CN112339292B - 一种口罩耳带自动焊接机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种口罩耳带自动焊接机构，包括：供料装置，分为平行的两路供给口罩的耳带；分料成型装置，用于对耳带进行裁切，并将裁切完成的耳带限制为弯折形状，弯折形状两端为焊接的两个自由端；口罩输送线，对口罩本体进行连续输送；焊接装置，对自由端和口罩本体进行焊接。本发明中通过口罩输送线对口罩本体进行传送，精确控制口罩本体的传送位置，裁切的长度则为最终需要焊接在口罩本体上的长度，从而实现对耳带和口罩本体施压贴合并焊接，上述焊接动作通过设置在口罩本体两侧的两个分料成型装置实现对称的同步焊接，有效的提高了生产的效率，同时提升了产品的质量。

Description

一种口罩耳带自动焊接机构

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种口罩耳带自动焊接机构。

背景技术

口罩是一种卫生防护用品，通常佩戴在口鼻部位，用于过滤进入口鼻的空气。在日常佩戴过程中，将口罩的耳带套设在人体的耳朵上，从而起到口罩的固定作用。

在现有技术中，口罩耳带与口罩本体的连接大多采用人工的方式进行，手持耳带的两端，将耳带固定在口罩本体上，最后采用焊接器对耳带和口罩本体进行焊合，此种工作方式过多的依赖了操作工人的技能水平，生产效率低，无形中增加了企业的生产成本，且产品质量难以得到有效保证。

鉴于上述缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种口罩耳带自动焊接机构，使其更具有实用性。

发明内容

本发明中提供了一种口罩耳带自动焊接机构，有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种口罩耳带自动焊接机构，包括：

供料装置，分为平行的两路供给口罩的耳带；

分料成型装置，与所述供料装置的两路一一对应设置，用于对所述耳带进行裁切，并将裁切完成的所述耳带限制为弯折形状，所述弯折形状两端为用于焊接的两个自由端；

口罩输送线，设置在两路所述耳带供料端之间，对口罩本体进行连续输送；

焊接装置，对所述自由端和所述口罩本体进行焊接；

所述分料成型装置包括独立设置的夹紧装置，以及包括切断装置、激光发射器、异形齿轮、啮合的两传动齿轮和复位组件的组合结构；

所述切断装置包括刀片、电磁铁和拉力弹簧，所述刀片通过固定的杆体旋转支撑，所述电磁铁设置在所述杆体一侧，在通电时对所述刀片一端进行吸附，所述拉力弹簧用于在电磁铁断电时拉动所述刀片执行切断动作；

所述异形齿轮为设置部分齿形的圆形齿轮，在转动过程中间歇性的与其中一个所述传动齿轮啮合而带动其转动，且所述异形齿轮上设置有引出端，在转动过程中对所述激光发射器的激光进行切断，从而作为所述电磁铁断电的信号；

两所述传动齿轮上对称设置有两摇臂，所述摇臂的末端设置有夹爪气缸，在所述耳带被切断前，两所述夹爪气缸对所述耳带进行夹持，在所述耳带被切断后，两所述传动齿轮通过所述摇臂和夹爪气缸带动切断完成的所述耳带两端分别进行90度的相向转动，并到达所述口罩本体的顶部；

所述复位组件包括齿条、滑轨和复位弹簧；所述齿条与另一所述传动齿轮啮合，所述齿条在两所述传动齿轮被所述异形齿轮带动转动的过程中，在所述滑轨的导向下进行直线运动，在所述异形齿轮与所述传动齿轮脱离啮合时，所述复位弹簧带动所述齿条复位，从而实现两所述传动齿轮的复位。

进一步地，所述供料装置包括张力调节结构；

所述张力调节结构包括水平并列设置的两支撑辊轴和设置在两所述支撑辊轴之间的张力调节辊轴，所述支撑辊轴的两端分别对两路所述耳带进行与耳带相同高度的支撑，所述张力调节辊轴在弹性结构的作用下通过两端对两路所述耳带共同提供将所述耳带相对于支撑高度向下挤压的弹性力。

