CN212402848U - 一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，包括第一放卷负压输送装置、第二放卷负压输送装置、主负压输送装置和超声波压合装置，第一卷材放出后由第一放卷负压输送装置进行输送并送入主负压输送装置上，第二卷材放出后由第二放卷负压输送装置进行输送并送入主负压输送装置上；超声波压合装置设于主负压输送装置一侧，且沿材料的输送方向，超声波压合装置设于第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置的前方。本实用新型可代替传统人工操作，其换卷效率高，且尾料废弃量少，可有效降低生产成本。

Description

一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统

技术领域

本实用新型涉及一次性卫生用品制造技术领域，特别涉及一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统。

背景技术

一次性卫生用品生产设备(目前主要有卫生巾生产设备、纸尿裤生产设备、拉拉裤生产设备等)的基本单元之一是材料收放卷单元，这些单元的布局一般如下：如图1所示，材料放卷部分采用电机带动放卷轴放卷，每种材料有两个放卷轴1互为备用，当其中一个放卷轴上的材料即将用完时，通过自动拼接机构2把两卷材料的首尾拼接在一起，保证连续供应材料用于生产，放卷轴配合自动拼接机构，辅以储料机构3，保证了设备的不停机不降速更换材料。在目前的生产线上，这样的机构已经能实现设备高速连续生产，但在实际生产中还存在以下缺陷：(1)在材料放卷的位置上，当某一卷材料用完后，需要人工把新的卷材套在放卷轴上，一台生产设备一般都具有5～7种材料的放卷，而每3～8分钟就会用完一卷材料，这时就需要更换材料一次；每次换料，首先人工拧动松卷开关，松开纸筒，然后拿下纸筒，再在气胀轴上套上新的卷材，拧动开关涨紧卷材，接着把材料的料头贴上胶布，再把材料料头牵引到自动拼接单元中，等待接料；由此可见，换卷的操作过程中包含放卷轴操作、自动接料单元操作等一系列动作，该工作过程虽然简单，但流程复杂，所以该工位一直没有实现自动化操作；在目前的生产设备中，一套设备一般要配备3个换料员。3个换料员占整套设备6个开机人员的一半，其人工成本高，工作强度大，无法有效控制生产成本。(2)在自动拼接单元中，两个卷材首尾拼接时，即将用完的卷材尾部需要预留一段固定在放卷轴上，以便张紧并与新的卷材拼接，拼接完成后，从自动拼接机构至该放卷轴上的该段材料(俗称“尾料”)废弃，这就容易造成原材料的损失，原料损耗大，也是生产成本无法得到有效控制的原因之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，该系统换卷效率高，无需人工操作，且尾料废弃量少，可有效降低生产成本。

本实用新型的技术方案为：一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，包括第一放卷负压输送装置、第二放卷负压输送装置、主负压输送装置和超声波压合装置，第一卷材放出后由第一放卷负压输送装置进行输送并送入主负压输送装置上，第二卷材放出后由第二放卷负压输送装置进行输送并送入主负压输送装置上；超声波压合装置设于主负压输送装置一侧，且沿材料的输送方向，超声波压合装置设于第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置的前方。其中，第一卷材和第二卷材交替放出，并由相应的第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置输送至主负压输送装置上，当其中一个卷材上的材料即将放完，则另一卷材上的材料放出，两个卷材的材料在主负压输送装置上首尾拼接，并由超声波压合装置进行压合固定，完成拼接。

所述自动换卷接料系统还包括第一放卷机构和第二放卷机构，第一卷材设于第一放卷机构上，第二卷材设于第二放卷机构上。

所述第一放卷机构设于第一放卷负压输送装置上方，第二放卷机构设于第二放卷负压输送装置上方；第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置分别倾斜设于主负压输送装置上方，第一放卷负压输送装置的低端和第二放卷负压输送装置的低端分别与主负压输送装置之间留有材料通道，超声波压合装置和主负压输送装置之间也留有材料通道。一般情况下，第一放卷负压输送装置低端与主负压输送装置之间所形成材料通道的高度等于或略大于单层卷材的厚度，第二放卷负压输送装置低端与主负压输送装置之间所形成材料通道的高度等于或略大于两层卷材的厚度，超声波压合装置与主负压输送装置之间所形成材料通道的高度也等于或略大于两层卷材的厚度，以确保卷材能顺畅通过，并能稳定地转移或吸附于主负压输送装置上。

