一种口罩生产设备

技术领域

本发明涉及生产设备领域，尤其涉及一种口罩生产设备。

背景技术

口罩是日常生活常用的卫生防护用品，用于阻隔空气中的飞沫、灰尘、病菌等物质。口罩由口罩生产设备进行生产，其中常见的工序包括耳带运料、口罩运料、耳带剪切、耳带熔接和出料等。

现有的口罩生产设备常常使用直线运料的方法对耳带进行运送，即口罩一侧的耳带采用直线拉线的方式，当耳带到达口罩原料位置时，此时耳带与口罩原料一侧的边缘平行，然后剪切单元会将耳带剪切成段，最后由机械臂夹持该段耳带的两端放置于口罩原料的侧边，并将耳带两端焊接于口罩原料上。这种运料方法通常会产生以下问题：直线运输的耳带是自然运动的，其拉紧力不足，可能会在运输过程中发生松散，而且由于机械臂夹持该段耳带两端的宽度比该段耳带本体的长度小，因此耳带会在重力的作用下自然下垂，下垂的部分可能会与未剪部分或设备中的部件产生纠缠，从而影响后续的剪切工序。另外，在耳带剪切工序中，现有的口罩机通常使用叉式剪对耳带进行剪切，剪切方式会带来两个常见问题：一是叉式剪磨损后难以对耳带进行剪切，从而导致剪不断的问题产生，影响后续工序；二是缺乏对耳带的张紧操作，在剪切耳带时容易使耳带留下线头，从而影响口罩成品的佩戴舒适度。

以上问题会影响口罩生产设备的生产效率和成品质量，不利于企业的长期发展。

发明内容

本发明为了解决平行运输耳带容易松散、传统剪切方式剪不断耳带且容易产生线头等问题，提供了一种口罩生产设备，可降低耳带松散的概率，避免耳带在焊接前下垂，从而对耳带进行高效剪切，提高生产效率和成品质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种口罩生产设备，用于将耳带和口罩原料加工焊接成口罩成品，包括机架、以及固定于所述机架上的摆线单元、运线单元、口罩运输单元、剪切单元和焊接单元，所述摆线单元位于所述运线单元的前端，所述运线单元位于所述口罩运输单元的一侧。

所述摆线单元包括摆线驱动机构和摆杆，所述摆杆与摆线驱动机构连接，所述摆线驱动机构能够驱动所述摆杆在所述运线循环件的两侧之间进行摆动，所述摆杆的摆动平面垂直于所述运线单元的水平移动方向。

所述运线单元包括运线循环件和拉料销，所述拉料销垂直设置于所述运线循环件的两侧并等间隔相互错开，所述运线循环件能够在所述口罩生产设备的前端与后端之间作循环往复运动。

所述剪切单元包括张紧下压装置、动刀和定刀，所述张紧下压装置位于所述动刀和定刀的上方，用于在剪切前张紧和压紧所述耳带，所述动刀和所述定刀分别设有第一剪切口和第二剪切口，所述第一剪切口能够与所述第二剪切口发生水平交错运动。

所述焊接单元包括焊接头和焊接下压机构，所述焊接头位于所述口罩运输单元下方，所述焊接下压机构能够从上到下对所述的耳带和口罩原料下压至所述焊接头处。

所述口罩原料放置于所述口罩运输单元上，所述口罩运输单元能够跟随所述运线循环件作同步同向循环往复运动。

其中，所述摆杆顶端设有中空的穿线口，所述穿线口的贯通方向与所述运线单元的水平移动方向平行，所述耳带能够穿过所述穿线柱的中空部分。

其中，所述运线循环件两侧分别设有边线循环件和底座循环件，所述边线循环件位于所述口罩生产设备的一侧边缘，所述底座循环件位于所述口罩循环件的一侧，所述摆杆位于所述边线循环件和所述底座循环件之间。

所述拉料销在所述边线循环件和所述底座循环件上均为均匀分布，所述拉料销在所述边线循环件和所述底座循环件上的位置相互错开。

其中，所述张紧下压装置包括张紧板、压板和张紧下压驱动机构，所述张紧板的底部平面与所述耳带平行，所述张紧板位于所述耳带的上方。

所述压板固定于所述张紧板靠近所述口罩的一侧，所述压板的底部平面与所述耳带平行，所述压板的底部高于所述张紧板的底部，所述张紧下压驱动机构能够驱动所述张紧板和所述压板在竖直方向往复移动。

