一种原材料的供料及切换装置的制作方法

本实用新型涉及一次性卫生用品技术领域，特别涉及一种原材料的供料及切换装置。

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。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人工补充带状材料的材料卷劳动强度大的问题，本实用新型提供一种减少人工劳动强度的原材料的供料及切换装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种原材料的供料及切换装置，包括机架和机械手，

所述的机架上设有拼接器、位于拼接器上游的旋转放卷机构和位于拼接器下游的储料器，所述的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，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料卷材和备用卷材之间切换，所述的拼接器包括用于吸附备用卷材接头的吸附组件、用于将放料卷材和备用卷材压合的压料组件和用于将放料卷材切断的刀片组件；

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和用于将备用卷材的接头牵引至吸附组件的牵引机构。

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。

进一步的，所述的拼接器还包括用于驱动吸附组件移动的气缸。

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，所述的牵引机构包括用于缠绕位于备料位置的材料卷接头并反向转动将材料卷接头释放在拼接器的吸附组件的转轴。

进一步的，原材料的供料及切换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)本实用新型的原材料的自动供料及切换，使用机械手来装、卸和牵拉材料，减少了劳动力的需求，降低了工作人员劳动强度；

(2)本实用新型的原材料的供料及切换装置，使用机械手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；

(3)本实用新型的原材料的供料及切换装置，使用机械手向拼接器放置材料接头，稳定性高，减少故障停机，提高设备开机率和产品合格率；

(4)本实用新型的原材料的供料及切换装置，使用旋转式发卷机构，使机械手在同一位置卸料上料，减少了机械手的动作，从而简化了机械手的结构。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为放料位置材料卷即将耗尽、备用材料待拼接状态示意图；

图2为材料切换完成，旋转臂绕主轴旋转180后状态示意图；

图3为机械手结构示意图；

图4为机械手取料时状态示意图；

图5为机械手上料时状态示意图；

图6为机械手牵料完成等待下一次拼接换料时状态示意图。

其中，1、机架，2、拼接器，21、吸附组件，22、压料组件，23、刀片组件，24、气缸，3、旋转放卷机构，31、备用卷材，32、第二气胀轴，33、导轮，34、旋转臂，35、放料卷材36、第一气胀轴，4、机械手，41、夹钳，42、转轴，43、转运气胀轴，44、推手，45、工作头，46、工作臂5、储料器，6、材料，7、料卷输送机构，8、材料卷。

具体实施方式

如图1～6，一种原材料的供料及切换装置，包括机架1和机械手4，

机架1上设有拼接器2、位于拼接器2上游的旋转放卷机构3和位于拼接器2下游的储料器5，旋转放卷机构3包括旋转臂34，旋转臂34两端分别转动设有第一气胀轴36和第二气胀轴32，旋转臂34转动使得第一气胀轴36和第二气胀轴32在放料位置和备料位置之间切换，从而使得第一气胀轴36和第二气胀轴32上的材料在放料卷材35和备用卷材31之间切换，旋转放卷机构3还包括固定在旋转臂34上的导向臂，导向臂与旋转臂34垂直，导向臂两端均转动连接有导轮33。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。

拼接器2包括用于吸附备用卷材31接头的吸附组件21、用于将放料卷材35和备用卷材31压合的压料组件22和用于将放料卷材35切断的刀片组件23；

机械手4包括工作臂46，工作臂46上转动设有工作头45，工作头45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8上料至位于备料位置的第一气胀轴36或第二气胀轴32的上料机构和用于将备用卷材31的接头牵引至吸附组件21的牵引机构。

拼接器2还包括用于驱动吸附组件21移动的气缸24。机械手4的卸料机构为夹钳41。机械手4的上料机构包括用于膨胀固定或收缩释放新的材料卷8的转运气胀轴43和用于将材料卷8从转运气胀轴43上推向位于备料位置的第一气胀轴36或第二气胀轴32上的推手44。推手44可以由气缸等驱动。

机械手4的牵引机构包括用于缠绕位于备料位置的材料卷8接头并反向转动将材料卷8接头释放在拼接器2的吸附组件21的转轴42。

原材料的供料及切换装置还包括将材料卷8向转运气胀轴43进行运送的料卷输送机构7。料卷输送机构7可以设置在机架1上，也可以设置在其他位置。料卷输送机构7包括底座，所述底座支撑呈v字型排布的两根输送带。所述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配合，若干材料卷的轴线自动对中，且输送平稳可靠。