所述第一放卷机构和第二放卷机构结构相同，分别包括放卷轴、摆杆和平移组件，摆杆的中部或上部与平移组件铰接，摆杆的下部设有放卷轴，第一卷材和第二卷材分别设于对应的放卷轴上。其中，放卷轴为气胀轴，用于支撑和拾取相应的第一卷材或第二卷材；放卷轴通过轴承与摆杆固定安装，通过摆杆的摆动带动其进行摆动，主要是用于实现第一卷材或第二卷材换卷时拾取新的卷材，平移组件实际上位机械手关节(该机械手关节的具体结构与现有通用机械手相同)，可实现水平方向和竖直方向的移动，从而利于摆杆带动放卷轴进行水平方向和竖直方向的移动。这与上述背景技术中所述的传统放卷部分结构不相同，传统的放卷部分中，气胀轴固定安装于机架上，为不可活动件。而在本实用新型中，气胀轴安装于机械手端部，可在机械手的驱动下进行活动。使用时，当用完一卷材料后，气胀轴松开，将剩余的纸筒踢掉，使纸筒离开气胀轴后，由机械手(即上述平移组件和摆杆)带动气胀轴平移、摆动至气胀轴轴线与预备卷材中心相适应，然后平移将位于卷材托架放置槽最低处的预备卷材穿到气胀轴上，固定后，气胀轴带动该预备卷材移动至最高位，然后调整该预备卷材底部轻压于下述第一放卷负压输送装置或第二放卷负压输送装置的放卷输送网带上，并转动该预备卷材，直至其料头位于放卷输送网带的起点位置处，该过程也称为“备料”或“换卷”。

所述第一放卷机构的一侧和第二放卷机构的一侧还分别设有放置预备卷材用的卷材托架，卷材托架上设有倾斜的放置槽，放置槽的低端为靠近第一放卷机构或第二放卷机构的一端。放置槽内可同时设置多卷预备卷材，将放置槽设为倾斜状，可使各预备卷材之间具有一定的高度差，当位于最低端的卷材被取走后，其后续的卷材会自动替补落入最低处。

所述第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置的结构相同，分别包括放卷输送网带、放卷负压槽和至少两个第一网带输送辊，放卷负压槽为带有负压接口的箱体结构，放卷输送网带覆盖于放卷负压槽表面，且放卷输送网带由各第一网带输送辊带动循环转动。其中，放卷负压槽通过负压接口外接负压装置或抽真空机组，使放卷负压槽内保持负压状态，放卷负压槽的顶部为全开放式或局部开放式的结构，使放卷负压槽内的吸附力通过放卷输送网带作用于第一卷材或第二卷材上，将第一卷材或第二卷材吸附于放卷输送网带表面，放卷输送网带在各第一网带输送辊的带动下进行转动，从而将吸附于其表面的第一卷材或第二卷材送入主负压输送装置上。各第一网带输送辊中，有一个为驱动辊，其余为从动辊或张紧辊。

所述主负压输送装置包括主输送网带、主负压槽和至少两个第二网带输送辊，主负压槽也为带有负压接口的箱体结构，主输送网带覆盖于主负压槽表面，且主输送网带由各第二网带输送辊带动循环转动。其中，主负压槽通过负压接口外接负压装置或抽真空机组，使主负压槽内保持负压状态，主负压槽的顶部为全开放式或局部开放式的结构，使主负压槽内的吸附力通过主输送网带作用于第一卷材或第二卷材上，将第一卷材或第二卷材吸附于主输送网带表面，主输送网带在各第二网带输送辊的带动下进行转动，从而将吸附于其表面的第一卷材或第二卷材送入后续工序中。各第二网带输送辊中，有一个为驱动辊，其余为从动辊或张紧辊。

所述第一放卷机构的外侧或第一放卷负压输送装置的外侧设有电眼，第二放卷机构的外侧或第二放卷负压输送装置的外侧也设有电眼。这些电眼分别外接至生产设备的控制系统上，其作用主要是监测第一卷材、第二卷材的使用情况，当监测到即将用完(即出现料尾)时，由控制系统启动预备卷材接入，并启动上述备料。

所述主负压输送装置中的真空度大于第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置中的真空度。

通过上述系统可实现的一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料方法，为：第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置交替向主负压输送装置输送卷材，并在主负压输送装置和超声波压合装置的配合下完成拼接；以第一放卷负压输送装置中的卷材即将放完为例，自动换卷方法包括以下步骤：

