仿形式平面口罩上带方法及设备 技术领域 本发明涉及一种仿形式平面口罩上带方法及设备， 能连续不间断地将耳带按照所 需的长度焊接在平面口罩本体上， 属于医疗卫生行业卫生机械产品领域。
背景技术 卫生口罩是医疗及防尘防毒等特种作业必不可少的耗材， 在流行病多发季节， 它 还是普通市民外出常备之物， 口罩分平面口罩、 锥形口罩和防毒类特种口罩， 其中锥形口罩 因使用方便、 制作生产工艺相对简单而占有一定的市场， 但其生产过程中， 因冲切成形而产 生大量的废料， 不利于环保， 材料生产成本相对较高， 特种口罩因需求量较少， 其生产工艺 各不相同 ； 因此， 平面口罩， 特别是无纺布平面口罩占据着口罩市场绝对的拥有量， 现有的 一次性耳带型无纺布平面口罩的制作， 按照生产工艺， 通常分成两个阶段 ： 口罩本体的制作 和上耳带及包边切断。由于技术等多方面原因， 市场上现有的无纺布平面口罩生产设备的 生产效率并不高， 主要体现为 ： 采用分散加工方式， 因产品质量差、 生产效率低而越来越受 到市场的排挤， 采用连续加工方式虽然在产品质量上有所提高， 但生产速度有限， 且生产设 备体积大 ； 所谓的连续加工方式也只是生产节拍的连续， 在上耳带工序还是存在短暂的间 歇停顿， 导致生产速度有限， 效率低。
中国实用新型专利 《水平绑带口罩机》 ( 申请号 ： 03250644.9) 公开了 一种水平绑 带口罩机， 将口罩半成品输入经过上鼻线、 包边并熔焊绑带、 裁切后至口罩成品输出， 其不 足之处为 ： 耳带在平面上焊接， 为四根开口式， 使用中需要人工系， 并且加工速度较慢 ； 发 明专利 《锥形口罩送带机》 ( 申请号 ： 200410036419.9) 是使带子弯曲成一定形状没有螺旋 扭曲并确定焊接位置、 方向和角度方法， 采用定长造型和微张力变形光电控制， 成型工艺复 杂， 实际应用中维护困难， 不利于高速生产 ； 发明专利 《无纺布锥形口罩耳带焊接方法及操 作机械手》 ( 申请号 ： 200410036494.5) 公开的是无纺布锥形口罩耳带焊接方法， 由机械手 手臂分别夹持并裁断耳带， 然后送耳带到焊接位置， 所述为锥形口罩耳带焊接设备， 采用模 拟人工的机械手方式， 焊带速度慢 ； 实用新型专利 《具有包装与运输功能的口罩加工装置》 ( 申请号 ： 200620149733.2) 的特征是利用感测轮及滑轮等装置， 测定并输送定长耳带方 式， 平面熔接耳带成型， 上带及脱带麻烦， 结构复杂， 速度较慢 ； 实用新型专利 《平面口罩全 自动制造机》 ( 申请号 ： 200820300273.8) 包含布料切割及合成装置、 耳带接合装置及传递 装置， 采用口罩体在平面上输送， 焊接耳带成形为多个与输送口罩体平面垂直的落接方式， 耳带在平面上焊接， 设备占用面积大， 不利于后续包装与运输工序自动化进行。
综上所述， 目前还没有一种利用滚筒旋转方式， 在其旋转过程中完成耳带仿形成 形并焊接耳带的高产量设备。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术所述的不足之处， 提出一种仿形式平面 口罩上带 方法及设备， 利用两个相向旋转的滚筒完成耳带成形并焊接定型， 全过程操作简单， 占地面积小， 无光或电一类价高且不易维护的传感器等， 设备可高速运转， 达到每分钟生产 200 个 以上， 该上带机上有滚筒式上带装置、 包边切断装置、 超声波发热装置、 机械传动系统和气 动系统， 耳带通过该装置上带， 再将耳带焊接在口罩本体上， 然后包边切断， 实现平面口罩 的最终成型。
