一种非接触式口罩处理设备

本发明属于口罩处理设备技术领域，具体涉及一种非接触式口罩处理设备。

背景技术：

口罩是一种用于对进入口鼻空气进行过滤的卫生用品，一般直接佩戴在口鼻部位对进入口鼻的空气进行物理过滤，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫、病毒等物质的作用。口罩的种类很多包括：棉布口罩、无纺布口罩、高分子材料口罩、活性炭粉滤芯口罩以及活性炭纤维毡垫口罩，针对不同环境需要佩戴不同种类和要求的口罩，以达到对人员在不同环境中的安全。

在2020年的新冠肺炎爆发期间，口罩的使用量激增导致口罩紧缺，从而在人们将使用过的口罩丢弃之后，就有部分不法厂家将丢弃的口罩再集中收集后进而二次销售，由此制造了病毒二次传播的风险，进而影响人们的生命健康。为此需要对使用过的口罩进行及时销毁，防止口罩的二次销售使用。

目前，出现了多种口罩处理方法，例如焚烧处理法和刀具粉碎法，这些方法虽然都可以达到对口罩的销毁处理目的，但是焚烧处理法会造成空气污染，刀具粉碎法会造成刀具与口罩上病菌的直接接触，增加病菌传染风险，需要定期对刀具进行拆装消毒，增加作业量，而且刀具会出现磨损，导致粉碎效率降低。

技术实现要素：

基于上述现有口罩处理方法存在的问题，本发明提出了一种非接触式口罩处理设备。该非接触式口罩处理设备包括箱体、挂装单元和切割单元；所述箱体设有挂装窗口，所述挂装单元和所述切割单元位于所述箱体的内部，并且所述挂装单元能够进行转动，以将口罩由所述挂装窗口的挂装工位移至所述切割单元所在的切割工位；所述挂装单元包括挂装电机、驱动轴、支架、滑块、连杆、挂钩、导向销和导向盘；所述挂装电机与所述箱体固定连接，所述驱动轴具有相互垂直的驱动端和连接端，所述驱动轴的驱动端与所述挂装电机的输出轴连接；所述支架的中间位置与所述驱动轴的连接端固定连接，所述支架的两端分别设有所述挂钩并且所述挂钩的中间位置与所述支架转动连接，所述挂钩的固定端用于固定口罩，所述挂钩的连接端与所述连杆的一端转动连接，所述连杆的另一端与所述滑块转动连接，所述滑块与所述驱动轴的连接端滑动连接；所述导向盘与所述箱体固定连接，所述导向盘上设有导向槽，所述导向销的一端与所述滑块固定连接，另一端位于所述导向槽内；所述挂装电机能够驱动所述驱动轴进行转动，当所述支架转至切割工位时，所述导向销沿所述导向槽移动至所述滑块靠近所述支架的位置，当所述支架转动至挂装工位时，所述导向销沿所述导向槽移动至所述滑块远离所述支架的位置；所述切割单元包括激光器，以对位于切割工位的口罩进行切割。

优选的，所述驱动轴上设有多个连接端，并且所述驱动轴的每一个连接端上分别设有所述支架和所述滑块。

进一步优选的，所述驱动轴采用t型轴，并且所述驱动轴的两个连接端分别设有所述支架和所述滑块；一个所述支架转至所述挂装窗口时，另一个支架转至所述切割单元处。

进一步优选的，所述导向槽采用偏心设置包括近心圆弧段和远心圆弧段；所述导向槽的中心与所述导向盘的中心偏心设置，并且以所述导向盘的中心为基准，切割工位对应所述远心圆弧段，挂装工位对应所述近心圆弧段。

优选的，所述滑块采用环形套结构，并且套设在所述驱动轴的连接端。

优选的，所述切割单元还包括摆动组件；所述摆动组件与所述激光器连接，以驱动所述激光器进行往复移动。

进一步优选的，所述摆动组件包括摆动电机、导向杆、摆动杆、曲柄、第一滑套和第二滑套；所述摆动电机与所述箱体固定连接，所述曲柄的一端与所述摆动电机的输出轴固定连接，所述第一滑套与所述曲柄的另一端转动连接；所述摆动杆的一端与所述箱体转动连接，另一端依次穿过所述第一滑套和所述第二滑套并与所述第一滑套和所述第二滑套滑动连接；所述导向杆的一端与所述箱体固定连接，另一端与所述第二滑套滑动连接；所述激光器与所述第二滑套固定连接。