(1)第二放卷负压输送装置将第二卷材放出；

(2)第一放卷负压输送装置中第一卷材的尾料由主负压输送装置输送至与第二卷材的头部重合，形成拼接部(该拼接部的长度一般为50mm左右，不产生其他尾料)；

(3)拼接部和第二卷材由主负压输送装置连续输送，当拼接部到达超声波压合装置处时，启动超声波压合装置将组成拼接部的两层卷材压合固定。

其中，主负压输送装置中的真空度大于第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置中的真空度，可确保第一卷材和第二卷材的平稳转移。

当第一放卷负压输送装置上的第一卷材已经全部转移至主负压输送装置上时，第一放卷机构进行换卷，首先由摆杆摆动，使放卷轴摆动至倾斜度与卷材托架上放置槽的倾斜度相一致，然后通过平移组件驱动摆杆和放卷轴进行移动，使新的第一卷材中心孔嵌入放卷轴上，最后第一放卷机构复位，第一卷材待用。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

本自动换卷接料系统应用于一次性卫生用品生产设备时，可代替传统材料换卷部分的人工操作，其换卷效率高，且尾料废弃量少，能实现新旧材料之间无废料的首尾相接，人工成本低，原料损耗也大幅度减少，可有效降低生产成本。

将本自动换卷接料系统应用于一次性卫生用品生产设备，经过试验，每套生产设备可减少一半以上的操作人员，人工操作大幅度减少，可有效降低工作人员的劳动强度，也提高了生产的安全性。

本自动换卷接料系统与传统的材料换卷部分结构相比较，其设备结构更加简单，还能省去储料机构的设置，有效降低设备的制造成本。

本自动换卷接料系统中，其放卷机构(包括第一放卷机构、第二放卷机构)利用与机械手相类似的结构，使气胀轴具有活动性，可自动拾取备用卷材，实现了自动换卷和备料，其自动化程度高，换卷速度也快。

本自动换卷接料系统中，第一放卷负压输送装置、第二放卷负压输送装置和主负压输送装置均采用负压吸附的方式进行卷材的输送，其卷材输送稳定，不易发生褶皱或偏移的现象，为后续的生产加工提供了较好的保障。

附图说明

图1为现有材料收放单元的原理示意图。

图2为本自动换卷接料系统的原理示意图。

图3为放卷机构和卷材托架的结构示意图。

图4为放卷机构和卷材托架另一方向的结构示意图。

图5为放卷机构进行备料时的原理示意图。

上述各图中，各附图标记所示部件如下：1为放卷轴，2为自动拼接机构，3为储料机构，4为第一放卷机构，5为第二放卷机构，6为第一放卷负压输送装置，7为第二放卷负压输送装置，8为主负压输送装置，9为超声波压合装置，10为第一卷材，11为第二卷材，12为摆杆，13为平移组件，14为卷材托架，15为放置槽，16为预备卷材，17为放卷输送网带，18为放卷负压槽，19为第一网带输送辊，20为主输送网带，21为主负压槽，22为第二网带输送辊。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，如图2所示，包括第一放卷机构4、第二放卷机构5、第一放卷负压输送装置6、第二放卷负压输送装置7、主负压输送装置8和超声波压合装置9，第一放卷机构上设有第一卷材10，第一卷材放出后由第一放卷负压输送装置进行输送并送入主负压输送装置上，第二放卷机构上设有第二卷材11，第二卷材放出后由第二放卷负压输送装置进行输送并送入主负压输送装置上；超声波压合装置设于主负压输送装置一侧，且沿材料的输送方向，超声波压合装置设于第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置的前方。其中，第一卷材和第二卷材交替放出，并由相应的第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置输送至主负压输送装置上，当其中一个卷材上的材料即将放完，则另一卷材上的材料放出，两个卷材的材料在主负压输送装置上首尾拼接，并由超声波压合装置进行压合固定，完成拼接。

在本实施例中，第一放卷机构设于第一放卷负压输送装置上方，第二放卷机构设于第二放卷负压输送装置上方；第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置分别倾斜设于主负压输送装置上方，第一放卷负压输送装置的低端和第二放卷负压输送装置的低端分别与主负压输送装置之间留有材料通道，超声波压合装置和主负压输送装置之间也留有材料通道。一般情况下，第一放卷负压输送装置低端与主负压输送装置之间所形成材料通道的高度等于或略大于单层卷材的厚度，第二放卷负压输送装置低端与主负压输送装置之间所形成材料通道的高度等于或略大于两层卷材的厚度，超声波压合装置与主负压输送装置之间所形成材料通道的高度也等于或略大于两层卷材的厚度，以确保卷材能顺畅通过，并能稳定地转移或吸附于主负压输送装置上。

