一种原材料的切换装置及供料装置的制作方法

本发明涉及一次性卫生用品技术领域，特别涉及一种原材料的切换装置及供料装置。

背景技术：

一次性卫生用品如卫生巾、尿不湿等产品是由很多带状材料复合而成，原材料供应商将这些带状材料绕制成卷。一次性卫生用品设备制造商为了实现不停机的同时更换材料卷，普遍使用一种解决方案即：同时放置两卷原材料，一卷实时释放为释放卷，另外一卷备用为备用卷，当释放卷被检测到即将耗尽时，释放卷停止放卷，拼接器将备用卷的料头粘合到释放卷上，然后拼接器剪断释放卷的尾料，两卷材料更换连接成功，拼接器的工作过程中生产线需求的材料来自储量仓，当拼接动作完成后，备用卷转换为释放卷释放材料，此时需要人工取下用尽料卷的芯筒，重新安装下一个备用卷并将备用卷的料头粘上胶带放置到拼接器中，具有粘合面的接头的放置位置需要刚好与拼接器的拼接板对应，还要防止接头的粘合面提前与工作的材料接触，否则都会造成设备故障。现有的拼接器结构比较复杂，成本高。

随着一次性卫生用品的产品越来越复杂，生产线的速度不断提高，生产线需求的原料卷增多且材料卷径和重量增大，单卷材料的重量甚至达到100公斤以上，使工作人员往机器装、卸材料卷的劳动强度增加；此外人工向拼接器放置待拼接材料存在不稳定因素和安全隐患，进而可能导致拼接失败或妨害人身安全的非正常停机。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的拼接器结构复杂的问题，本发明提供一种结构简单的原材料的切换装置，为了解决现有技术存在的人工补充带状材料的材料卷劳动强度大的问题，本发明还提供一种减少人工劳动强度的原材料的供料装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种原材料的切换装置，包括机架，所述的机架上设有放卷材料、备用材料和胶体材料，备用材料被输送至胶体材料和放卷材料之间，且备用材料的头部短于胶体材料的头部以使得胶体材料与放卷材料和备用材料均接触，所述的机架上还设有用于将胶体材料和放卷材料压紧粘合的第一压合机构和用于将胶体材料和备用材料压紧粘合的第二压合机构，机架上还设有用于切断放卷材料的切断装置和用于切断胶体材料的切刀，所述的机架上还设有用于储备放卷材料的储料器。

进一步的，所述的机架上设有底辊，所述的底辊上具有负压仓，放卷材料、备用材料和胶体材料被输送至底辊上，所述的第一压合机构包括与底辊配合的第一压轮，所述的第二压合机构包括与底辊配合的第二压轮。

进一步的，机架上还设有胶带卷材、用于输送胶体材料的吸附输送机构和用于回收剥离的离型纸的离型纸收卷轴。

进一步的，所述的机架上还设有用于输送备用材料的摆动输送吸附组件，所述的摆动输送吸附组件包括摆动吸附主体，摆动吸附主体上具有摆动吸附主轴，摆动吸附主轴转动连接在机架上，所述的摆动吸附主体开设有中空腔体以及分别与中空腔体连通的吸气接口和吸附孔，摆动吸附主体上设有输送组件，所述的摆动输送吸附组件还包括驱动摆动吸附主体绕摆动吸附主轴转动的气缸。

进一步的，所述的机架上设有旋转放卷机构，旋转放卷机构包括旋转臂，所述的旋转臂两端分别转动设有第一气胀轴和第二气胀轴，放料位置和备料位置固定设置，旋转臂转动使得第一气胀轴和第二气胀轴在放料位置和备料位置之间切换，从而使得第一气胀轴和第二气胀轴上的材料在放卷材料和备用材料之间切换。

进一步的，所述的旋转放卷机构还包括固定在旋转臂上的导向臂，所述的导向臂与旋转臂垂直，所述的导向臂两端均转动连接有导轮。

一种包含上述的原材料的切换装置的供料装置，供料装置还包括机械手，所述的机械手包括工作臂，工作臂上转动设有工作头，所述的工作头上设有将使用完的卷材的废弃芯筒取下的卸料机构、用于将新的材料卷上料至位于备料位置的第一气胀轴或第二气胀轴的上料机构。