优选的，该非接触式口罩处理设备还包括收集仓；所述收集仓位于所述箱体的内部，并且位于切割工位的下方位置。

进一步优选的，所述收集仓与所述箱体采用可拆卸式连接。

进一步优选的，该非接触式口罩处理设备还包括杀菌灯；所述杀菌灯位于所述收集仓的上方，用于对落入所述收集仓的口罩进行杀菌消毒。

在上述非接触式口罩处理设备中，通过在箱体内部设置挂装单元和切割单元，利用挂装单元就可以将口罩由挂装工位移至切割工位，从而由位于切割工位的激光器对口罩进行非接触式切割处理，完成对口罩的非接触处理操作，由此解决了当前采用焚烧方法和刀具粉碎方法处理口罩时存在的环境污染和病菌传染的问题，实现了对口罩处理的高效性和安全性。

附图说明

图1为本实施例非接触式口罩处理设备的外形结构示意图；

图2为本实施例非接触式口罩处理设备中挂装单元、切割单元、收集仓和杀菌灯在箱体内部的位置关系示意图；

图3为本实施例非接触式口罩处理设备中锁挂装单元的第一视角外形结构示意图；

图4为本实施例非接触式口罩处理设备中锁挂装单元的第二视角外形结构示意图；

图5为本实施例非接触式口罩处理设备中导向盘的外形结构示意图；

图6为本实施例非接触式口罩处理设备中导向销与导向槽连接的局部结构示意图；

图7为本实施例非接触式口罩处理设备中切割单元的第一视角外形结构示意图；

图8为本实施例非接触式口罩处理设备中切割单元的第二视角外形结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细介绍。

结合图1至图8所示，本实施例非接触式口罩处理设备包括箱体1、挂装单元2和切割单元3。箱体1采用方形立式结构，并且设有一个挂装窗口11。挂装单元2和切割单元3均为位于箱体1的内部，并且挂装单元2能够进行往复转动，以将口罩由挂装窗口11处的挂装工位移至切割单元3所在的切割工位。

挂装单元2包括挂装电机21、驱动轴22、支架23、滑块24、连杆25、挂钩26、导向销27和导向盘28。

挂装电机21通过安装架固定在箱体1的内壁上。驱动轴22为t型轴，具有一个驱动端和两个连接端，并且两个连接端处于同一直线方向且与驱动端成垂直关系，驱动轴22的驱动端与挂装电机21的输出轴连接，以由挂装电机21带动驱动轴22的两个连接端进行竖直平面内的往复转动，而驱动轴22的两个连接端则分别设有一个支架23。

支架23采用框架结构，由支架23的中间位置与驱动轴22的连接端垂直固定连接，而支架23的两端则分别设有挂钩26，并且挂钩26的中间位置与支架23通过销轴形成转动连接，使挂钩26的连接端和固定端分别位于支架23的两侧。其中，挂钩26的固定端位于远离驱动轴22的一侧，用于对口罩进行挂装固定。

滑块24采用环形套结构形式，并且套设在驱动轴22的连接端能够相对于驱动轴22的连接端进行往复直线滑动。连杆25的一端通过销轴与滑块24形成转动连接，另一端通过销轴与挂钩26的连接端形成转动连接。此时，在滑块24相对于驱动轴22的连接端进行往复直线移动的过程中，就可以通过连杆25带动挂钩26相对于支架23进行往复转动，以改变位于支架23两端挂钩26中固定端之间的距离，形成靠近的松弛状态以对口罩进行挂装，或者形成远离的张紧状态以对口罩进行固定。

