CN103359515A - 卷材尾端自动换接料装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卷材尾端自动换接料装置及方法，包括PLC控制器控制的换接料机构、位于其两侧的左右放卷机构和左右摆杆机构；换接料机构包括切料机构和接料机构；摆杆机构包括张力摆杆、与PLC控制器连接的旋转电位器、固定在张力摆杆上与旋转电位器连接的旋转轴；张力摆杆在绕在其一端过渡辊上卷料的拉力支撑下呈水平状态；卷料用尽时，卷料末端与连接卷料的卷芯断开，引起张力摆杆的旋转，旋转电位器的电压发生变化，将信号传递到PLC控制器中控制换接料机构完成自动换接料动作。采用本发明的卷材尾端自动换接料装置及方法，有效避免了卷材浪费，最大程度地缩短卷材尾料剩余长度，轻松控制卷材成功接料。

Description

卷材尾端自动换接料装置及方法

技术领域

本发明涉及一种卫生用品生产线上的自动控制装置，尤其是一种在卫生用品生产线上的卷材尾端自动换接料装置及方法。  

背景技术

目前，行业中卫生用品生产线上的卷料自动换接控制系统，是通过装设在卷料开卷轴侧卷料卷心附近的光电开关，为换接料机构提供触发信号，来控制换接料机构完成换接料动作的。卷料的检测方式有两种，一种是通过光电开关或者传感器，检测卷料末端外径大小的方式，但是这种检测方式不适用于高速运转的生产线上，而且容易受到卷料上灰尘、杂物等影响其灵敏度。另一种是通过传感器等，检测事先绕制卷料时在卷料上做的标记，为换接料机构提供触发信号，通知换接料机构完成换接料动作的，例如中国专利申请号为201110357061.X的“一种卷材末端的自动接料方法”的发明专利公开了一种通过检测料尾标记来控制自动接料。其具体步骤为：绕制卷材时，在卷尾贴上料尾标记；当检测器检测到料尾标记时，PLC控制器控制两个放卷机构的卷材自动接料。

上述检测控制自动接料的方法存在的问题是：1、需要事先绕制卷材时做好标记，但是目前卷材供应商提供的卷材都是不带标记的，所以必须要专门定制，标记起来比较麻烦，而且成本也比较高，这样就增加了卫生用品生产厂商的材料成本；2、对于不同运行速度的生产线，标记的位置也不同，如果生产线的运行速度高，而标记的位置比较靠近卷料尾端，那么由于检测器检测到标记再将信号传递给PLC控制器，控制接料装置动作，这整个过程所需的时间不够，就会造成接料失败，反之运行速度不高，标记距离卷材的尾端比较长，那么就会造成很多卷材浪费，卷材上标记的位置很难控制；3、由于生产线的高速运行，对于标记检测器的灵敏度要求也比较高，需要经常停机校对标记检测器的灵敏度，十分浪费时间；4、为了避免生产线在高速运行时，标记检测器的灵敏度失效发生变化，保证卷材的成功接料，卷材上的标记需要留有一定的剩余量，加大标记与卷材尾端的距离，这样就造成了很多不必要的卷材浪费；5、标记检测器也很容易被卷材上遮挡标记的灰尘、颗粒等影响，错过标记，卷材已经用尽却没有给PLC控制器传递信号，造成卷材换接料失败。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种避免卷材浪费，最大程度地缩短卷材尾料剩余长度，轻松控制卷材成功接料的卷材尾端自动换接料装置及方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、通过摆杆机构和旋转电位器来给PLC控制器传递信号，控制换接料机构完成换接料动作，是本发明的第一个技术特征。这样设计的目的是，免去了传感器或者光电开关等装置灵敏度的校对和测试，节省了很多时间和成本，通过旋转电位器的电压变化触发信号，即可容易、轻松地控制卷材完成自动换接料。2、张力摆杆正常状态为水平，卷料用尽时张力摆杆失去卷料的支撑，向下掉落引发旋转电位器的转动，引起旋转电位器电压发生变化，是本发明的第二个技术特征。这样设计的目的是，卷材用尽时才引起旋转电位器触发信号控制换接料动作，剩余的尾料就只是摆杆机构和换接料机构之间的卷材，其长度很小，最大程度地缩短了尾料的剩余长度，避免了卷料不必要的浪费。3、旋转电位器和旋转轴位于张力摆杆的三分之一处，卷料绕在张力摆杆的长边部分，是本发明的第三个技术特征。这样设计的目的是，张力摆杆在长边部分的卷料拉力支撑下呈水平状态，张力摆杆长边部分所需的拉力比较小，当卷料用尽时，由于长边部分的重力比短边部分明显重很多，长边部分掉落，掉落程度大，旋转电位器的电压变化更加明显。4、张力摆杆长边部分设有的过渡辊为多个，张力摆杆上方的导向辊也为多个，卷料依次间隔绕过导向辊和过渡辊，支撑张力摆杆悬拉呈水平状态，是本发明的第四个技术特征。这样设计的目的是，多个导向辊和过渡辊的设计，将卷料对张力摆杆的集中拉力分解成多个分解力，有效分解减小了卷料上的承受力，保证了卷料的正常放卷运行。5、张力摆杆的短边部分套有与放卷机构的固定轴相配合，限制张力摆杆大幅摆动的挡套，是本发明的第五个技术特征。这样设计的目的是，张力摆杆转动时，短边部分向上翘起，挡套与放卷机构的固定轴相接触，在固定轴的阻挡下，避免了张力摆杆的大幅摆动和旋转，避免张力摆杆的摆动损坏周边的元器件，保护了旋转电位器等元器件。