进一步地，所述供料装置还包括主动传送结构；

所述主动传送结构包括压紧气缸、成对的主动辊和成对的被动辊；成对的所述被动辊固定设置，对两路所述耳带分别进行支撑；成对的所述主动辊通过座体与所述压紧气缸转动连接，通过所述压紧气缸调节对所述耳带所施加的压力，成对的所述主动辊在电机的作用下带动所述耳带进行直线运动。

进一步地，所述被动辊上沿周向设置有环形的凹槽，所述凹槽用于对所述耳带进行局部包覆。

进一步地，所述口罩输送线包括链条动力组件，以及依次与链条上相等距离的节段连接的支撑座，所述支撑座提供对所述口罩本体进行支撑的平面。

进一步地，所述链条的每一节段上均向两侧延伸有凸沿，所述支撑座与所述凸沿固定连接。

进一步地，所述支撑座包括贴合设置的座体和支撑板，所述座体与所述凸沿固定连接，所述座体上设置有槽体结构，所述支撑板底部设置有嵌入所述槽体结构内的凸起，所述槽体结构对称的两侧壁上贯穿有螺杆，所述螺杆与所述侧壁螺纹连接，且两侧的螺杆通过对所述凸起的挤压实现所述支撑板的固定。

进一步地，所述夹紧装置包括上下对称设置的两夹紧气缸，以及分别设置于两所述夹紧气缸活塞杆端部的两夹板。

进一步地，所述主动辊和被动辊表面均设置有橡胶层。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中通过口罩输送线对已经裁切完成的独立的口罩本体，或者尚未完成裁切的完整的连续的口罩本体进行传送，当到达设定位置后，分料成型装置对传送最前端的耳带进行裁切且保证裁切完成后自由端的固定，使得两自由端可正好近似于与口罩本体边缘垂直，并到达口罩本体的正上方，焊接装置可实现对耳带和口罩本体施压贴合并焊接，上述焊接动作通过设置在口罩本体两侧的两个分料成型装置实现对称的同步焊接，有效的提高了生产的效率，同时提升了产品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为口罩耳带自动焊接机构除供料装置外的俯视图；

图2为供料装置的结构示意图；

图3为分料成型装置的结构示意图；

图4为口罩输送线的结构示意图；

图5为分料成型装置一侧的放大图；

图6为分料成型装置另一侧的放大图；

图7为分料成型装置两种工作状态的比对示意图；

图8为组合结构相对于夹紧装置的位置移动过程示意图；

图9为链条一个节段的结构示意图；

图10为支撑座的结构示意图；

附图说明：

1、供料装置；11、张力调节结构；11a、支撑辊轴；11b、张力调节辊轴；12、主动传送结构；12a、压紧气缸；12b、主动辊；12c、被动辊；2、耳带；3、分料成型装置；31、夹紧装置；32、切断装置；32a、刀片；32b、电磁铁；32c、拉力弹簧；33、激光发射器；34、异形齿轮；34a、引出端；35、传动齿轮；35a、摇臂；35b、夹爪气缸；36、复位组件；36a、齿条；36b、复位弹簧；4、口罩输送线；41、链条动力组件；42、支撑座；42a、座体；42b、支撑板；43、凸沿；5、口罩本体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1~10所示，一种口罩耳带自动焊接机构，包括：供料装置1，分为平行的两路供给口罩的耳带2；分料成型装置3，与供料装置1的两路一一对应设置，用于对耳带2进行裁切，并将裁切完成的耳带2限制为弯折形状，弯折形状两端为用于焊接的两个自由端；口罩输送线4，设置在两路耳带2供料端之间，对口罩本体5进行连续输送；焊接装置，对自由端和口罩本体5进行焊接。