其中，所述剪切单元还包括剪切驱动机构，所述剪切驱动机构和所述定刀固定于所述机架上，所述动刀与所述剪切驱动机构连接。

所述第一剪切口为开设于所述动刀边缘的缺口，所述第一剪切口靠近所述动刀与所述剪切驱动机构的连接点的一侧设有第一弧形剪切边。

其中，所述第二剪切口位于所述定刀的边缘并与所述第一剪切口的位置和数量相对应，所述第二剪切口在远离所述动刀与所述剪切驱动机构的连接点的一侧设有第二弧形剪切边。

其中，所述剪切单元还包括固定座，所述固定座固定于所述机架上，所述固定座设有焊接口，所述焊接头位于所述焊接口上方，所述焊接下压机构位于所述焊接口侧部上方，所述动刀和所述定刀位于所述焊接口远离所述焊接下压机构的一侧。

其中，所述口罩生产设备还包括脱料单元，所述脱料单元包括脱钩装置，所述脱钩装置位于所述焊接头侧部并位于所述耳带下方，所述脱钩装置包括脱钩驱动件和脱钩顶杆，所述脱钩顶杆能够在所述脱钩驱动件的驱动下顶起所述耳带，使其脱离所述拉料销。

其中，所述脱料单元还包括出料装置，所述出料装置位于所述口罩生产设备的后端，所述出料装置的最高处低于所述口罩成品所在的平面。

所述出料装置包括承托段和滑行段，所述承托段位于所述滑行段前端，所述承托段斜向下与所述滑行段连接，所述滑行段向下倾斜的角度比所述承托段向下倾斜的角度大。

其中，所述口罩生产设备还包括绕线单元，所述绕线单元位于所述摆线单元的前方，所述绕线单元还包括滚轮组和滑轮组，所述滚轮组的滚轮滚动面相互接触，所述滑轮组的滑轮轴心平行于所述摆杆的摆动平面，所述耳带绕在所述滚轮组和所述滑轮组上。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明口罩生产设备设置有摆杆，耳带穿过摆杆的穿线柱并固定于运线循环件上，摆线驱动件驱动摆杆在边线循环件和底座循环件之间摆动，当边线循环件中的拉料销与穿线口中的耳带接触时，拉料销会将耳带拉至边线循环件上，当底座循环件中的拉料销与穿线口中的耳带接触时，拉料销会将耳带拉至底座循环件上，在边线循环件和底座循环件之间的耳带最终会形成“V”型。由于有拉料销对耳带进行拉伸，“V”型方式运送耳带能够使耳带具备拉紧力，因此可以在运输过程中降低耳带松散错乱的概率，同时能够避免耳带在焊接前下垂，为后续的剪切和焊接工序的顺利进行提供了条件。

在后续的剪切工序中，口罩一端的两条耳带分别位于动刀的两个第一剪切口和定刀的两个第二剪切口中，第一剪切口和第二剪切口通过水平方向的交错运动使耳带的同一位置受到两个方向的压迫力和剪切力，从而实现对耳带的高效剪切。

因此在摆杆、动刀和定刀的协同作用下，能够实现对耳带的交错式运料，降低耳带松散错乱的概率，并且可对耳带进行高效剪切，能够提高生产效率和成品质量。

附图说明

图1是本发明口罩生产设备的结构示意图；

图2是图1中A的局部图；

图3是图1中B的局部图；

图4是图1中C的局部图；

图5是本发明口罩生产设备的仰视视角的结构示意图；

图6是本发明动刀、定刀和剪切驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

参见图1、图2和图3，本发明实施例公开了一种口罩生产设备，用于将耳带9和口罩原料运输至剪切单元3和焊接单元4，然后加工焊接成口罩成品。口罩生产设备包括机架8、以及固定于机架8上的摆线单元1、运线单元2、口罩运输单元5、剪切单元3和焊接单元4，摆线单元1位于运线单元2的前端，运线单元2位于口罩运输单元5的一侧，摆线单元1用于将耳带9送至运线单元2，运线单元2用于将耳带9从进料处运送至成品出料处，口罩运输单元5用于将口罩原料与耳带9同步运送，剪切单元3用于剪切耳带9，焊接单元4用于将剪切后的耳带9和口罩原料焊接成口罩成品。

摆线单元1包括摆线驱动机构11和摆杆12，摆杆12与摆线驱动机构11连接，摆线驱动机构11能够驱动摆杆12在运线循环件21的两侧之间进行摆动，摆杆12的摆动平面垂直于运线单元2的水平移动方向，从而使摆杆12能够将耳带9运送至运线单元2的水平移动面上。摆线驱动机构11优选为电机，也可以为气缸、凸轮、曲柄等具有往复运动特性的装置或元件。运线单元2包括运线循环件21和拉料销22，拉料销22用于勾住摆杆12上的耳带9并将其带到运线循环件21上，拉料销22垂直设置于运线循环件21的两侧并等间隔相互错开，拉料销22错开布置的效果为：使耳带9在运线循环件21两侧形成“V”型排布。运线循环件21能够在口罩生产设备的前端与后端之间作循环往复运动，运线循环件21优选为链条，也可以为传送带等能够进行循环往复运动的元件或装置。

