CN113370629B - 一种连续式夹芯面膜加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于面膜生产加工技术领域，公开了一种连续式夹芯面膜加工设备，包括设置于机架上的原料卷支架、铺料装置、热封装置、裁切装置、下料机构、以及用收于收起余料的余料收集装置；所述热封装置为辊压式热封装置，所述裁切装置为辊压式裁切装置，所述铺料装置可移动地设置在机架上，所述铺料装置配置有驱动铺料机构沿下层膜料传送方向往复移动的移动驱动机构，铺料机构与膜料传送方向同向移动时，其移动速度与下层膜料传送速度相同。本发明通过移动式铺料装置、滚压式热封装置和滚压式裁切装置的组合设置，将芯料铺放、热压粘合、裁切三个动作在膜料的传送过程中完成，实现夹芯面膜的连续式生产加工，进而大幅度提高加工设备的加工效率。
Description
技术领域
本发明属于面膜生产加工技术领域，尤其是涉及一种夹芯面膜的生产加工设备。
背景技术
面膜是面部美容护肤的一种常见产品，主要由具有吸水透气性的基布和附着于基布上的护肤成分组成，产品裁切成接近于人体面部形状，使用时，从包装中取出并敷贴于面部一定时间，让护肤成分接触或进入皮肤，起到皮肤护理的作用。
夹芯面膜是一种在双层膜料之间填加有制氢或发热等功能性成分的芯料的一种特殊面膜，夹芯面膜相对于普通单层面膜带有更多的功能，具有更好皮肤养护和修护效果，很受人们欢迎。
由于夹芯面膜的生产加工过程中，涉及芯料的铺放，其生产加工设备相对于普通单层面膜要复杂得多。公开号为CN209679074U的中国专利申请，公开了一种粉未夹心面膜生产设备，通过设置放卷装置组、粉末移印装置、压力贴合装置以及裁切装置，实现夹芯面膜的自动加工。但是这种加工设备属于一种间断式加工设备，由该设备粉末移印装置、压力贴合装置以及裁切装置的结构原理决定，其在工作时，上层和下层膜料必须停止传送，以完成芯料铺放、热封、裁切等动作。这严重影响到设备的加工效率。如何实现在膜料连续传送的情况下，完成芯料铺放、热封、裁切等动作，是进一步提高加工效率的一个难题。
发明内容
本发明针对现有夹芯面膜的间断式加工设备效率低的问题，提出一种在膜料连续传送不间断的前提下，完成芯料铺放、热压粘合、裁切等动作的，连续式夹芯面膜加工设备。
本发明采用的技术方案是：一种连续式夹芯面膜加工设备，包括设置于机架上的用于支撑上层膜料和下层膜料原料卷的原料卷支架、用于在下层膜料上铺放芯料的铺料装置、用于将之间铺放有芯料的上层膜料和下层膜料封接在一起的热封装置、用于将热封后的面膜从母带上裁切下来的裁切装置、用于将成品面膜送至产品收置处的下料机构、用于收起余料的余料收集装置，
其特征在于，所述热封装置为辊压式热封装置，所述裁切装置为辊压式裁切装置，所述铺料装置的铺料机构可移动地设置在机架上，所述铺料装置配置有驱动铺料机构沿下层膜料传送方向往复移动的移动驱动机构，铺料机构与膜料传送方向同向移动时，其移动速度与下层膜料传送速度相同。
本发明通过移动式铺料装置、滚压式热封装置和滚压式裁切装置的组合设置，将芯料铺放、热压粘合、裁切三个动作在膜料的传送过程中完成，而不额外占用加工时间，进而大幅度提高加工设备的加工效率。
作为一种优选，所述铺料装置包括多个铺料工位，用以实现一次完成多个面膜的芯料铺放，进而匹配成倍加速的膜料传送。铺料机构往复移动的距离L、铺料机构的复位速度x2、铺料工位的数量n、膜料传送速度x1、面膜间距l,满足关系：L/x2*x1+L=n*l。