第一放卷机构和第二放卷机构结构相同，如图3所示，分别包括放卷轴1、摆杆12和平移组件13，摆杆的中部或上部与平移组件铰接，摆杆的下部设有放卷轴，第一卷材和第二卷材分别设于对应的放卷轴上。其中，放卷轴为气胀轴，用于支撑和拾取相应的第一卷材或第二卷材；放卷轴通过轴承与摆杆固定安装，通过摆杆的摆动带动其进行摆动，主要是用于实现第一卷材或第二卷材换卷时拾取新的卷材，平移组件实际上位机械手关节(该机械手关节的具体结构与现有通用机械手相同)，可实现水平方向和竖直方向的移动，从而利于摆杆带动放卷轴进行水平方向和竖直方向的移动。这与上述背景技术中所述的传统放卷部分结构不相同，传统的放卷部分中，气胀轴固定安装于机架上，为不可活动件。而在本实用新型中，气胀轴安装于机械手端部，可在机械手的驱动下进行活动。使用时，当用完一卷材料后，气胀轴松开，将剩余的纸筒踢掉，使纸筒离开气胀轴后，由机械手(即上述平移组件和摆杆)带动气胀轴平移、摆动至气胀轴轴线与预备卷材中心相适应，然后平移将位于卷材托架放置槽最低处的预备卷材穿到气胀轴上，固定后，气胀轴带动该预备卷材移动至最高位，然后调整该预备卷材底部轻压于下述第一放卷负压输送装置或第二放卷负压输送装置的放卷输送网带上，并转动该预备卷材，直至其料头位于放卷输送网带的起点位置处，该过程也称为“备料”或“换卷”。

第一放卷机构的一侧和第二放卷机构的一侧还分别设有放置预备卷材用的卷材托架，如图3或图4所示，卷材托架14上设有倾斜的放置槽15，放置槽的低端为靠近第一放卷机构或第二放卷机构的一端。放置槽内可同时设置多卷预备卷材16，将放置槽设为倾斜状，可使各预备卷材之间具有一定的高度差，当位于最低端的卷材被取走后，其后续的卷材会自动替补落入最低处(如图5所示)。

如图2所示，第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置的结构相同，分别包括放卷输送网带17、放卷负压槽18和至少两个第一网带输送辊19，放卷负压槽为带有负压接口的箱体结构，放卷输送网带覆盖于放卷负压槽表面，且放卷输送网带由各第一网带输送辊带动循环转动。其中，放卷负压槽通过负压接口外接负压装置或抽真空机组，使放卷负压槽内保持负压状态，放卷负压槽的顶部为全开放式或局部开放式的结构，使放卷负压槽内的吸附力通过放卷输送网带作用于第一卷材或第二卷材上，将第一卷材或第二卷材吸附于放卷输送网带表面，放卷输送网带在各第一网带输送辊的带动下进行转动，从而将吸附于其表面的第一卷材或第二卷材送入主负压输送装置上。各第一网带输送辊中，有一个为驱动辊，其余为从动辊或张紧辊。

如图2所示，主负压输送装置包括主输送网带20、主负压槽21和至少两个第二网带输送辊22，主负压槽也为带有负压接口的箱体结构，主输送网带覆盖于主负压槽表面，且主输送网带由各第二网带输送辊带动循环转动。其中，主负压槽通过负压接口外接负压装置或抽真空机组，使主负压槽内保持负压状态，主负压槽的顶部为全开放式或局部开放式的结构，使主负压槽内的吸附力通过主输送网带作用于第一卷材或第二卷材上，将第一卷材或第二卷材吸附于主输送网带表面，主输送网带在各第二网带输送辊的带动下进行转动，从而将吸附于其表面的第一卷材或第二卷材送入后续工序中。各第二网带输送辊中，有一个为驱动辊，其余为从动辊或张紧辊。

此外，第一放卷机构的外侧或第一放卷负压输送装置的外侧还设有电眼，第二放卷机构的外侧或第二放卷负压输送装置的外侧也设有电眼。这些电眼分别外接至生产设备的控制系统上，其作用主要是监测第一卷材、第二卷材的使用情况，当监测到即将用完(即出现料尾)时，由控制系统启动预备卷材接入，并启动上述备料。