本发明的技术方案是 ： 仿形式平面口罩上带方法， 采用滚筒式上带装置， 由焊接滚 轮、 配气盘、 仿形轮、 推杆、 滑块轴承、 导向块、 齿轮、 连杆等组成， 其特征在于 ： 焊接滚轮圆柱 面上开有仿耳带成形形状的曲线沟槽和焊接耳带的凸肋， 沟槽内还均匀开有通向滚轮端面 的通孔 ； 仿形轮圆柱面两端也开有仿耳带成形形状的曲线凹槽， 两根平行于仿形轮的推杆 两端固定在支撑板上， 推杆上装有可左右滑动的导向块， 每个导向块内侧固联有轴承， 该轴 承嵌入仿形轮圆柱面上的曲线凹槽内， 导向块外侧还有引导耳带移动的环状孔， 工作时， 利 用传动齿轮驱动仿形轮及焊接滚轮在支撑板上旋转， 导向块上起滑块作用的轴承， 随着仿 形轮表面上的凹槽内滑动， 带着导向块上的耳带左右移动， 完成仿形， 同时， 焊接滚轮的仿 形沟槽内产生的负压将耳带同步吸附在沟槽上， 完成仿形后在凸肋处进行焊接及包边切断 耳带， 焊接滚轮继续旋转， 其沟槽内负压变成正压， 产生推力将焊接成形后的耳带剥离至口 罩本体上送出， 其有益效果是 ： 利用仿形原理在圆柱面上成形并完成焊接， 连续作业， 大大 提高了生产率。 仿形式平面口罩上带设备， 由口罩本体输送装置、 耳带输送装置、 滚筒式上带装 置、 包边切断装置、 超声波发热装置、 机械传动系统、 气动系 统和口罩输出装置组成， 其特 征在于 ： 所述滚筒式上带装置由焊接滚轮、 配气盘、 仿形轮、 推杆、 滑块轴承、 导向块、 齿轮、 连杆等组成， 它们安装在平行的两块支撑板之间， 焊接滚轮两端面与固联在支撑板上的园 饼状配气盘端面紧密配合且同轴， 焊接滚轮圆柱面上开有仿耳带成形形状的曲线沟槽和焊 接耳带的凸肋， 沟槽内还均匀开有通向滚轮端面的通孔 ； 仿形轮圆柱面两端也开有仿耳带 成形形状的曲线凹槽， 焊接滚轮及仿形轮通过其两端轴承平行固定在支撑板上， 传动齿轮 位于支撑板外侧， 分别固联在仿形轮及焊接滚轮的轴上， 两个传动齿轮之间， 由与其啮合的 行星齿轮传动 ； 两根平行于仿形轮的推杆两端固定在支撑板上， 推杆上装有可左右滑动的 导向块， 每个导向块内侧固联着起滑块作用的轴承， 该轴承嵌入仿形轮圆柱面上的曲线凹 槽内， 导向块外侧还有引导耳带移动的环状孔， 其有益效果是 ： 导向块上起滑块作用的轴 承， 在仿形轮旋转时， 随着仿形轮表面上的凹槽曲线运动， 时同带着耳带左右移动， 此时， 焊 接滚轮的仿形沟槽内产生的负压将耳带同步吸附在沟槽上， 完成仿形后在凸肋处进行焊 接。
如上所述的仿形式平面口罩上带设备， 其特征在于 ： 配气盘为圆饼状， 固定在支撑 板上且与焊接滚轮同轴， 其一侧开有向内凹进的弧形负压腔和正压腔， 正、 负压腔中有与配 气机构连通的小孔， 圆柱形焊接滚轮的两端面与配气盘端面为工作时可绕滚轮轴旋转的紧 密配合， 在配合面上， 当配气盘负压腔与滚轮对应的端面孔连通时， 配气盘正压腔则与滚轮 的另一部分端面孔连通， 其有益效果是 ： 焊接滚轮旋转并且其沟槽中已有成形耳带时， 耳带 则吸附在沟槽内与配气盘负压腔连通的小孔上， 待成型耳带随滚轮旋转至口罩本体上时， 耳带焊接完成， 其所在沟槽又旋转至与配气盘正 压腔连通， 使耳带从焊接滚轮上分离， 方 便的实现焊接滚轮按时间顺序对耳带吸附与分离。