进一步地，所述铺料装置由铺料机构和驱动铺料机构升降和水平移动的升降移动机构组成。所述铺料机构包括芯料送料装置、铺料框、铺料刮板、铺料刮板移动驱动机构。所述铺料刮板固定在铺料刮板安装座板上，所述铺料刮板安装座板通过水平直线导轨机构设置在第一支撑体上，铺料刮板移动驱动机构驱动铺料刮板安装座板相对于第一支撑体水平移动，所述铺料框与第一支撑体固定，所述铺料框的底板上设有与待铺放芯料的目标区域形状相对应的镂空结构。所述升降移动机构包括第二支撑体、升降驱动机构、以及前文所述的移动驱动机构，所述第一支撑体通过垂直直线导轨机构安装在第二支撑体上，升降驱动机构驱动第一支撑体相对于第二支撑体垂直移动，所述第二支撑体通过平行于膜料传送方向的直线导轨机构安装于机架上，移动驱动机构驱动第二支撑体相对于机架水平移动。
在本发明中，在芯料铺放的过程中，铺料装置移动速度与膜料的传送速度同步是实现夹芯面膜连续加工的技术关键。由于本发明的铺料装置的移动速度和膜料的传送速度分别由铺料装置移动驱动机构和膜料传送装置控制。其工作速度需要分别进行设置，但是两者相互独立，互相之间没有机械上的关联，要实现铺料装置的移动速度和膜料的传送速度，对铺料装置移动驱动机构和膜料传送装置的调试工作提出了非常高的要求。一旦两者工作速度的同步性不好，则会导致铺料区域的边界精度降低。
为了保证在芯料铺放的过程中，铺料装置的移动与传送中的膜料之间的高度同步性，本发明就铺料装置提出一种改进方案：所述铺料装置由铺料机构和驱动铺料机构升降和水平移动的升降移动机构组成。所述铺料机构包括芯料送料装置、铺料框、铺料刮板、铺料刮板移动驱动机构。所述铺料刮板固定在铺料刮板安装座板上，所述铺料刮板安装座板通过水平直线导轨机构设置在第一支撑体上，铺料刮板移动驱动机构驱动铺料刮板安装座板水平移动，所述铺料框与第一支撑体固定，所述铺料框的底板上设有与待铺放芯料的目标区域形状相对应的镂空结构。所述升降移动机构包括第二支撑体、升降驱动机构、以及前文所述的移动驱动机构，所述第一支撑体通过垂直直线导轨机构安装在第二支撑体上，升降驱动机构驱动第一支撑体相对于第二支撑体垂直移动。所述第二支撑体通过平行于膜料传送方向的直线导轨机构安装于第三支撑体上，第二支撑体与第三支撑体之间设有双向缓冲弹簧。所述第三支撑体通过平行于膜料传送方向的直线导轨机构安装于机架上。移动驱动机构驱动第三支撑体相对于机架水平移动。
进一步地，所述膜料的传送可以由余料收集装置的牵拉作用实现，也可以另外设置膜料传送装置，所述膜料传送装置包括相互平行设置的主动传送辊和从动传送辊。主动传送辊和从动传送辊将膜料夹在两者之间。
进一步地，所述热封装置包括为上层膜料和下层膜料的封接提供热量的加热装置和一个热封压辊，所述热封压辊的圆柱面上设有与上下层膜料待封接部位对应的压筋；热封压辊的外圆线速度等于膜料传送速度x1，热封压辊的外圆周长等于膜料上拟加工面膜的间距l。
进一步地，所述裁切装置包括一个裁切压辊和一个裁切托辊，所述裁切压辊圆柱面上设有与膜料上待裁切部位对应的刀刃。裁切压辊的外圆线速度等于膜料传送速度x1，裁切压辊的外圆周长等于膜料上拟加工面膜的间距l。
进一步地，所述下料机构为水平设置的皮带传送机构。
