一种口罩用的耳绳连续分切装置及方法与流程

1.本发明涉及口罩加工技术领域，特别涉及一种口罩用的耳绳连续分切装置及方法。


背景技术：

2.在口罩生产(尤其是n95口罩的生产)中，耳绳的放卷分切和焊接是最复杂的工艺，因此，口罩耳绳焊接也是影响口罩生产速度的关键工艺。目前，关于口罩耳绳的分切和焊接，主流的加工方式是：每次夹持并切断一根耳绳，然后u形弯曲定位，再进行焊接，完成焊接后该机构再进行下一根耳绳的夹持、切断、焊接等动作。即在该种工艺中，耳绳放卷机构中通常设有耳绳拉出机构，把耳绳从原料的料堆或料卷中按设定长度拉出，并夹紧耳绳两端，根据设定长度间断，然后通过u型弯曲机构把耳绳的两端弯折到口罩本体上需要焊接的位置，完成该耳绳放卷定位后，再经过电焊机构，完成耳绳的焊接；上述动作全部完成后，才能进行下一根耳绳的夹持、切断和焊接等处理。
3.在目前口罩市场需求急剧增大的情况下，上述加工方式生产效率过低，目前该类设备的生产速度最高也只能达到200片/分钟左右，无法满足市场需求，由于耳绳的放卷夹持和分切工艺的效率对其后序的焊接工艺效率起着决定性作用，因此，若能简化耳绳的放卷夹持和分切工艺，必然能有效提高口罩的生产效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种口罩用的耳绳连续分切装置，该装置可实现耳绳的快速放卷夹持和分切，为其后序的焊接工艺提供良好的前提条件，进而提高口罩的生产效率。
5.本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的口罩用的耳绳连续分切方法。
6.本发明的技术方案为：一种口罩用的耳绳连续分切装置，包括循环运转机构、缠绕夹持机构和耳绳切断机构，循环运转机构上安装有若干缠绕夹持机构，各缠绕夹持机构跟随循环运转机构进行循环转动，耳绳切断机构设于循环运转机构上方。使用时，沿耳绳的输送和加工方向，耳绳连续分切装置的前后两端分别外接耳绳放卷装置和耳绳焊接装置，循环运转机构作为耳绳连续分切装置的基础支撑机构，主要是作为其他各组成机构的安装基础以及完成耳绳的输送，耳绳放卷装置连续放出的耳绳进入循环运转机构后，首先由缠绕夹持机构利用其缠绕功能和夹持功能对耳绳进行分段夹持，其缠绕长度则根据产品的实际需要由生产用户预先设定即可，分段夹持后的耳绳由缠绕夹持机构跟随循环运动机构进行输送，至耳绳切断机构处进行分切，之后形成的独立分段的耳绳由循环运转机构送入其后续的焊接工序中进行使用。
7.所述缠绕夹持机构包括相配合的缠绕组件和夹持组件，缠绕组件安装于夹持组件上并相对于夹持组件进行移动。其中，缠绕组件主要是根据预先设定的长度，利用其位移缠
绕拉出相应长度的耳绳，然后由夹持组件从耳绳两端进行夹紧，以此固定耳绳的长度，为后续分切提供一个稳定的状态。
8.所述夹持组件包括安装单元和设于安装单元上的夹持单元，两个夹持单元设于安装单元上，各夹持单元分别包括夹持轨迹轮、支撑架、固定夹爪、活动夹爪、固定安装块和伸缩弹簧，支撑架的底部设有夹持轨迹轮，支撑架的两侧分别设有齿条，支撑架的中部设有伸缩弹簧，伸缩弹簧的两端分别与支撑架和固定安装块连接，固定安装块固定设置，固定安装块的顶部两端分别设有固定夹爪，固定安装块的一侧两端分别设有活动夹爪，各活动夹爪端部带有齿轮，且各活动夹爪端部的齿轮与支撑架一侧的齿条相配合，每个活动夹爪与一个固定夹爪相配合，且活动夹爪相对于固定夹爪进行摆动。使用时，循环运转机构上设有夹持控制导轨，夹持轨迹轮沿夹持控制导轨滑动，带动支撑架及设于其两侧的齿条进行伸缩运动，驱使活动夹爪端部的齿轮转动，从而带动活动夹爪摆动，当活动夹爪向靠近固定夹爪的方向摆动时，活动夹爪逐渐与固定夹爪形成夹持结构夹紧耳绳，当活动夹爪向远离固定夹爪的方向摆动时，则松开耳绳，夹持组件实现逐渐复位。
9.所述夹持组件中，安装单元的底部设有导向杆；