本发明的有益效果是 ： 利用仿形原理实现耳带在滚筒式焊带机上完成耳带焊接，
设备占地面积小， 无光或电一类价高且难维护的传感器及其控制装置， 设备可高速运转， 达 到每分钟生产口罩 200 只以上， 与现有技术相比， 大大提高了劳动生产率。 附图说明
图 1 为仿形式平面口罩上带设备总体结构示意图 ；
图 2 为图 1 中 C 部分口罩输送带放大图 ；
图 3 为耳带型无纺布平面口罩成品示意图 ；
图 4 为滚筒式上带装置结构示意图 ；
图 5 为图 4 中 A 部分放大图 ；
图 6 为耳带输送装置结构示意图 ；
图 7 为焊接滚轮结构示意图 ；
图 8 为配气盘结构示意图 ；
图 9 为机械传动系统结构示意图 ；
图 10 为成型口罩输出装置结构示意图。 具体实施方式
附图中的标记 ：
附图 1、 附图 2 中 ： 10- 口罩本体输送装置、 20- 口罩本体、 30- 滚筒 式上带装置、 40- 耳带输送装置、 50- 包边切断装置、 60- 超声波发热装置、 70- 气压系统、 80- 机械传动系 统、 90- 成品口罩输出装置、 202- 耳带 ； 808- 链条、 808A- 固定间隔的拨叉 ；
附图 3 中 ： 20- 耳带型无纺布平面口罩、 201- 包边带、 202- 耳带 ；
附图 4、 附图 5 中 ： 31- 焊接滚轮、 32- 配气盘、 33- 两侧支撑板、 34- 调节支撑板、 35- 调节螺母、 36- 焊接滚轮轴承端盖 37- 仿形轮轴承端盖、 38- 仿形轮、 39- 导杆、 310- 轴 承、 311- 导向块、 312- 齿轮、 313- 连杆、 314- 行星齿轮、 202- 耳带、 315- 主动齿轮 ；
附图 6 中 ： 202- 耳带、 31- 焊接滚轮、 32- 配气盘、 40- 耳带输送装置、 401- 缓冲轮、 403- 定轮、 404- 驱动轮、 405- 压紧轮、 406- 吊杆、 407- 支撑杆、 408- 导带电机、 410- 机架 ；
附图 7 中 ： 31- 焊接滚轮、 31A- 内胆、 31B- 沟槽、 31C- 通气孔、 31D- 配气孔、 31E- 凸 肋；
附图 8 中 ： 32- 配气盘、 32A- 负压腔、 32B- 正压腔、 32C- 正压通气孔、 32D- 负压通 气孔 ；
附图 9 中 ： 312- 齿轮、 313- 连杆、 314- 行星齿轮、 315- 主动齿轮、 801- 驱动电机、 802- 链轮 A、 803- 链条 A、 804- 链轮 B、 805- 链轮 C、 806- 链轮 D、 807- 链条 B、 808- 链条、 809- 链轮 E、 810- 链条 C、 811- 链轮 F、 812- 齿轮 A、 813A- 惰轮 A、 813B- 惰轮 B、 814- 链轮 G、 814A- 齿轮 B、 814B- 齿轮 C ；
附图 10 中 ： 91- 电机、 92- 右支架、 93- 左支架、 94- 下皮带轮 A、 95- 上皮带轮 A、 96- 下皮带、 97- 上皮带、 98- 下皮带轮 B、 99- 上皮带 轮 B。
以下结合本发明实施例作进一步说明 ：