导向盘28固定在箱体1的内壁，并且在导向盘28上设有圆形的导向槽281。导向槽281以偏心的方式开设在导向盘28上，即导向盘28的中心点x与导向槽281的中心点y处于非重合位置关系，驱动轴22中驱动端的轴线延长线穿过导向盘28的中心点x并且以导向盘28的中心点x为基准，导向槽281中靠近中心点x的圆弧段为近心圆弧段，导向槽281中远离中心点x的圆弧段为远心圆弧段，其中切割工位对应着导向槽281的远心圆弧段，挂装工位对应着导向槽281的近心圆弧段。导向销27的一端与滑块24固定连接，另一端延伸至导向槽281内，并且可以沿导向槽281进行往复滑动。当导向销27滑动至导向槽281的近心圆弧段时，导向销27就会带动滑块24向靠近驱动轴22的驱动端方向移动至远离支架23的位置，从而通过连杆25将挂钩26转动至张紧状态；反之，当导向销27滑动至导向槽281的远心圆弧段时，导向销27就会带动滑块24向远离驱动轴22的驱动端方向移动至靠近支架23的位置，从而通过连杆25将挂钩26转动松弛状态。

切割单元3包括激光器31。激光器31位于箱体1的内部，以对位于切割工位的口罩进行激光切割操作。

此时，采用本实施例非接触式口罩处理设备对使用过的口罩进行处理操作时，首先启动挂装电机21，带动驱动轴22进行转动，将其中一个支架23转至挂装窗口11处，其中在驱动轴22转动的过程中，驱动轴22的连接端通过滑块24带动导向销27沿导向槽281进行滑动，并且在将支架23转至挂装窗口11处时，导向销27正好滑动至导向槽281的远心圆弧段，从而使位于该支架23两端的挂钩26处于松弛状态，以便将口罩的两个挂带分别挂装在该支架23两端的挂钩26上；接着由挂装电机21继续带动驱动轴22进行转动，使挂装口罩的支架23向切割工位的方向进行转动，在此过程中驱动轴22的连接端通过滑块24带动导向销27逐渐进入导向槽281的近心圆弧段，使该支架23两端的挂钩26逐渐进入张紧状态，形成对口罩的挂装固定，防止口罩的脱落；然后当驱动轴22将口罩转动至切割工位时，在挂钩26对口罩保持张紧挂装固定的情况下，启动激光器31对经过切割工位的口罩进行激光切割，从而完成对口罩的非接触式切割处理。其中，当该支架23处的口罩转至切割工位并由激光器31进行切割处理的过程中，另一个支架23则正好转至挂装窗口11处进行下一个待处理口罩的挂装，从而形成对口罩的连续切割处理。

在本实施例中，通过将驱动轴设计为t型轴结构形式，并且在驱动轴的两个连接端分别设置了一个支架以及对应的滑块、连杆、挂钩和导向销，从而形成由两个支架对口罩进行连续处理的效果。同样，在其他实施例中，根据设计和使用工况的不同，也可以将驱动轴设计为l型轴，从而只设置一个支架进行口罩的逐个切割和挂装操作。当然，也可以采用设有更多连接端的驱动轴并设置多个支架，以便于完成对更多数量口罩的挂装，进一步提高对口罩的处理效率。

此外，在本实施例的箱体上设置了一个挂装窗口和一个激光器，因此导向槽直接采用偏心设置的圆形槽，并且将近心圆弧段设置在对应挂装工位的位置，将远心圆弧段设置在对应切割工位的位置，以保证对切割前口罩的挂装牢固性，并且使切割工位的口罩处于张紧状态，保证对口罩的切割效果。但是，在其他实施例中，根据箱体的尺寸和切割要求，完全可以在箱体上设置多个挂装窗口和多个激光器，使驱动轴转动过程中依次经过多个挂装窗口和激光器，以提高对口罩的处理效率，此时就可以改变导向槽的结构形式，根据挂装窗口和激光器的数量和位置，调整导向槽中近心圆弧段和远心圆弧段的数量和位置，以保证对口罩挂装和切割操作的顺利进行。

在本实施例中，通过将滑块设计为环形套的结构形式，不仅便于同时与两个连杆进行转动连接，而且还可以增加滑块与驱动轴中连接端的滑动接触面积，提高滑块相对于驱动轴进行往复移动的稳定性，避免发生卡顿，提高对口罩进行挂装操作的流畅性。

另外，在本实施例支架的每一端分别设置了两个挂钩，并且采用y型连杆对两个挂钩进行同步转动控制，从而可以提高对口罩的挂装牢固性，保证对口罩的切割处理效果。

在本实施例中，通过将支架设计为框架结构，可以降低支架的种类，提高挂装电机通过驱动轴带动两个支架转动的灵活性。同样，在其他实施例中，也可以将支架设计为板式结构，这样可以避免激光器发生的激光穿过整个挂装单元而射至挂装窗口，从而防止对口罩挂装操作的影响。