进一步的，机械手的卸料机构为夹钳。

进一步的，机械手的上料机构包括用于膨胀固定或收缩释放新的材料卷的转运气胀轴和用于将材料卷从转运气胀轴上推向位于备料位置的第一气胀轴或第二气胀轴上的推手。

进一步的，供料装置还包括将材料卷向转运气胀轴进行运送的料卷输送机构。

有益效果：

(1)本发明的原材料的切换装置，使用摆动吸附输送来牵拉和放置材料接头，避免工作人员接触旋转和剪切等运动工位，提高了设备的安全性；

(2)本发明的原材料的切换装置，使用摆动吸附输送来放置材料接头，稳定性高，减少故障停机，提高设备开机率和产品合格率；

(3)本发明的原材料的切换装置，通过底辊和压轮就能实现材料的拼接，结构简单，成本低；

(4)本发明的原材料的供料装置，使用旋转式发卷机构，使机械手在同一位置卸料上料，简化了机械手的结构；

(5)本发明的原材料的供料装置，使用机械手来装料和卸料，减少了劳动力的需求，降低了工作人员劳动强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为放卷材料快要耗尽备用材料待拼接状态示意图；

图2为待拼接时放卷材料、备用材料和胶体材料位置示意图；

图3为材料切换完成，旋转臂绕主轴旋转180后状态示意图；

图4为工作头的侧视示意图；

图5为机械手取料时状态示意图；

图6为机械手上料时状态示意图。

其中，1、机架，2、旋转放卷机构，3、旋转臂，20、第一气胀轴，21、放卷材料，30、料卷输送机构，31、材料卷，

4、摆动输送吸附组件，5、切断装置，6、第二压轮，7、第一压轮，8、底辊，9、储料器，10、胶带卷材，101、胶体材料，11、吸附输送机构，12、离型纸，13、离型纸收卷轴，14、切刀，15、摆动吸附主轴，16、气缸，17、第二气胀轴，18、备用材料，19、导轮，40、机械手，41、夹钳，42、转运气胀轴，43、推手，44、工作头，45、工作臂。

具体实施方式

如图1～3，一种原材料的切换装置，包括机架1，机架1上设有放卷材料21、备用材料18和胶体材料101，胶体材料101两面均具有粘性，备用材料18被输送至胶体材料101和放卷材料21之间，且备用材料18的头部短于胶体材料101的头部以使得胶体材料101与放卷材料21和备用材料18均接触，机架1上还设有用于将胶体材料101和放卷材料21压紧粘合的第一压合机构和用于将胶体材料101和备用材料18压紧粘合的第二压合机构，机架1上还设有用于切断放卷材料21的切断装置5和用于切断胶体材料101的切刀14，机架1上还设有用于储备放卷材料21的储料器9。拼接材料时，所述储料器9用于释放材料至生产线，保证机器以正常速度运行。

机架1上设有底辊8，底辊8上具有负压仓，或者底辊8具有连通真空吸气的中空腔体，放卷材料21、备用材料18和胶体材料101被输送至底辊8上，第一压合机构包括与底辊8配合的第一压轮7，第二压合机构包括与底辊8配合的第二压轮6。第一压轮7和第二压轮6的材料为复合材料。

机架1上还设有胶带卷材10、用于输送胶体材料101的吸附输送机构11和用于回收剥离的离型纸的离型纸收卷轴13。胶带卷材10缠绕在胶带开卷轴上。

机架1上还设有用于输送备用材料18的摆动输送吸附组件4，摆动输送吸附组件4包括摆动吸附主体，摆动吸附主体上具有摆动吸附主轴15，摆动吸附主轴15转动连接在机架1上，摆动吸附主体开设有中空腔体以及分别与中空腔体连通的吸气接口和吸附孔，摆动吸附主体上设有输送组件，摆动输送吸附组件4还包括驱动摆动吸附主体绕摆动吸附主轴15转动的气缸16。输送组件可以为输送带，吸附输送机构11可和摆动输送吸附组件结构类似，只不过吸附输送机构11不转动。

机架1上设有旋转放卷机构2，旋转放卷机构2包括旋转臂3，旋转臂3两端分别转动设有第一气胀轴20和第二气胀轴17，放料位置和备料位置固定设置，旋转臂3转动使得第一气胀轴20和第二气胀轴17在放料位置和备料位置之间切换，从而使得第一气胀轴20和第二气胀轴17上的材料在放卷材料21和备用材料18之间切换。