参见图6，剪切单元3包括张紧下压装置31、动刀32和定刀33，张紧下压装置31位于动刀32和定刀33上方，用于在剪切前张紧和压紧耳带9，从而使耳带9紧绷，便于动刀32和定刀33对耳带9进行剪切。动刀32和定刀33分别设有第一剪切口321和第二剪切口331，第一剪切口321能够与第二剪切口331发生水平交错运动，从而对耳带9产生水平剪切作用。焊接单元4包括焊接头41和焊接下压机构42，焊接头41位于口罩运输单元5下方，焊接下压机构42能够从上到下对的耳带9和口罩原料下压至焊接头41处，当超声波发生器启动，则可以对耳带9和口罩原料进行焊接。口罩原料放置于口罩运输单元5上，口罩运输单元5与运线循环件21使用连杆相互连接，口罩运输单元5能够跟随运线循环件21作同步同向循环往复运动。

本发明实施例的工作原理及其有益效果如下：

在运作前，耳带9穿过摆杆12的一端并固定于运线循环件21上，摆杆12位于运线循环件21的两侧之间并进行摆动，当运线循环件21一侧的拉料销22与摆杆12顶部中的耳带9接触时，摆杆12会将耳带9拉至该侧上，当运线循环件21另一侧的拉料销22与摆杆12顶部中的耳带9接触时，摆杆12会将耳带9拉至该侧上，由于拉料销22在运线循环件21两侧的位置相互错开，所以最终在运线循环件21两侧之间的耳带9会形成“V”型。由于有拉料销22对耳带9进行拉伸，“V”型方式运送耳带9能够使耳带9具备拉紧力，因此可以在运输过程中降低耳带9松散的概率，同时能够避免耳带9在焊接前下垂，为后续的剪切和焊接工序的顺利进行提供了条件。

后续工序中，在剪切耳带9之前，张紧下压装置31会下降，对耳带9中部进行压迫张紧，使其处于紧绷状态，并将耳带9压紧，防止耳带9在剪切前松弛，此时第一剪切口321和第二剪切口331的剪切位置恰好为耳带9绷紧时的极限位置，第一剪切口321和第二剪切口331的数量优选为各2个，在剪切耳带9时，口罩一端的两条耳带9被口罩原料和拉料销22拉住两端，两条耳带9分别位于个第一剪切口321和个第二剪切口331中，第一剪切口321和第二剪切口331通过水平方向的交错运动使耳带9的同一位置受到两个方向的压迫力和剪切力，此时的耳带9无法从两个剪切口中发生偏移，因此第一剪切口321和第二剪切口331在发生交错运动后，即可对耳带9进行剪切，从而提高了剪切的效率。张紧下压装置31对耳带9的张紧作用，使耳带9的弹性形变到达极限，既提高了后续剪切的成功率和效率，也使剪切后的耳带9即使恢复弹性，也不会在剪切处留下线头，提高了成品的质量。

因此在摆杆12和动刀32与定刀33的协同作用下，能够实现对耳带9的交错式运料，降低耳带9松散错乱的概率，从而可对耳带9进行高效剪切，能够提高生产效率和成品质量。

摆杆12顶端设有中空的穿线口121，穿线口121的贯通方向与运线单元2的水平移动方向平行，耳带9能够穿过穿线柱的中空部分，并最终连接于运线循环件21的拉料销22上。运线循环件21两侧分别设有边线循环件211和底座循环件212，边线循环件211位于口罩生产设备的一侧边缘，底座循环件212位于口罩运输单元5的一侧，摆杆12位于边线循环件211和底座循环件212之间，并位于边线循环件211和底座循环件212的前端。拉料销22在边线循环件211和底座循环件212上均为均匀分布，拉料销22在边线循环件211和底座循环件212上的位置相互错开，因此边线循环件211的拉料销22在勾起第一段耳带9后，继续循环运动，当摆杆12摆向底座循环件212时，与边线循环件211的拉料销22位置错开的第二个拉料销22才会继续勾起第二段耳带9至底座循环件212上，随后摆杆12继续摆动，使第三个拉料销22勾起第三段耳带9至边线循环件211，从而使耳带9形成“V”型。