优选的，本实施例的切割单元还包括摆动组件。其中，摆动组件与激光器连接，以驱动激光器进行往复移动，提高对口罩的切割效果。

结合图7和图8所示，本实施例的摆动组件包括摆动电机32、导向杆33、摆动杆34、曲柄35、第一滑套36和第二滑套37。摆动电机32的壳体部分与箱体1的内壁固定连接，曲柄35的一端与摆动电机32的输出轴固定连接，第一滑套36则与曲柄35的另一端转动连接。摆动杆34的一端通过固定架38与箱体1形成转动连接，另一端则依次穿过第一滑套36和第二滑套37并且与第一滑套36和第二滑套37分别形成滑动连接。导向杆33沿水平方向设置，其中一端通过固定架38与箱体1形成固定连接，另一端则穿过第二滑套37并与第二滑套37形成滑动连接，同时激光器31与第二滑套37固定连接。

此时，控制摆动电机32进行转动，就可以带动曲柄35进行往复摆动，从而通过第一滑套36带动摆动杆34往复摆动，再由摆动杆34带动第二滑套37沿导向杆33进行往复移动，进而形成驱动激光器31沿导向杆33长度方向的往复移动。这样，当口罩移动至切割工位时，就可以启动摆动电机进行转动，从而驱动激光器沿导向杆进行往复移动，以形成对口罩的往复切割操作，提高对口罩的切割效果。

在本实施例中，将导向杆沿水平方向固定，以形成对口罩沿水平方向的往复切割操作。同样，在其他实施例中，也可以调整导向杆的固定方向，以改变对口罩的切割方向，例如将导向杆进行竖直固定或倾斜设置，以形成对口罩沿不同方向的切割。同时，根据口罩的尺寸大小也可以调整曲柄的长度尺寸，以改变摆动杆往复摆动的角度，进而调整激光器沿导向杆往复移动的行程距离，使激光器在口罩区域内进行连续往复切割，以增加对口罩的有效切割，提高对口罩的切割效率，此时也就可以使挂装电机对驱动轴进行连续转动，进一步提高对口罩的切割效率。

此外，在本实施例中，第二滑套采用两个滑套转动连接的结构形式，这样既可以保证第二滑套同时与摆动杆和导向杆形成独立滑动连接，也可以保证摆动杆往复摆动过程中第二滑套能够沿导向杆进行顺畅的往复移动。

结合图1和图2所示，本实施例非接触式口罩处理设备还设有一个收集仓4。收集仓4位于箱体1的内部，并且位于切割工位的下方位置，以用于对完成切割操作的口罩进行收集。

此时，在挂装电机通过驱动轴将完成激光切割操作的口罩由切割工位转向挂装工位的过程中，由于导向销由远心圆弧段向近心圆弧段滑动，从而使挂钩由张紧状态转向松弛状态，进而使切割后的口罩在重力作用下自动滑落至收集仓中，实现对切割后口罩的自动收集。

其中，在本实施例中，收集仓4采用抽屉结构形式并且与箱体1形成抽拉式的可拆卸连接。这样，就可以对切割后的口罩进行集中回收打包处理，提高对口罩的处理效率和安全性。

此外，结合图2所示，本实施例非接触式口罩处理设备中还设有两个杀菌灯5。其中，两个杀菌灯5固定在箱体1的内壁，并且位于收集仓4的上方位置，用于对落入收集仓4的口罩进行杀菌消毒处理，提高对口罩处理的安全性，实现对口罩全流程的安全处理。

另外，结合图1所示，在本实施例的箱体1上还设有一个控制仓6。其中，控制仓6位于箱体1的最上端位置，用于安装控制器，以对挂装电机、摆动电机和杀菌灯进行控制，达到对口罩处理的自动化控制效果。

结合图1所示，在箱体1的底部还设有四个支腿12，以用于对箱体1进行支撑固定，保证该非接触式口罩处理设备对口罩进行处理过程中的稳定性。同样，在其他实施例中，根据设计和使用要求，也可以在箱体的底部设置车轮，例如带刹车的万向轮，以用于对箱体进行移动支撑，提高该非接触式口罩处理设备的使用便捷性和灵活性。