本发明的有益效果：（1）本发明通过移动式铺料装置、滚压式热封装置和滚压式裁切装置的组合设置，将芯料铺放、热压粘合、裁切三个动作在膜料的传送过程中完成，而不额外占用加工时间，进而大幅度提高加工设备的加工效率。（2）采用超声波焊接工艺配合压辊凸筋滚压动作完成上层膜料与下层膜料之间的热封，温度易于控制，热封效果好。（3）通过将上层膜料卷与下层膜料卷竖向重叠设置，下料机构与余料收集装置竖向重叠设置，再通过热封装置与裁切装置共用同一驱动电机，铺料装置采用单一驱动的多工位一体结构等技术手段，实现设备整体上的结构紧凑，占地空间小，而且各动作同步性好。
附图说明
图1是本发明连续式夹芯面膜加工设备的一种实例的整体结构示意图。
图2是图1所示加工设备四大核心功能部分结构示意图。
图3是图2所示结构背面正视图。
图4是图1所示加工设备的铺料装置结构示意图。
图5是图4所示铺料装置右侧正视图。
图6是另一种铺料装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，以一个具体的实例为例，对本发明的连续式夹芯面膜加工设备的结构特点和工作原理做进一步说明。
参照图1，本发明的连续式夹芯面膜加工设备包括机架1，机架左端外侧设置有上层膜料卷支架和下层膜料卷支架，其上分别放置有上层膜料卷2和下层膜料卷3，机架的左端设置有膜料传送控制装置4，膜料传送控制装置4的右侧设置铺料装置7。上层膜料6从铺料装置的上方通过。下层膜料5平铺在铺料装置的铺料支撑台面701上。机架的右端从左向右依次设置热封装置8、裁切装置9、下料机构10，下料机构10上方设置余料收集装置11。
参照图2，所述膜料传送控制装置4由分别设置在下层膜料5上方和下方的一对辊筒以及辊筒驱动电机401组成，其中辊筒驱动电机401与其中一根主动辊402连接，从动辊403隔着膜料与主动辊402压紧。由辊筒驱动电机401控制主动辊402的转速，从而控制下层膜料5的传送速度。
所述热封装置8包括为上层膜料6和下层膜料5的接合提供热量的加热装置801和一个热封压辊802，所述热封压辊802的圆柱面上设有与上下层膜料待封接部位对应的压筋8021；热封压辊的外圆线速度等于膜料传送速度x1，热封压辊的外圆周长等于膜料上拟加工面膜的间距l。所述加热装置801可以是超声波加热器，所述超声波加热器的顶面为对膜料起支撑作用的支撑面，支撑面可以是平整的表面，或者是向上凸起的圆弧面。也可以是电加热器，所述电加热器的顶面为同时对膜料起支撑作用的加热面。
所述裁切装置9包括一个裁切压辊901和一个裁切托辊902，所述裁切压辊901圆柱面上设有与膜料上待裁切部位对应的刀刃9011。裁切压辊的外圆线速度等于膜料传送速度x1，裁切压辊的外圆周长等于膜料上拟加工面膜的间距l。裁切托辊901的外圆为平滑圆柱面。
所述下料机构10为一套皮带传送机构，包括主动皮带辊、从动皮带辊、传送皮带、下料电机。主动皮带辊上同轴设有一从动皮带轮，所述下料电机输出端设主动皮带轮，下料电机输出端的主动皮带轮与主动皮带辊上的从动皮带轮通过传动皮带连接。
参照图3-5，所述铺料装置由铺料机构和铺料机构的升降移动机构组成。所述铺料机构包括三个铺料工位，可以一次铺料完成3个面膜的芯料铺放。铺料机构往复移动的距离L、铺料机构的复位速度x2、膜料传送速度x1、面膜间距l,满足关系：L/x2*x1+L=3*l。