如附图 1、 附图 2， 仿形式平面口罩上带方法及设备包括口罩本体输送装置 10、 口 罩本体 20、 仿形装置 30、 耳带输送装置 40、 包边切断装置 50、 超声波发热装置 60 及气压系统 70、 机械传动系统 80 和口罩输出装置 90 组成， 链传动将口罩本体 20 输送至滚筒式上带 装置， 通过焊接滚轮 31 将耳带 202 焊接在口罩本体 20 上， 通过包边切断装置 50 对口罩进 行包边并切断口罩与口罩之间相连的部分， 完成口罩的成型， 并由输送装置 10 将成型口罩 送出装箱， 链条 808 带动固定其上面的固定间隔的拨叉 808A， 以利口罩本体 20 逐个送入上 带机。
图 3 为耳带型无纺布平面口罩成品示意图， 由口罩本体 20 及焊接熔合在口罩本体 20 上的包边带 201 和耳带 202 组成， 本发明实施例的目的就是将耳带 202 和包边带 201 焊 接在口罩本体 20 上。
参照附图 4、 附图 5 和图 7， 滚筒式上带装置主要由焊接滚轮 31、 两侧支撑板 33、 固 联在支撑板 33 上的两个配气盘 32、 调节支撑板 34、 调节螺母 35、 焊接滚轮轴承端盖 36、 仿 形轮轴承端盖 37、 仿形轮 38、 两根导杆 39、 两个导向块 311 及固定在导向块 311 上起滑块作 用的轴承 310、 齿轮 312、 连杆 313、 行星齿轮 314、 耳带 202， 主动齿轮 315 等组成。耳带 202 经耳带输送装置 40 输送下来， 配气盘 32 吸气， 主动齿轮 315 转动带动焊接滚轮 31 转动， 与 此同时主动齿轮 315 通过行星齿轮 314 将动力传递给齿轮 312， 齿轮 312 带动仿形轮 38 转 动， 迫使轴承 310 沿仿形轮 38 表面上的曲线凹槽内滑动， 带动导向块 311 在导杆 39 上左右 滑动， 耳带 202 就跟着 导向块 311 的运动轨迹运动， 完成仿型， 配气盘 32 在耳带 202 仿形 过程中， 有负压吸气将耳带 202 吸附在焊接滚轮 31 上的沟槽 31B 里， 焊接滚轮 31 旋转使仿 型好的耳带 202 与口罩本体 20 相结合， 超声波发热装置 60 工作， 在焊接滚轮 31 上的凸肋 31E 处将耳带 202 与口罩本体 20 焊接在一起， 完成焊接。 参照图 6 所示， 所述的耳带输送装置 40 中， 耳带 202 从吊杆 406 处引下， 由驱动轮 404 和压紧轮 405 夹紧， 驱动轮 404 转动将耳带 202 自上向下输送， 再绕过缓冲轮 401 换向 绕过定轮 403 穿过机架 410 顶板上的孔输送到仿形装置 30， 穿过导向块 311 侧面的小孔输 送到焊接滚轮 31 的曲线凹槽 31B 中。外部气源通过配气盘 32 的作用， 实现焊接滚轮 31 对 耳带 202 的吸附与分离， 通过焊接滚轮 31 的连续转动并用其上的凸肋 31E 将耳带 202 焊接 在口罩本体 20 上。
参照图 1、 图 3、 图 4、 图 5、 图 6 所示， 所述的滚筒式上带装置， 包含耳带仿形装置 30、 焊接滚轮 31、 配气盘 32 及耳带输送装置 40。
参照图 1、 图 4 所示， 所述的仿形装置 30， 包含圆柱状仿形轮 38、 推杆 39、 焊接滚轮 31 及齿轮 312、 连杆 313、 行星齿轮 314、 主动齿轮 315 等， 仿形轮 38 上开有仿耳带成形形状 的曲线凹槽， 当轴承 310 在该凹槽中滑动时， 带动导向块 311 在导杆 39 上滑动， 适应耳带成 形所需的形状轨迹， 也可以说， 仿形轮 38 的转动， 使导向块 311 上的的轴承 310 在仿形轮 38 的曲线凹槽内移动， 带动导向块 311 左右移动， 将耳带 202 所需的曲线轨迹复制到焊接滚轮 31 上。