技术方案1：一种卷材尾端自动换接料装置，包括PLC控制器控制的换接料机构、位于其两侧的左右放卷机构和左右摆杆机构；换接料机构包括切料机构和接料机构；摆杆机构包括张力摆杆、与PLC控制器连接的旋转电位器、固定在张力摆杆上与旋转电位器连接的旋转轴；张力摆杆在绕在其一端过渡辊上卷料的拉力支撑下呈水平状态。

技术方案2：一种卷材尾端自动换接料的方法，应用于技术方案1所述的卷材尾端自动换接料装置，包括以下步骤：

①分别在左侧放卷机构和右侧放卷机构中装上正常运行用的卷料和备用的卷料；

②左侧卷料正常运行时，左侧张力摆杆在左侧卷料的支撑拉力作用下处于水平状态；

③左侧放卷机构中的卷料全部用尽时，左侧张力摆杆的过渡辊端在重力的作用下向下掉落，此时左侧张力摆杆转动；

④张力摆杆带动旋转轴的转动，引起旋转电位器的电压发生变化；

⑤电压变化的触发信号传递到PLC控制器，控制换接料机构中的接料机构和切料机构动作，完成右侧卷料的转接；

⑥在左侧放卷机构中放入备用的卷料；

⑦右侧放卷机构中的卷料全部用尽时，在上述同样的动作下，完成左侧卷料的转接，实现左右两侧卷料的自动换接。

本发明与背景技术相比，一是不需使用传感器等检测器就可实现卷料的自动换接，省去了对传感器的校对，有效节约了时间和成本；二是在卷料用尽时，在摆杆机构的动作下，轻松控制换接料机构对卷料的换接动作，卷料剩余量比较小，剩余的尾料即是摆杆机构到换接料机构这一段，经实验发现，尾料的剩余长度最大不会超过三米，尾料长度甚至只有零点几米，最大程度地缩短了尾料的长度；三是不再需要检测器对卷料的检测，触发信号控制换接料动作，避免了检测器失效、灵敏度差造成换接料失败的现象发生，利用张力摆杆和旋转电位器，轻松控制卷料成功换接料动作；四是本发明的自动换接料装置，结构比较简单，制造成本较低，节省了很多成本。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为自动换接料装置的结构示意图；