所述铺料机构包括芯料送料装置、铺料框702、铺料刮板703、铺料刮板移动驱动机构。所述铺料刮板703固定在铺料刮板安装座板704上，所述铺料刮板安装座板704通过水平直线导轨机构设置在铺料机构安装座板705上，铺料刮板移动驱动机构包括铺料电机706和第一水平丝杆滑块机构，铺料电机706的输出轴通过联轴器与第一水平丝杆滑块机构的丝杆连接，第一水平丝杆滑块机构的滑块与所述铺料刮板安装座板704固定，所述铺料框702与铺料机构安装座板705固定，所述铺料框702包括三个并排方框，每个方框的底板7021上设有一个与待铺放芯料的目标区域形状相对应的镂空结构。
所述升降移动机构包括铺料机构升降座板707、升降电机708、垂直丝杆滑块机构、移动电机709、第二水平丝杆滑块机构，所述铺料机构安装座板705通过垂直直线导轨机构安装在铺料机构升降座板上，升降电机输出端通过联轴器与垂直丝杆滑块机构的丝杆连接，垂直丝杆滑块机构的滑块与铺料机构安装座板705固定，铺料机构升降座板底部固定连接一水平安装座710，所述水平安装座710通过水平直线导轨机构安装在机架1的台面板上，移动电机709的输出端通过联轴器与第二水平丝杆滑块机构的丝杆连接，第二水平丝杆滑块机构的滑块与水平安装座710固定。
在所述热封装置8和裁切装置9的一侧设有一封切电机891，封切电机891的输出端设置有一主动同步带轮892，裁切装置9的裁切托辊的端部同轴设直有第一主动齿轮和第一从动同步带轮，裁切压辊的端部设有与第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮894。热封装置8的热封压辊端部设置第二从动齿轮893，热封装置8和裁切装置9之间设置有一根压料辊，压料辊的端部设置有第二主动齿轮和第二从动同步带轮895，第二主动齿轮与第二从动齿轮893啮合。封切电机输出端的主动同步带轮892与裁切托辊端部的第一从动同步带轮和压料辊端部的第二从动同步带轮895三者通过同步带897连接。裁切装置9的裁切托辊的端部第一从动同步带轮外侧设有计数器的计数码盘896。
参照图6，该图所示铺料装置与图1-5所示铺料装置大部分相同，同样由铺料机构和铺料机构的升降移动机构组成。所述铺料机构包括芯料送料装置、铺料框702、铺料刮板703、铺料刮板移动驱动机构。所述铺料刮板703固定在铺料刮板安装座板704上，所述铺料刮板安装座板704通过水平直线导轨机构设置在铺料机构安装座板705上，铺料刮板移动驱动机构包括铺料电机706和第一水平丝杆滑块机构，铺料电机706的输出轴通过联轴器与第一水平丝杆滑块机构的丝杆连接，第一水平丝杆滑块机构的滑块与所述铺料刮板安装座板704固定，所述铺料框702与铺料机构安装座板705固定。
所述升降移动机构包括铺料机构升降座板707、升降电机708、垂直丝杆滑块机构、自适应移动底板、移动电机709、第二水平丝杆滑块机构，所述铺料机构安装座板705通过垂直直线导轨机构安装在铺料机构升降座板上，升降电机输出端通过联轴器与垂直丝杆滑块机构的丝杆连接，垂直丝杆滑块机构的滑块与铺料机构安装座板705固定，铺料机构升降座板底部固定连接一水平安装座710，所述水平安装座710通过水平直线导轨机构安装在自适应移动底板720上，水平安装座710和自适应移动座板720之间设有双向缓冲弹簧721。所述自适应移动座板720通过平行于膜料传送方向的直线导轨机构安装于机架1上。
Claims (6)