参照图 7、 图 8 所示， 焊接滚轮 31 的圆柱面上开有定型耳带 202 的沟 槽 31B， 沟槽 中有均匀分布的小孔 31C 通向配气盘 32 的正压腔 32B 和负压腔 32A， 外部气源的正压通过 气孔 32C 与正压腔 32B 连通， 负压通过负压通气孔 32D 与负压腔连通， 配气盘 32 固定在支 撑板 33 上， 其正、 负压腔对接在焊接滚轮 31 的端面上， 且与焊接滚轮 31 的端面紧密配合， 此时， 焊接滚轮 31 端面上与通气孔 31C 连通的配气孔 31D， 有一部分与负压腔 32A 相通对 接， 其作用是吸附并定型耳带 202， 另有一部分与正压腔 32B 相通对接， 其作用是吹开已焊
接好的耳带 202， 配气孔 32D 沿焊接滚轮 31 端面圆周分布， 由于焊接滚轮 31 通过两端轴承 固定在支撑板 33 上， 如此， 当焊接滚轮 31 旋转时， 可实现焊接滚轮 31 对耳带 202 的吸附与 分离， 并通过焊接滚轮 31 的连续转动， 利用超声波发热装置 60 及圆柱面上的凸肋 31E 将耳 带 202 焊接在口罩本体上。
参照图 9 所示， 所述机械传动系统是由驱动电机 801 驱动， 通过链轮 A(802)、 链条 A(803)、 链轮 B(804)、 链轮 C(805)， 一方面把运动传至链轮 G(814)， 通过链条 808 上的拨叉 808A 拨动口罩本体 20， 传送至焊接机内各装置， 另一方面通过链轮 D(806)、 链条 B(807)、 链 轮 E(809) 把运动传至包边切断装置 50， 通过齿轮 A(812)、 惰轮 A(813A)、 惰轮 B(813B)、 齿 轮 B(814A)、 齿轮 C(814B) 带动包边切断装置 50， 实现包边、 焊边、 切断等动作。同时通过 链轮 E(809)、 链条 C(810)、 链轮 F(811) 传至滚筒式上带装置， 通过主动齿轮 315、 行星齿轮 314、 齿轮 312 带动耳带输送装置 40、 仿形装置 30、 焊接滚轮 31， 实现上带及焊带动作。 所述 口罩本体 20 输送装置是由驱动电机 801 驱动， 通过链轮 A(802)、 链条 A(803)、 链轮 B(804)， 传递运动到链条 808， 链轮 B(804)、 链轮 G(814) 与链条 808 组成一个循环链， 链条 808 上有 固定间隔的拨叉 808A， 在链条 808 循环运动时， 拨叉拨动口罩本体 20 沿导向板运动， 将口罩 本体 20 输送到上带装置和包边切断装置。附图 10 中 ： 91- 电机、 92- 右支架、 93- 左支架、 94- 下皮带轮 A、 95- 上皮带轮 A、 96- 下皮带、 97- 上皮带、 98- 下皮带轮 B、 99- 上皮带轮 B。 参照图 10 所示， 所述成型口罩输出装置由电机 91、 右支架 92、 左支架 93、 下皮带 轮 A(94)、 上皮带轮 A(95)、 下皮带 96、 上皮带 97、 下皮带轮 B(98) 和上皮带轮 B(99) 组成， 电机 91 带动下皮带轮 A(94)， 使下皮带 96 运动， 成型口罩移动到下皮带 96 处时， 会随下皮 带 96 的运动进入上皮带 97 和下皮带 96 之间的狭缝并沿缝输出， 完成输出成型口罩的焊接 耳带及包边过程， 然送入后续的包装消毒工序。