10.缠绕组件包括滑块、连杆、缠绕轮和缠绕轨迹轮，滑块与夹持组件中的导向杆相配合连接，连杆一端与滑块固定连接，连杆另一端设置缠绕轮，滑块一侧设有缠绕轨迹轮。使用时，循环运转机构的上下两侧分别设有缠绕控制导轨和缠绕组件推出导轨；在耳绳缠绕过程中，缠绕轨迹轮会沿缠绕控制导轨进行移动，通过滑块带动连杆和缠绕轮进行移动，缠绕轮勾住耳绳并带动耳绳移动至所设定的长度，从而获取预先设定长度的耳绳，然后由夹持组件对耳绳两端进行夹持；在缠绕组件需要复位重新进入新的耳绳缠绕时，缠绕轨迹轮会沿缠绕组件推出导轨进行移动，通过滑块带动连杆和缠绕轮进行反向移动，从而实现复位。
11.所述循环运转机构包括链条、链条支架、链轮和链轮驱动组件，链条支架上安装有至少两个平行设置的链条，每个缠绕夹持机构固定安装于各链条之间，每个链条两端分别设有与链条相配合的链轮，各链轮安装于链条支架上，在链条支架上，平行设置的一组链轮外接链轮驱动组件，各链条同步转动。
12.所述循环运转机构中，与链条转动方向相平行的方向上，链条的一侧设有缠绕控制导轨，链条的另一侧设有缠绕组件推出导轨，在缠绕夹持机构中缠绕组件进行耳绳缠绕过程中，缠绕轨迹轮沿缠绕控制导轨进行移动，在缠绕夹持机构中缠绕组件进行复位时，缠绕轨迹轮沿缠绕组件推出导轨进行移动；
13.与链条转动方向相垂直的方向上，链条内侧设有夹持控制导轨，夹持控制导轨包括对称设置的夹紧段导轨和松开段导轨，缠绕夹持机构中夹持组件进行夹紧动作时，夹持轨迹轮沿夹紧段导轨移动，缠绕夹持机构中夹持组件进行放松和复位动作时，夹持轨迹轮沿松开段导轨移动。
14.此外，该循环运转机构还可根据实际需求，采用环形导轨、链条等作为主体，布置成椭圆形式，也可直接采用在圆周上布置缠绕夹持机构的形式，一般情况下，优选采用两条同步链条作为循环运转的载体，将各缠绕夹持机构均匀分布在链条上，在链条匀速运转时，可以实现各缠绕夹持机构的匀速运转，在循环运转机构的固定支架(即上述链条支架)上，在适合的位置上布置上述缠绕控制导轨、缠绕组件推出导轨和夹持控制导轨，为缠绕夹持
机构中缠绕组件和夹持组件的运动提供导向作用和驱动作用，可实现精准缠绕和夹持的动作。
15.所述耳绳切断机构包括旋转切刀组件、切刀支撑架和切刀驱动组件，旋转切刀组件和切刀驱动组件分别通过切刀支撑架安装于循环运转机构的上方；
16.旋转切刀组件包括相配合的旋转切刀和旋转垫块，耳绳从旋转切刀和旋转垫块之间通过，旋转切刀和旋转垫块分别与旋转切刀组件连接。该结构中，旋转切刀和旋转垫块均可采用三角状结构，旋转切刀上分布有三个切刀单元，旋转垫块上也分布有三个垫块单元，每个切刀单元与一个垫块单元相配合形成一组切刀结构，旋转切刀和旋转垫块同步转动，采用同一套切刀驱动组件进行动力驱动即可，其转速与耳绳的输送速度相适应，具体数值可根据实际工艺需求进行调整，切刀驱动组件的具体结构采用传动动力驱动机构即可。
17.作为一种优选方案，所述循环运转机构有两组，两组循环运转机构对称设置，两组循环运转机构上的缠绕夹持机构也对称设置，每组循环运转机构配置一个耳绳切断机构。当然，根据口罩生产线的实际需求，耳绳连续分切装置中循环运转机构、缠绕夹持机构、耳绳切断机构的数量均可进行调整，并根据设备安装产地的实际情况进行安装。
18.本发明通过上述装置实现一种口罩用的耳绳连续分切方法，具体为：当外置放卷机构连续放出的耳绳进入循环运转机构时，先由缠绕夹持机构根据预设的长度钩取耳绳并夹持耳绳两端，然后跟随循环运转机构向前输送，当到达耳绳切断机构处时，由耳绳切断机构将位于相邻两个缠绕夹持机构之间的耳绳处切断，切断后形成单个独立的耳绳并由循环运转机构送出至后续工序(即焊接工序)用，此后缠绕夹持机构继续跟随循环运转机构回复至原始位置。
19.本口罩用的耳绳连续分切装置及方法的原理是：采用模块化结构设计，将耳绳连续分切装置主要分为以下几个功能模块，即作为整体输送基础的循环运转机构、用于单工位耳绳固定的缠绕夹持机构和分切用的耳绳切断机构，将各大功能模块融合在一起完成耳绳的缠绕、夹持、定位和切断等动作，为其后序焊接工序做好准备。
20.本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