旋转放卷机构2还包括固定在旋转臂3上的导向臂，导向臂与旋转臂3垂直，导向臂两端均转动连接有导轮19。导轮33能够起到导料作用，将材料与备料位置隔离开，防止产生干涉

如图4～6，一种包含上述的原材料的切换装置的供料装置，供料装置还包括机械手40，机械手40包括工作臂45，工作臂45上转动设有工作头44，工作头44上设有将使用完的卷材的废弃芯筒取下的卸料机构、用于将新的材料卷31上料至位于备料位置的第一气胀轴20或第二气胀轴17的上料机构。机械手40的卸料机构为夹钳41。机械手40的上料机构包括用于膨胀固定或收缩释放新的材料卷31的转运气胀轴42和用于将材料卷31从转运气胀轴42上推向位于备料位置的第一气胀轴20或第二气胀轴17上的推手43。

供料装置还包括将材料卷31向转运气胀轴42进行运送的料卷输送机构30。料卷输送机构30包括底座，底座支撑呈v字型排布的两根输送带。输送带的间距可调整，以适应不同直径的材料卷，呈v字型排布的两根输送带与材料卷31配合，若干材料卷31的轴线自动对中，且输送平稳可靠。

工作过程如下：

①换卷拼接：

如图1和图2所示，旋转发卷机构2上的第一气胀轴20位于放料位置，第二气胀轴17位于备料位置，第一气胀轴20转动释放放卷材料21，第二气胀轴17静止等待。当放卷材料21被检测到快要耗尽时，胶带卷材10的胶体材料101在吸附输送机构11作用下将接头输送至底辊8至图2胶带位置处，同时在离型纸收卷轴13的作用下将胶带表面的离型纸12剥离。同时摆动吸附输送组件4顺时针旋转至表面压靠备用材料18，并带动备用材料18转动。在真空吸气作用下，备用材料18接头经摆动吸附输送组件4输送至底辊8表面至图2胶带位置处。然后驱动放卷材料21释放的第一气胀轴20停止转动，放卷材料21相对于第二压轮6停止，此时第二压轮6和第一压轮7压向底辊8，将放卷材料21和备用材料18分别与胶体材料101粘结。切断装置5和切刀14分别切断放卷材料2和胶体材料101(在这之前胶体材料101已被切断，切断后的胶体材料101随底辊输送至图2处的压合位置等待压合),这里切刀14不能越过底辊8的负压仓的边界，以避免胶体材料101接头脱离底辊8或翘起。完成以上动作后，摆动吸附输送组件4逆时针旋转至原始位置，原静止等待的备用材料18被第二气胀轴17驱动释放，给生产线提供材料。旋转发卷机构2的旋转臂3绕其主轴逆时针旋转，第一气胀轴20切换至备料位置，第二气胀轴17切换至放料位置，拼接材料期间生产线需求的材料来自储料器5。

②卸载芯筒：

如图3和图4所示，尾料和芯筒套残留在第一胀轴20上，固定芯筒的第一胀轴20此时已经收缩，芯筒松动的套在第一胀轴20上，工作臂45驱动工作头44移动到第一胀轴20上方，并且在移动的过程中，工作头44将夹钳41切换到朝下，机械手4控制夹钳41夹取芯筒，并将其丢弃到废料箱中；

③取料：

如图5所示，随后工作臂45驱动工作头44移动到料卷输送机构30的输出端，并在移动的过程中切换工作头44，将工作头上的转运气胀轴42朝向材料卷31的轴线方向，料卷输送机构30储存有若干旋向摆放一致的材料卷31，并能够向前输送材料卷31，以保证在机械手40的取料位置具有材料卷31；经传感器获得材料卷31的位置，工作臂45控制工作头44的转运气胀轴42保持收缩状态插入材料卷31的卷心，随后转运气胀轴42膨胀固定和运送材料卷31；

④装料：

如图6所示，机械手40将材料卷31输送到机架1上空置的第一胀轴20的前方，且工作头44上的转运气胀轴42和空置的第一胀轴20同轴线，此时空置的第一胀轴20处于收缩状态，转运气胀轴42收缩，解除对材料卷31的固定，然后推手43将材料卷31推送到空置的第一胀轴20上，随后第一胀轴20膨胀固定材料卷31，等待下一次拼接。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。