本发明中通过口罩输送线4对已经裁切完成的独立的口罩本体5，或者尚未完成裁切的完整的连续的口罩本体5进行传送，在传送过程中需保证可通过控制系统的控制在任意所需位置停止，上述技术可通过对伺服电机进行控制从而精确控制口罩本体5的传送位置。当到达设定位置后，分料成型装置3对传送最前端的耳带2进行裁切且保证裁切完成后自由端的固定，其中裁切的长度则为最终需要焊接在口罩本体5上的长度，在本发明中，优选弯折形状为半圆形或者近似半圆形的形状，从而使得两自由端可正好近似于与口罩本体5边缘垂直，并到达口罩本体5的正上方，焊接装置可通过采购的方式直接安装使用，通过纵向的动力装置可控制其上下位置的调节，从而实现对耳带2和口罩本体5施压贴合并焊接，上述焊接动作通过设置在口罩本体5两侧的两个分料成型装置3实现对称的同步焊接，有效的提高了生产的效率，同时提升了产品的质量。

作为上述实施例的优选，分料成型装置3包括独立设置的夹紧装置31，以及包括切断装置32、激光发射器33、异形齿轮34、啮合的两传动齿轮35和复位组件36的组合结构；切断装置32包括刀片32a和拉力弹簧32c，刀片32a通过固定的杆体旋转支撑，电磁铁32b设置在杆体一侧，在通电时对刀片32a一端进行吸附，拉力弹簧32c用于在电磁铁32b断电时拉动刀片32a执行切断动作；异形齿轮34为设置部分齿形的圆形齿轮，在转动过程中间歇性的与其中一个传动齿轮35啮合而带动其转动，且异形齿轮34上设置有引出端34a，在转动过程中对激光发射器33的激光进行切断，从而作为电磁铁32b断电的信号。

两传动齿轮35上对称设置有两摇臂35a，摇臂35a的末端设置有夹爪气缸35b，在耳带2被切断前，两夹爪气缸35b对耳带2进行夹持，在耳带2被切断后，两传动齿轮35通过摇臂35a和夹爪气缸35b带动切断完成的耳带2两端分别进行90度的相向转动，并到达口罩本体5的顶部；复位组件36包括齿条36a、滑轨和复位弹簧36b；齿条36a与另一传动齿轮35啮合，齿条36a在两传动齿轮35被异形齿轮34带动转动的过程中，在滑轨的导向下进行直线运动，在异形齿轮34与传动齿轮35脱离啮合时，复位弹簧36b带动齿条36a复位，从而实现两传动齿轮35的复位。

在工作过程中，参见图7中顶部和图8中顶部所示，在耳带2末端未被裁切前，夹紧装置31和组合结构中的夹爪气缸35b共同实现对耳带2的夹持，此时耳带2保持直线状态；参见图7中底部所示，随后通过电机或者旋转气缸等结构带动异形齿轮34转动，而在此过程中引出端34a首先对激光进行切断而由切断装置32执行切断动作，随后异形齿轮34的齿形与传动齿轮35啮合从而带动两摇臂35a相对旋转90度，从而使得被切断后原本成直线状态的耳带2形成弯折形状，两自由端形成近似平行的部分，通过对组合结构相对于口罩输送线4位置的控制，可使得此时的自由端位于口罩本体5待焊接的位置顶部，随后控制焊接装置执行焊接动作即可，夹爪气缸35b解除夹紧，在上述过程中夹紧装置31始终保持对耳带2的夹紧，从而避免耳带2回缩而中断生产。

焊接完成后，组合结构首先相对于口罩输送线4向外运动，从而避免与夹紧装置31的碰撞，随后沿口罩本体5传送方向而回退至夹紧装置31的另一侧，在上述过程中异形齿轮34持续转动，在与传动齿轮35脱离啮合时，在复位组件36的带动下两摇臂35a复位，且在靠近耳带2时通过对夹爪气缸35b的控制重新执行夹持动作，通过延时器的设置可使得电磁铁32b在断电设定时间后重新通电而对刀片32a进行吸附；参见图8中底部所示，使得夹紧装置31张开，从而使得整个组合结构在其中间将耳带2向前拉动设定长度，到达图8中顶部所示的位置后，夹紧装置31再次实现夹紧；通过上述过程中实现了独立的工作循环，通过上述工作循环的持续进行保证了工作的连续性，从而提高了生产效率。