21.本口罩用的耳绳连续分切装置及方法可实现耳绳的连续放卷分切，形成连续运行模式，改变了传统的步进运行模式，将其应用于口罩生产线后，可实现300片/分钟左右的稳定生产速度，尤其适用于申请人在先开发的n95高速口罩机，可有效提高该口罩机的生产速度，实现连续不间断生产。
22.本口罩用的耳绳连续分切装置中，利用缠绕夹持机构的导轨移位式结构自动完成单个耳绳的缠绕和夹持动作，且其长度可根据实际需求进行调整，不需要再采用传统设备中专用的摇摆机构或旋转机构，可有效简化设备结构，在同一分切装置中分布大量的缠绕夹持机构，其缠绕和夹持效率也可得到有效提高；耳绳的缠绕和夹持动作都在相应的导轨导向作用下完成，其长度及夹紧精确度高，有利于提高后续口罩产品的合格率。
23.本口罩用的耳绳连续分切装置中，用于耳绳分切的耳绳切断机构采用滚切刀原理，切刀组件切断准确，运行噪音低，故障率也低，可有效改善生产环境并提高设备的使用寿命。
附图说明
24.图1为本口罩用的耳绳连续分切装置的整体结构示意图。
25.图2为图1所示耳绳连续分切装置的俯视图。
26.图3为图2的a方向视图。
27.图4为图2的b方向视图。
28.图5为图1所示耳绳连续分切装置的仰视图。
29.图6为图5的c
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c截面视图。
30.图7为本口罩用的耳绳连续分切方法的原理示意图。
31.图8为缠绕夹持机构中缠绕组件的结构示意图。
32.图9为图8的d方向视图。
33.图10为缠绕组件对耳绳进行缠绕动作的原理示意图。
34.图11为夹持组件对耳绳进行夹紧动作的原理示意图。
35.图12为耳绳切断机构中切刀支撑架和切刀驱动组件的结构示意图。
36.图13为图12的e方向视图。
37.上述各图中，各附图标记所示部件如下：a为循环转动机构，b为缠绕夹持机构，c为耳绳切断机构；1为耳绳，2为安装单元，3为夹持单元，3
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1为夹持轨迹轮，3
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2为支撑架，3
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3为固定夹爪，3
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4为活动夹爪，3
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5为固定安装块，3
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6为伸缩弹簧，3
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7为齿条，3
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8为齿轮，4为导向杆，5为滑块，6为连杆，7为缠绕轮，8为缠绕轨迹轮，9为链条，10为链条支架，11为链轮，12为链轮驱动组件，13为缠绕控制导轨，14为缠绕组件推出导轨，15为夹持控制导轨，16为旋转切刀，17为旋转垫块，18为切刀支撑架，19为切刀驱动组件。
具体实施方式
38.下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
39.实施例1