附图2为自动换接料装置中换接料机构的结构示意图；

附图3为自动换接料装置中摆杆机构的结构示意图；

附图4为自动换接料装置安装在生产线工作时的结构示意图；

其中：1、左放卷机构；2、右放卷机构；3、换接料机构；4、左摆杆机构；5、右摆杆机构；6、导向辊；7、储料架单元；8、主动轮；9、纠偏器；10、旋转电位器；11、左卷料；12、左固定轴；21、右卷料；22、右固定轴；31、切料机构；32、接料机构；33、导向块；40、张力摆杆；41、旋转轴；42、长边部分；43、短边部分；44、过渡辊；45、挡套；46、固定板；71、张力滑动座；72、导轨；310、切刀；311、切料气缸；320、接料块；321、接料气缸；330、切孔。  

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：参照附图1～4。一种卷材尾端自动换接料装置，包括PLC控制器控制的换接料机构3，位于换接料机构3两侧的左放卷机构1和右放卷机构2，位于换接料机构3两侧的左摆杆机构4和右摆杆机构5；左放卷机构1位于左摆杆机构4的后方；右放卷机构2位于右摆杆机构5的后方；左放卷机构1的固定轴12上装有正常运行的卷料11；右放卷机构2的固定轴22上装有备用的卷料21；左摆杆机构4和右摆杆机构5均包括张力摆杆40、过渡辊44、旋转轴41和旋转电位器10；旋转轴41位于张力摆杆40的三分之一处，将张力摆杆40划分为短边部分43和长边部分42；张力摆杆40的后方固定有一块固定板46；旋转轴41穿过固定板46，且旋转轴41的前端与张力摆杆40固定连接，旋转轴41的后端与旋转电位器10连接；旋转电位器10安装在固定板46的后方，且旋转电位器10与PLC控制器连接；过渡辊44安装于张力摆杆40的长边部分42上；张力摆杆40的上方安装有导向辊6；卷料依次绕过导向辊6、过渡辊44和换接料机构3；张力摆杆40在卷料的拉力支撑下呈水平状态；穿出换接料机构3的卷料，绕经储料架单元7、主动轮8和纠偏器9传递到加工设备中；储料架单元7由支架、导轨72和在导轨72上滑动控制卷料张紧力的张力滑动座71组成。

上述换接料机构3包括位于中部的导向块33，两个分别位于导向块33两侧的切料机构31，位于导向块33下方的接料机构32；接料机构32包括分别由两个接料气缸321控制的两个接料块320，接料块320上设有粘结剂；两个切料机构31上均安装有切刀310；切刀310均由切料气缸311控制；导向块33两侧面均开有与切刀310相对应的切孔330；换接料机构3上还设有三个导向辊6；其中两个导向辊6设于导向块33的上方两侧，另一个导向辊6设于导向块33的下方；卷料11和卷料21分别绕过导向块33上方两侧的两个导向辊6，穿过与卷料同侧的切料机构31和导向块33之间，穿过接料机构32的两个接料块320之间，最后集中到下方的导向辊6处。

实施例2：在实施例1的基础上。上述换接料机构3两侧，位于张力摆杆40上方的导向辊6为多个；张力摆杆40上的过渡辊44也为多个；卷料依次间隔绕过导向辊6和过渡辊44；张力摆杆40的短边部分43上均套有与放卷机构（1,2）的固定轴（11,21）相配合，限制张力摆杆40大幅摆动的挡套45；挡套45通过螺钉与张力摆杆40固定；上述切料机构31均斜向安装，且切料机构31的切刀310均与同侧切料机构31和导向块33之间的卷料垂直。