1.一种连续式夹芯面膜加工设备，包括设置于机架上的用于支撑上层膜料和下层膜料原料卷的原料卷支架、用于在下层膜料上铺放芯料的铺料装置、用于将之间铺放有芯料的上层膜料和下层膜料封接在一起的热封装置、用于将热封后的面膜从母带上裁切下来的裁切装置、用于将成品面膜送至产品收置处的下料机构、用于收起余料的余料收集装置；
其特征在于，所述热封装置为辊压式热封装置，所述裁切装置为辊压式裁切装置，所述铺料装置的铺料机构可移动地设置在机架上，所述铺料装置配置有驱动铺料机构沿下层膜料传送方向往复移动的移动驱动机构，铺料机构与膜料传送方向同向移动时，其移动速度与下层膜料传送速度相同；
所述铺料装置由铺料机构和驱动铺料机构升降和水平移动的升降移动机构组成；所述铺料机构包括芯料送料装置、铺料框、铺料刮板、铺料刮板移动驱动机构；所述铺料刮板固定在铺料刮板安装座板上，所述铺料刮板安装座板通过水平直线导轨机构设置在第一支撑体上，铺料刮板移动驱动机构驱动铺料刮板安装座板相对于第一支撑体水平移动，所述铺料框与第一支撑体固定，所述铺料框的底板上设有与待铺放芯料的目标区域形状相对应的镂空结构；
所述升降移动机构包括第二支撑体、升降驱动机构、以及所述的移动驱动机构，所述第一支撑体通过垂直直线导轨机构安装在第二支撑体上，升降驱动机构驱动第一支撑体相对于第二支撑体垂直移动，所述第二支撑体通过平行于膜料传送方向的直线导轨机构安装于第三支撑体上，第二支撑体与第三支撑体之间设有双向缓冲弹簧，所述第三支撑体通过平行于膜料传送方向的直线导轨机构安装于机架上，移动驱动机构驱动第三支撑体相对于机架水平移动；
所述铺料装置包括多个铺料工位，铺料机构往复移动的距离L、铺料机构的复位速度x2、铺料工位的数量n、膜料传送速度x1、面膜间距l,满足关系：L/x2*x1+L=n*l。
2.根据权利要求1所述的连续式夹芯面膜加工设备，其特征在于，所述铺料框包括三个并排方框，每个方框的底板上设有一个与待铺放芯料的目标区域形状相对应的镂空结构，铺料刮板包括三个，共同固定在同一铺料刮板安装座板上。
3.根据权利要求1所述的连续式夹芯面膜加工设备，其特征在于，所述热封装置包括为上层膜料和下层膜料的封接提供热量的加热装置和一个热封压辊，所述热封压辊的圆柱面上设有与上下层膜料待封接部位对应的压筋；热封压辊的外圆线速度等于膜料传送速度，热封压辊的外圆周长等于膜料上拟加工面膜的间距。
4.根据权利要求1所述的连续式夹芯面膜加工设备，其特征在于，所述裁切装置包括一个裁切压辊和一个裁切托辊，所述裁切压辊圆柱面上设有与膜料上待裁切部位对应的刀刃，裁切压辊的外圆线速度等于膜料传送速度，裁切压辊的外圆周长等于膜料上拟加工面膜的间距。
5.根据权利要求1所述的连续式夹芯面膜加工设备，其特征在于，还包括膜料传送装置，所述膜料传送装置包括相互平行设置的主动传送辊和从动传送辊，主动传送辊和从动传送辊将膜料夹在两者之间。
6.根据权利要求1所述的连续式夹芯面膜加工设备，其特征在于，还包括膜料传送控制装置，所述膜料传送控制装置由分别设置在下层膜料上方和下方的一对辊筒以及辊筒驱动电机组成，其中辊筒驱动电机与其中一根主动辊连接，从动辊隔着膜料与主动辊压紧。
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2021
- 2021-07-08 CN CN202110773861.3A patent/CN113370629B/zh active Active
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