40.本实施例一种口罩用的耳绳连续分切装置，如图1至图6所示，包括循环运转机构a、缠绕夹持机构b和耳绳切断机构c，循环运转机构上安装有若干缠绕夹持机构，各缠绕夹持机构跟随循环运转机构进行循环转动，耳绳切断机构设于循环运转机构上方。其中，循环运转机构有两组，两组循环运转机构对称设置，两组循环运转机构上的缠绕夹持机构也对称设置，每组循环运转机构配置一个耳绳切断机构。使用时，沿耳绳1的输送和加工方向，耳绳连续分切装置的前后两端分别外接耳绳放卷装置和耳绳焊接装置，循环运转机构作为耳绳连续分切装置的基础支撑机构，主要是作为其他各组成机构的安装基础以及完成耳绳的输送，耳绳放卷装置连续放出的耳绳进入循环运转机构后，首先由缠绕夹持机构利用其缠绕功能和夹持功能对耳绳进行分段夹持，其缠绕长度则根据产品的实际需要由生产用户预先设定即可，分段夹持后的耳绳由缠绕夹持机构跟随循环运动机构进行输送，至耳绳切断机构处进行分切，之后形成的独立分段的耳绳由循环运转机构送入其后续的焊接工序中进行使用。
41.如图10所示，缠绕夹持机构包括相配合的缠绕组件和夹持组件，缠绕组件安装于夹持组件上并相对于夹持组件进行移动。其中，缠绕组件主要是根据预先设定的长度，利用其位移缠绕拉出相应长度的耳绳，然后由夹持组件从耳绳两端进行夹紧，以此固定耳绳的
长度，为后续分切提供一个稳定的状态。
42.夹持组件包括安装单元2和设于安装单元上的夹持单元3，夹持单元的结构及夹持原理如图11所示，各夹持单元分别包括夹持轨迹轮3
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1、支撑架3
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2、固定夹爪3
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3、活动夹爪3
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4、固定安装块3
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5和伸缩弹簧3
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6，支撑架的底部设有夹持轨迹轮，支撑架的两侧分别设有齿条3
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7，支撑架的中部设有伸缩弹簧，伸缩弹簧的两端分别与支撑架和固定安装块连接，固定安装块固定设置，固定安装块的顶部两端分别设有固定夹爪，固定安装块的一侧两端分别设有活动夹爪，各活动夹爪端部带有齿轮3
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8，且各活动夹爪端部的齿轮与支撑架一侧的齿条相配合，每个活动夹爪与一个固定夹爪相配合，且活动夹爪相对于固定夹爪进行摆动。使用时，循环运转机构上设有夹持控制导轨，夹持轨迹轮沿夹持控制导轨滑动，带动支撑架及设于其两侧的齿条进行伸缩运动，驱使活动夹爪端部的齿轮转动，从而带动活动夹爪摆动，当活动夹爪向靠近固定夹爪的方向摆动时，活动夹爪逐渐与固定夹爪形成夹持结构夹紧耳绳，当活动夹爪向远离固定夹爪的方向摆动时，则松开耳绳，夹持组件实现逐渐复位。
43.如图10所示，夹持组件中，安装单元的底部设有导向杆4；如图8或图9所示，缠绕组件包括滑块5、连杆6、缠绕轮7和缠绕轨迹轮8，滑块与夹持组件中的导向杆相配合连接，连杆一端与滑块固定连接，连杆另一端设置缠绕轮，滑块一侧设有缠绕轨迹轮。使用时，循环运转机构的上下两侧分别设有缠绕控制导轨和缠绕组件推出导轨；在耳绳缠绕过程中，缠绕轨迹轮会沿缠绕控制导轨进行移动，通过滑块带动连杆和缠绕轮进行移动，缠绕轮勾住耳绳并带动耳绳移动至所设定的长度，从而获取预先设定长度的耳绳，然后由夹持组件对耳绳两端进行夹持；在缠绕组件需要复位重新进入新的耳绳缠绕时，缠绕轨迹轮会沿缠绕组件推出导轨进行移动，通过滑块带动连杆和缠绕轮进行反向移动，从而实现复位。