供料装置1包括张力调节结构11；张力调节结构11包括水平并列设置的两支撑辊轴11a和设置在两支撑辊轴11a之间的张力调节辊轴11b，支撑辊轴11a的两端分别对两路耳带2进行与耳带2相同高度的支撑，张力调节辊轴11b在弹性结构的作用下通过两端对两路耳带2共同提供将耳带2相对于支撑高度向下挤压的弹性力。

在张力调节的过程中，弹性结构通过对张力调节辊轴11b的作用力与耳带2的张力之间形成抗衡，从而避免耳带2因松弛而导致的输送位置不准确的问题。

供料装置1还包括主动传送结构12；主动传送结构12包括压紧气缸12a、成对的主动辊12b和成对的被动辊12c；成对的被动辊12c固定设置，对两路耳带2分别进行支撑；成对的主动辊12b通过座体42a与压紧气缸12a转动连接，通过压紧气缸12a调节对耳带2所施加的压力，成对的主动辊12b在电机的作用下带动耳带2进行直线运动。参见图2，通过上述对耳带2进行挤压的方式可使得耳带2通过摩擦力而被带动向前传送，根据不同的耳带2可调节不同的挤压力，而电机的使用可控制耳带2运动随时进行启停，可实现与后道工序较好的配合。

作为上述实施例的优选，被动辊12c上沿周向设置有环形的凹槽，凹槽用于对耳带2进行局部包覆，从而保证耳带2在被动辊12c和主动辊12b轴向方向上位置的稳定性。主动辊12b和被动辊12c表面均设置有橡胶层，一方面可以通过橡胶层的弹性保证动力的传输效果，另一方面还可避免对耳带2造成损伤。

作为上述实施例的优选，口罩输送线4包括链条动力组件41，以及依次与链条上相等距离的节段连接的支撑座42，支撑座42提供对口罩本体5进行支撑的平面。同样地，链条组件通过伺服电机带动，从而可实现稳定且精确的启停，支撑座42的设置可实现口罩本体5稳定的位置传输。

其中，如图9所示，链条的每一节段上均向两侧延伸有凸沿43，支撑座42与凸沿43固定连接，通过对节段的改进提供了对支撑座42进行稳定安装的位置。而作为一种较佳的实施方式，如图10所示，支撑座42包括贴合设置的座体42a和支撑板42b，座体42a与凸沿43固定连接，座体42a上设置有槽体结构，支撑板42b底部设置有嵌入槽体结构内的凸起，槽体结构对称的两侧壁上贯穿有螺杆，螺杆与侧壁螺纹连接，且两侧的螺杆通过对凸起的挤压实现支撑板42b的固定。通过上述方式可使得支撑板42b的位置在口罩本体5的传送方向上，以及与之垂直的方向上均可获得调节，从而更加适于整体的拼接和定位，保证设备的各个基准位置的有效校对。

作为上述实施例的优选，夹紧装置31包括上下对称设置的两夹紧气缸，以及分别设置于两夹紧气缸活塞杆端部的两夹板，从而可实现对称的靠近或远离，有效避免与组合结构件的干涉情况。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，包括：

供料装置（1），分为平行的两路供给口罩的耳带（2）；

分料成型装置（3），与所述供料装置（1）的两路一一对应设置，用于对所述耳带（2）进行裁切，并将裁切完成的所述耳带（2）限制为弯折形状，所述弯折形状两端为用于焊接的两个自由端；

口罩输送线（4），设置在两路所述耳带（2）供料端之间，对口罩本体（5）进行连续输送；

焊接装置，对所述自由端和所述口罩本体（5）进行焊接；

所述分料成型装置（3）包括独立设置的夹紧装置（31），以及包括切断装置（32）、激光发射器（33）、异形齿轮（34）、啮合的两传动齿轮（35）和复位组件（36）的组合结构；

所述切断装置（32）包括刀片（32a）、电磁铁（32b）和拉力弹簧（32c），所述刀片（32a）通过固定的杆体旋转支撑，所述电磁铁（32b）设置在所述杆体一侧，在通电时对所述刀片（32a）一端进行吸附，所述拉力弹簧（32c）用于在电磁铁（32b）断电时拉动所述刀片（32a）执行切断动作；