本实用新型提供的原材料的供料及切换装置，优化了传统的双悬臂放料机构并通过机械手取料上料来实现放卷材料的切换，简化操作降低操作强度。同时可以避免人工更换材料卷时掉落伤人的隐患，大幅提升了安全性，自动化程度较高，安全性较好。

旋转放卷机构3的旋转臂34可以绕其主轴旋转，使得机器正常工作时放料位置和备料位置固定以方便供机械手4上料。

拼接器2包含吸附组件21、压料组件22和刀片组件23。吸附组件21上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。吸附组件21由气缸24控制可上下移动。

储料器5在拼接器2拼接两个材料卷的材料时，储料器用于释放材料至生产线，保证机器以正常速度运行。

工作过程如下：

①换卷拼接：

如图1和图2所示，此时第一气胀轴36处于放料位置，第二气胀轴32处于备料位置，第一气胀轴36转动释放放料卷材35，第二气胀轴32静止等待；当放料卷材35被检测到快要耗尽时，驱动放料卷材35释放的第一气胀轴36停止转动，第一气胀轴36的放料卷材35相对拼接器2停止，此时拼接器2的压料组件22将带有色标胶带的备用卷材31的接头粘合到第一气胀轴36的放料卷材35上，拼接器2的刀片组件23剪断第一气胀轴36即将耗尽的放料卷材35，拼接器2完成以上动作后，原静止等待的备用卷材31被第二气胀轴32驱动释放，给生产线提供材料6。旋转放卷机构3的旋转臂34绕主轴顺时针旋转，第二气胀轴32旋转至放料位置转换为工作卷，第一气胀轴36旋转至备料位置，拼接器2工作期间生产线需求的材料6来自储料器5；

②卸载芯筒：

如图2所示，耗尽的材料卷残留尾料和芯筒套在第一气胀轴36上，固定芯筒的第一气胀轴36此时已经收缩，芯筒松动的套在第一气胀轴36上，工作臂46驱动工作头45移动到第一气胀轴36上方，并且在移动的过程中，工作头45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4所示，随后工作臂46驱动工作头45移动到料卷输送机构7的输出端，并在移动的过程中切换工作头45，将工作头上的转运气胀轴43朝向材料卷8的轴线方向，料卷输送机构7储存有若干旋向摆放一致的材料卷8，并能够向前输送材料卷8，以保证在机械手1的取料位置具有材料卷8；经传感器获得材料卷8的位置，工作臂46控制工作头45的转运气胀轴43保持收缩状态插入材料卷8的卷心，随后转运气胀轴43膨胀固定和运送材料卷8；

④装料：

如图5所示，机械手1将材料卷8输送到机架2上空置的第一气胀轴36的前方，且工作头45上的转运气胀轴43和空置的第一气胀轴36同轴线，此时空置的第一气胀轴36处于收缩状态，转运气胀轴43收缩，解除对材料卷8的固定，然后推手44将材料卷8推送到空置的第一气胀轴36上，随后第一气胀轴36膨胀固定材料卷8；

⑤牵拉接头：

如图6所示，装完材料后，工作臂46驱动工作头45后撤，并将转轴42切换到正前方；新装备用卷材31的第一气胀轴36驱动备用卷材31旋转，备用卷材31的接头粘贴有色标胶带，经传感器检测色标胶带的位置，直至带色标胶带的接头停放在设定位置，机械手1再控制转轴42从备用卷材31的径向靠近并接触备用卷材31接头，接头边缘粘贴到转轴42上，第一气胀轴36配合转轴42一起转动，让备用卷材31接头的带胶面缠绕转轴42一圈，随后转轴42牵拉接头到拼接器2附近，拼接器2的气缸24带动吸附组件21提前回到初始位置，转轴42牵拉备用卷材31接头进入拼接器2，并将备用卷材31接头放置在吸附组件上，吸附组件负压通道此时连通并吸附转轴42上的备用卷材31接头，转轴42释放接头的同时，吸附组件21吸附释放出的备用卷材31接头，直至备用卷材31接头从转轴42上完全脱离，随后工作臂46驱动工作头45撤出，拼接器2的气缸24带动吸附组件21回到工作位置等待下一次的拼接及换卷。

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