44.如图1或图3所示，循环运转机构包括链条9、链条支架10、链轮11和链轮驱动组件12，链条支架上安装有至少两个平行设置的链条，每个缠绕夹持机构固定安装于各链条之间，每个链条两端分别设有与链条相配合的链轮，各链轮安装于链条支架上，在链条支架上，平行设置的一组链轮外接链轮驱动组件，各链条同步转动。其中，与链条转动方向相平行的方向上，链条的一侧设有缠绕控制导轨13(如图2所示)，链条的另一侧设有缠绕组件推出导轨14(如图5所示)，在缠绕夹持机构中缠绕组件进行耳绳缠绕过程中，缠绕轨迹轮沿缠绕控制导轨进行移动，在缠绕夹持机构中缠绕组件进行复位时，缠绕轨迹轮沿缠绕组件推出导轨进行移动；与链条转动方向相垂直的方向上，链条内侧设有夹持控制导轨15(如图6所示)，夹持控制导轨包括对称设置的夹紧段导轨和松开段导轨，缠绕夹持机构中夹持组件进行夹紧动作时，夹持轨迹轮沿夹紧段导轨移动，缠绕夹持机构中夹持组件进行放松和复位动作时，夹持轨迹轮沿松开段导轨移动。此外，该循环运转机构还可根据实际需求，采用环形导轨、链条等作为主体，布置成椭圆形式，也可直接采用在圆周上布置缠绕夹持机构的形式，一般情况下，优选采用两条同步链条作为循环运转的载体，将各缠绕夹持机构均匀分布在链条上，在链条匀速运转时，可以实现各缠绕夹持机构的匀速运转，在循环运转机构的固定支架(即上述链条支架)上，在适合的位置上布置上述缠绕控制导轨、缠绕组件推出导轨和夹持控制导轨，为缠绕夹持机构中缠绕组件和夹持组件的运动提供导向作用和驱动作用，可实现精准缠绕和夹持的动作。
45.如图7或图12所示，耳绳切断机构包括旋转切刀组件(包括相配合的旋转切刀16和
旋转垫块17)、切刀支撑架18和切刀驱动组件19，旋转切刀组件和切刀驱动组件分别通过切刀支撑架安装于循环运转机构的上方。耳绳从旋转切刀和旋转垫块之间通过，旋转切刀和旋转垫块分别与旋转切刀组件连接。该结构中，旋转切刀和旋转垫块均可采用三角状结构，旋转切刀上分布有三个切刀单元，旋转垫块上也分布有三个垫块单元，每个切刀单元与一个垫块单元相配合形成一组切刀结构，旋转切刀和旋转垫块同步转动，采用同一套切刀驱动组件进行动力驱动即可，其转速与耳绳的输送速度相适应，具体数值可根据实际工艺需求进行调整，切刀驱动组件的具体结构采用传动动力驱动机构即可。
46.通过上述装置实现一种口罩用的耳绳连续分切方法，具体为：当外置放卷机构连续放出的耳绳进入循环运转机构时，先由缠绕夹持机构根据预设的长度钩取耳绳并夹持耳绳两端，然后跟随循环运转机构向前输送，当到达耳绳切断机构处时，由耳绳切断机构将位于相邻两个缠绕夹持机构之间的耳绳处切断，切断后形成单个独立的耳绳并由循环运转机构送出至后续工序(即焊接工序)用，此后缠绕夹持机构继续跟随循环运转机构回复至原始位置。
47.上述口罩用的耳绳连续分切装置及方法的原理是：采用模块化结构设计，将耳绳连续分切装置主要分为以下几个功能模块，即作为整体输送基础的循环运转机构、用于单工位耳绳固定的缠绕夹持机构和分切用的耳绳切断机构，将各大功能模块融合在一起完成耳绳的缠绕、夹持、定位和切断等动作，为其后序焊接工序做好准备。
48.实施例2
49.本实施例一种口罩用的耳绳连续分切装置，与实施例1相比较，其不同之处在于：该耳绳连续分切装置中仅设一组循环运转机构和一个耳绳切断机构，循环运转机构上安装有若干缠绕夹持机构，各缠绕夹持机构跟随循环运转机构进行循环转动，耳绳切断机构设于循环运转机构上方。使用时，沿耳绳的输送和加工方向，耳绳连续分切装置的前后两端分别外接耳绳放卷装置和耳绳焊接装置，循环运转机构作为耳绳连续分切装置的基础支撑机构，主要是作为其他各组成机构的安装基础以及完成耳绳的输送，耳绳放卷装置连续放出的耳绳进入循环运转机构后，首先由缠绕夹持机构利用其缠绕功能和夹持功能对耳绳进行分段夹持，其缠绕长度则根据产品的实际需要由生产用户预先设定即可，分段夹持后的耳绳由缠绕夹持机构跟随循环运动机构进行输送，至耳绳切断机构处进行分切，之后形成的独立分段的耳绳由循环运转机构送入其后续的焊接工序中进行使用。
50.如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。