所述异形齿轮（34）为设置部分齿形的圆形齿轮，在转动过程中间歇性的与其中一个所述传动齿轮（35）啮合而带动其转动，且所述异形齿轮（34）上设置有引出端（34a），所述引出端（34a）在转动过程中对激光发射器（33）的激光进行切断，从而作为所述电磁铁（32b）断电的信号；

两所述传动齿轮（35）上对称设置有两摇臂（35a），所述摇臂（35a）的末端设置有夹爪气缸（35b），在所述耳带（2）被切断前，两所述夹爪气缸（35b）对所述耳带（2）进行夹持，在所述耳带（2）被切断后，两所述传动齿轮（35）通过所述摇臂（35a）和夹爪气缸（35b）带动切断完成的所述耳带（2）两端分别进行90度的相向转动，并到达所述口罩本体（5）的顶部；

所述复位组件（36）包括齿条（36a）、滑轨和复位弹簧（36b）；所述齿条（36a）与另一所述传动齿轮（35）啮合，所述齿条（36a）在两所述传动齿轮（35）被所述异形齿轮（34）带动转动的过程中，在所述滑轨的导向下进行直线运动，在所述异形齿轮（34）与所述传动齿轮（35）脱离啮合时，所述复位弹簧（36b）带动所述齿条（36a）复位，从而实现两所述传动齿轮（35）的复位。

2.根据权利要求1所述的口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，所述供料装置（1）包括张力调节结构（11）；

所述张力调节结构（11）包括水平并列设置的两支撑辊轴（11a）和设置在两所述支撑辊轴（11a）之间的张力调节辊轴（11b），所述支撑辊轴（11a）的两端分别对两路所述耳带（2）进行与耳带（2）相同高度的支撑，所述张力调节辊轴（11b）在弹性结构的作用下通过两端对两路所述耳带（2）共同提供将所述耳带（2）相对于支撑高度向下挤压的弹性力。

3.根据权利要求2所述的口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，所述供料装置（1）还包括主动传送结构（12）；

所述主动传送结构（12）包括压紧气缸（12a）、成对的主动辊（12b）和成对的被动辊（12c）；成对的所述被动辊（12c）固定设置，对两路所述耳带（2）分别进行支撑；成对的所述主动辊（12b）通过座体结构与所述压紧气缸（12a）转动连接，通过所述压紧气缸（12a）调节对所述耳带（2）所施加的压力，成对的所述主动辊（12b）在电机的作用下带动所述耳带（2）进行直线运动。

4.根据权利要求3所述的口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，所述被动辊（12c）上沿周向设置有环形的凹槽，所述凹槽用于对所述耳带（2）进行局部包覆。

5.根据权利要求1所述的口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，所述口罩输送线（4）包括链条动力组件（41），以及依次与链条上相等距离的节段连接的支撑座（42），所述支撑座（42）提供对所述口罩本体（5）进行支撑的平面。

6.根据权利要求5所述的口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，所述链条的每一节段上均向两侧延伸有凸沿（43），所述支撑座（42）与所述凸沿（43）固定连接。

7.根据权利要求6所述的口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，所述支撑座（42）包括贴合设置的座体（42a）和支撑板（42b），所述座体（42a）与所述凸沿（43）固定连接，所述座体（42a）上设置有槽体结构，所述支撑板（42b）底部设置有嵌入所述槽体结构内的凸起，所述槽体结构对称的两侧壁上贯穿有螺杆，所述螺杆与所述侧壁螺纹连接，且两侧的螺杆通过对所述凸起的挤压实现所述支撑板（42b）的固定。

8.根据权利要求1所述的口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，所述夹紧装置（31）包括上下对称设置的两夹紧气缸，以及分别设置于两所述夹紧气缸活塞杆端部的两夹板。

9.根据权利要求3所述的口罩耳带自动焊接机构，其特征在于，所述主动辊（12b）和被动辊（12c）表面均设置有橡胶层。

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