，第三气缸18能够驱动切割丝19在导轨4上方上下运动。切割丝19可对熔喷布进行切断，支撑板5具有的成型孔7的个数决定了每段熔喷布具有的杯形结构的个数，成型孔7为n个时，在完成n个熔喷布的杯形结构后，第三气缸18驱动切割丝19下压切断熔喷布，之后再进行下一段的成型。具体地，本实施例中所示支撑板具有6个成型孔，7对固定夹钳。

在一个具体实施例中，如图1、图3所示，机架2开设有条形运动槽；机架2上与操作面3相对的另一面设置有辅助导轨20、辅助滑块21和驱动件22，辅助导轨20和条形运动槽的延伸方向与导轨4相同，辅助滑块21的一端滑动设置于辅助导轨20，另一端穿过条形运动槽与滑块16固定连接，驱动件22能够驱动辅助滑块21在条形运动槽内滑动。辅助导轨20、辅助滑块21和驱动件22均设置于与操作面3相对的另一面上，即位于操作面3的下方，避免辅助导轨20、辅助滑块21和驱动件22等结构对熔喷布的成型造成不利的影响。

第二方面，本发明还提供了一种杯形口罩的熔喷布自动成型生产线100，包括依次相连的出料单元23、缝合单元24、转向单元25、展开单元26以及上述杯形口罩的熔喷布自动成型装置1，出料单元23用于导出两层熔喷布，缝合单元24用于将两层熔喷布缝合，转向单元25用于将横向设置的熔喷布转换为竖向，展开单元26用于将缝合后的两层熔喷布展开。两层熔喷布从出料单元23出料后进入缝合单元24进行缝合，缝合完成后通过转向单元25将其从横向铺设变为竖向设置，以方便后续展开单元26对两层熔喷布进行展开，展开后再通过熔喷布自动成型装置1成型杯形结构。

具体地，如图4所示，固定夹钳6的具体结构包括主体27、推拉机构28、夹持件29以及推拉件30，夹持件29具有两个并位于主体27的一端，夹持件29的端部能够在主体27内转动，夹持件29位于主体27内的一端开设有滑槽31，推拉件30具有两个能够嵌入滑槽31的柱体32、推拉件30与推拉机构28相连，推拉机构28能够推拉推拉件30，以使柱体32在滑槽31内运动，从而带动夹持件29在主体27的端部转动，对熔喷布进行夹持或松开的操作。

第三方面，本发明还提供了一种杯形口罩的熔喷布自动成型工艺，基于上述的杯形口罩的熔喷布自动成型装置，包括以下步骤：

1)使成型件8与支撑板5最左端的成型孔7相对，使支撑板5最左端的一对固定夹钳6夹住熔喷布的端部；

2)推进组件向左移动一定距离；

3)两个相对设置的活动夹钳9向下运动夹住熔喷布的两侧并相对地远离以将熔喷布展开；

4)推进组件向右移动一定距离以使成型件8与支撑板5最左端的成型孔7相对，成型件8向下运动，两个相对设置的活动夹钳9相对地靠近，熔喷布成型；

5)支撑板5最左端的第二对固定夹钳夹住熔喷布；

6)活动夹钳9松开熔喷布并向上运动。

步骤1)中成型件8与支撑板5最左端的成型孔7是相对的，自步骤2)到步骤4)推进组件首先向左移动后又向右移动回到成型件8与支撑板5最左端的成型孔7相对的状态，上述步骤为熔喷布成型过程中中心距的变小在导轨4延伸方向上预留了一定的长度，而活动夹钳9在向下运动夹住熔喷布的两侧并相对地远离可以将熔喷布展开以方便成型件8的下压，成型件8向下运动的过程中两个活动夹钳9相对地靠近又为熔喷布成型过程中中心距的变小在垂直于导轨4延伸方向上预留了一定的长度，解决了熔喷布成型过程中中心距变化的问题，使得熔喷布成型这一步骤更为稳定、快速。

上述步骤1)至步骤4)为成型一个杯形口罩的过程，以本实施例中支撑板5上的成型孔7有6个、固定夹钳6有7对为例，在进行完步骤4)之后，依据图5，从左边数第二对固定夹钳夹住熔喷布，重复步骤2)至步骤4)的过程，直至成型6个杯形口罩结构，此时推进组件完全移动到成型组件的左边，切割丝19对熔喷布进行切断，推进组件沿导轨4重新向右运动，回到成型件8与支撑板5最左端的成型孔7相对的状态，继续下一过程。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。