张紧下压装置31包括张紧板311、压板312和张紧下压驱动机构313，张紧板311的底部平面与耳带9平行，张紧板311位于耳带9的上方，因此当张紧板311向下运动时，会向下压迫正下方的耳带9，由于耳带9的一端与口罩连接，另一端与拉料销22连接，因此张紧板311的压迫会使耳带9发生绷紧。压板312固定于张紧板311靠近口罩的一侧，压板312的底部平面与耳带9平行，压板312的底部高于张紧板311的底部，当张紧驱动件驱动张紧连接件向下运动时，压板312也会被带动向下，此时压板312能够对口罩边缘的耳带9进行压紧，从而避免耳带9被张紧后产生收缩，并方便后续耳带9进行焊接操作。张紧下压驱动机构313能够驱动张紧板311和压板312在竖直方向往复移动，张紧下压驱动机构313优选为直线运动气缸，也可以为电机、凸轮机构或曲柄连杆等具有往复运动特性的装置或机构。

参见图6，剪切单元3还包括剪切驱动机构34，剪切驱动机构34优选为直线运动气缸，也可以为电机、凸轮机构或曲柄连杆等具有往复运动特性的装置或机构，剪切驱动机构34和定刀33固定于机架8上，动刀32与剪切驱动机构34连接。第一剪切口321为开设于动刀32边缘的缺口，缺口优选位于动刀32的上边缘，耳带9位于动刀32的上边缘上方，第一剪切口321靠近动刀32与剪切驱动机构34的连接点的一侧设有第一弧形剪切边322。第一弧形剪切边322的弧形面能够包裹耳带9截面轮廓，因此当动刀32向远离剪切驱动件的方向运动时，第一弧形剪切边322能够完全包裹耳带9使其与动刀32同向运动。由于口罩一端有2根耳带9需要进行剪切，因此第一剪切口321的数量优选为2个。第二剪切口331位于定刀33的边缘并与第一剪切口321的位置和数量相对应，因此第二剪切口331优选为2个，第二剪切口331在远离动刀32与剪切驱动机构34的连接点的一侧设有第二弧形剪切边332，同样第二弧形剪切边332的弧形面能够包裹耳带9截面轮廓，第二弧形剪切边332的设置方向与第一弧形剪切边322的方向相对，因此当第一弧形剪切边322能够完全包裹耳带9使其与动刀32朝着远离剪切驱动件的方向运动时，一旦耳带9碰到第二弧形剪切边332，耳带9会同时受到两个方向的压迫作用，在第一弧形剪切边322和第二弧形剪切边332的剪切作用下，耳带9会被迅速剪断。

剪切单元3还包括固定座35，固定座35固定于机架8上，固定座35设有焊接口351，焊接头41位于焊接口351上方，焊接下压机构42位于焊接口351侧部上方，动刀32和定刀33位于焊接口351远离焊接下压机构42的一侧，在动刀32和定刀33将耳带9剪切时，焊接下压机构42下降压住焊接口351上的耳带9和口罩原料，然后超声波发生器启动，使耳带9和口罩原料在焊接口351处发生熔接。

参见图3和图4，口罩生产设备还包括脱料单元6，脱料单元6包括脱钩装置61，用于使口罩成品的耳带9脱离拉料销22。脱钩装置61位于焊接头41侧部并位于耳带9下方，脱钩装置61包括脱钩驱动件611和脱钩顶杆612，脱钩顶杆612能够在脱钩驱动件611的驱动下顶起拉料销22所拉住的耳带9，使其脱离拉料销22，从而便于后续口罩成品的出料。脱料单元6还包括出料装置62，用于使口罩成品从口罩运输单元5中脱离，出料装置62位于口罩生产设备的后端，出料装置62的最高处低于口罩成品所在的平面。出料装置62包括承托段621和滑行段622，承托段621位于滑行段622前端，承托段621斜向下与滑行段622连接，滑行段622向下倾斜的角度比承托段621向下倾斜的角度大，当口罩成品运行至出料装置62，会首先运行到承托段621上方，当口罩成品跟随口罩运输单元5继续进行循环运动时，口罩成品的高度会下降，从而运动至承托段621，承托段621使口罩成品慢慢脱离口罩运输单元5，由于承托段621具有坡度，口罩成品会向后滑下，并进入滑行段622，由于滑行段622的倾斜角度比承托段621大，因此口罩成品在滑行段622的运动速度更快，使口罩能够高效快速地出料。

参见图1和图5，口罩生产设备还包括绕线单元7，绕线单元7位于摆线单元1的前方，绕线单元7还包括滚轮组71和滑轮组72，滚轮组71的滚轮滚动面相互接触，滑轮组72的滑轮轴心平行于摆杆12的摆动平面，耳带9绕在滚轮组71和滑轮组72上。耳带9穿过滚轮组71后，绕在滑轮组72上，滑轮组72的滑轮轴心平行于摆杆12的摆动平面，使滑轮组72上的耳带9能够更顺利地被摆杆12拉取。

以上所述是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。