 实施例3：在实施例2的基础上。一种卷材尾端自动换接料的方法，包括以下步骤：

①分别在左侧放卷机构1和右侧放卷机构2的固定轴12和固定轴22中装上正常运行用卷料11和备用的卷料21；

②左侧卷料11正常运行时，左侧张力摆杆40在左侧卷料44的支撑拉力作用下处于水平状态；

③左侧放卷机构1中的卷料11全部用尽时，左侧张力摆杆40的过渡辊44端在重力的作用下向下掉落，此时左侧张力摆杆40转动；

④左侧张力摆杆40带动旋转轴12的转动，引起旋转电位器10的电压发生变化；

⑤电压变化的触发信号传递到PLC控制器，控制换接料机构3中的接料机构32和切料机构31动作，完成右侧卷料21的转接；

⑥在左侧放卷机构1中放入备用的卷料11；

⑦右侧放卷机构2中的卷料21全部用尽时，在上述同样的动作下，完成左侧卷料11的转接，实现左右两侧卷料的自动换接。

采用本发明的上述卷材尾端自动换接料装置及方法，能够轻松地控制卷料的自动换接，控制换接料机构切料、换料动作的触发信号，由张力摆杆的旋转引起，而张力摆杆的旋转是在卷料用尽时，卷料末端与连接卷料的卷芯断开引起，触发信号明显，容易控制，不会发生接料失败的现象；而且剩余的尾料即是在张力摆杆和换接料机构之间的一段，其长度不超过三米，如果在生产线的运行速度比较高的情况下，其长度甚至达到零点几米，极大程度地缩短了尾料的长度，避免了尾料的不必要的浪费，有效节约了卷料成本。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种卷材尾端自动换接料装置，其特征在于：包括PLC控制器控制的换接料机构、位于其两侧的左右放卷机构和左右摆杆机构；换接料机构包括切料机构和接料机构；摆杆机构包括张力摆杆、与PLC控制器连接的旋转电位器、固定在张力摆杆上与旋转电位器连接的旋转轴；张力摆杆在绕在其一端过渡辊上卷料的拉力支撑下呈水平状态。

2.根据权利要求1所述的卷材尾端自动换接料装置，其特征在于：换接料机构两侧，位于张力摆杆上方还固定有多个导向辊；张力摆杆上的过渡辊为多个；卷料依次间隔绕过导向辊和过渡辊。

3.根据权利要求1所述的卷材尾端自动换接料装置，其特征在于：旋转轴位于张力摆杆的三分之一处，将张力摆杆划分为短边部分和长边部分；过渡辊位于张力摆杆的长边部分。

4.根据权利要求3所述的卷材尾端自动换接料装置，其特征在于：张力摆杆的短边部分均套有与放卷机构的固定轴相配合，限制张力摆杆大幅摆动的挡套；挡套通过螺钉与张力摆杆固定。

5.根据权利要求1所述的卷材尾端自动换接料装置，其特征在于：换接料机构的中部固定有导向块；切料机构为两个，分别设于导向块的两侧；两个放卷机构中的卷料均分别绕经同侧切料机构和导向块之间；接料机构安装在导向块的下方。

6.根据权利要求5所述的卷材尾端自动换接料装置，其特征在于：切料机构的切刀均固定在切料气缸的顶端；导向块上开有与切料机构的切刀相对应的切孔。

7.根据权利要求1所述的卷材尾端自动换接料装置，其特征在于：接料机构包括两个相向设置气缸；气缸顶端均固定一压料块；压料块上均设有粘接剂。

8.一种卷材尾端自动换接料的方法，应用于权利要求1所述的卷材尾端自动换接料装置，包括以下步骤：

①分别在左侧放卷机构和右侧放卷机构中装上正常运行用的卷料和备用的卷料；

②左侧卷料正常运行时，左侧张力摆杆在左侧卷料的支撑拉力作用下处于水平状态；

③左侧放卷机构中的卷料全部用尽时，左侧张力摆杆的过渡辊端在重力的作用下向下掉落，此时左侧张力摆杆转动；

④张力摆杆带动旋转轴的转动，引起旋转电位器的电压发生变化；

⑤电压变化的触发信号传递到PLC控制器，控制换接料机构中的接料机构和切料机构动作，完成右侧卷料的转接；

⑥在左侧放卷机构中放入备用的卷料；

⑦右侧放卷机构中的卷料全部用尽时，在上述同样的动作下，完成左侧卷料的转接，实现左右两侧卷料的自动换接。

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