通过上述系统实现的一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料方法，为：第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置交替向主负压输送装置输送卷材，并在主负压输送装置和超声波压合装置的配合下完成拼接；以第一放卷负压输送装置中的卷材即将放完为例，自动换卷方法包括以下步骤：

(1)第二放卷负压输送装置将第二卷材放出；

(2)第一放卷负压输送装置中第一卷材的尾料由主负压输送装置输送至与第二卷材的头部重合，形成拼接部(该拼接部的长度一般为50mm左右，不产生其他尾料)；

(3)拼接部和第二卷材由主负压输送装置连续输送，当拼接部到达超声波压合装置处时，启动超声波压合装置将组成拼接部的两层卷材压合固定。

其中，主负压输送装置中的真空度大于第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置中的真空度，可确保第一卷材和第二卷材的平稳转移。

当第一放卷负压输送装置上的第一卷材已经全部转移至主负压输送装置上时，第一放卷机构进行换卷，首先由摆杆摆动，使放卷轴摆动至倾斜度与卷材托架上放置槽的倾斜度相一致，然后通过平移组件驱动摆杆和放卷轴进行移动，使新的第一卷材中心孔嵌入放卷轴上，最后第一放卷机构复位，第一卷材待用。其中，放卷轴为无动力放卷轴，可在摆杆和平移组件的作用下进行移动，一方面可以在备料的过程中移动，保证精准换卷；另一方面，在卷材底部的放卷负压槽进行放卷时，放卷轴可在重力作用下使卷材紧贴在放卷负压槽上，保证有效放卷。而电眼的设置可实时检测卷材是否放完，生产设备控制系统根据需求启动相应的机构，实现自动化处理，不需要人工贴胶布，也不需人干预。

如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，包括第一放卷负压输送装置、第二放卷负压输送装置、主负压输送装置和超声波压合装置，第一卷材放出后由第一放卷负压输送装置进行输送并送入主负压输送装置上，第二卷材放出后由第二放卷负压输送装置进行输送并送入主负压输送装置上；超声波压合装置设于主负压输送装置一侧，且沿材料的输送方向，超声波压合装置设于第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置的前方。

2.根据权利要求1所述一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，还包括第一放卷机构和第二放卷机构，第一卷材设于第一放卷机构上，第二卷材设于第二放卷机构上。

3.根据权利要求2所述一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，所述第一放卷机构设于第一放卷负压输送装置上方，第二放卷机构设于第二放卷负压输送装置上方；第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置分别倾斜设于主负压输送装置上方，第一放卷负压输送装置的低端和第二放卷负压输送装置的低端分别与主负压输送装置之间留有材料通道，超声波压合装置和主负压输送装置之间也留有材料通道。

4.根据权利要求2所述一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，所述第一放卷机构和第二放卷机构结构相同，分别包括放卷轴、摆杆和平移组件，摆杆的中部或上部与平移组件铰接，摆杆的下部设有放卷轴，第一卷材和第二卷材分别设于对应的放卷轴上。

5.根据权利要求2所述一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，所述第一放卷机构的一侧和第二放卷机构的一侧还分别设有放置预备卷材用的卷材托架，卷材托架上设有倾斜的放置槽，放置槽的低端为靠近第一放卷机构或第二放卷机构的一端。

6.根据权利要求2所述一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，所述第一放卷机构的外侧或第一放卷负压输送装置的外侧设有电眼，第二放卷机构的外侧或第二放卷负压输送装置的外侧也设有电眼。

7.根据权利要求1所述一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，所述第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置的结构相同，分别包括放卷输送网带、放卷负压槽和至少两个第一网带输送辊，放卷负压槽为带有负压接口的箱体结构，放卷输送网带覆盖于放卷负压槽表面，且放卷输送网带由各第一网带输送辊带动循环转动。

8.根据权利要求1所述一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，所述主负压输送装置包括主输送网带、主负压槽和至少两个第二网带输送辊，主负压槽也为带有负压接口的箱体结构，主输送网带覆盖于主负压槽表面，且主输送网带由各第二网带输送辊带动循环转动。

9.根据权利要求1所述一种一次性卫生用品生产设备用的自动换卷接料系统，其特征在于，所述主负压输送装置中的真空度大于第一放卷负压输送装置和第二放卷负压输送装置中的真空度。

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