CN104942878A - 汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，包括切割台、切割前膜片缓存台、驱动传输台、移动式自动升降堆垛台和自动吹气辅助下片机构，切割前膜片缓存台、驱动传输台、切割台和移动式自动升降堆垛台依次流水线布置，自动吹气辅助下片机构设于切割台上；夹层膜片加热拉伸冷却成形后驱动传输到切割前膜片缓存台，再通过驱动传输台传输到切割台，切割台按设定好的切割长度自动切割夹层膜片，切裁后通过自动吹气辅助下片机构堆垛在移动式自动升降堆垛台上与现有技术相比，本发明具有生产效率高、切裁率高、结构简单、成本低、精度高等优点，广泛应用于夹层玻璃的合片生产领域，尤其是汽车前挡风玻璃的夹层膜片拉膜生产领域。

Description

汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统

技术领域

本发明涉及夹层玻璃夹层膜片生产领域，尤其是涉及一种汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统。

背景技术

现有夹层膜片拉膜下片多为设备切裁后人工下片堆垛，该切割刀采用的是双面曲刀切割，切割时间长了刀口就不锋利，而刀片更换又麻烦，且切割长度误差大；人工下片堆垛过程中，人工用手拉扯膜片，对膜片会造成一定的污染；不同弧形时切割台调整范围小，不利于膜片弧形的自然传输且膜片切裁后对称度不好，因此，这种生产模式生产效率低、易污染膜片、切裁率低、劳动强度大。

中国专利CN201024135公开了一种玻璃夹层生产线PVB膜片同步带型切割装置，属玻璃机械制造业。该专利摈弃无杆气缸改用同步带轮作往复动力装置，在同步带上安装滑动板，在滑动板上安装直线导向系统和刀架、刀柄及刀片。该专利仅适用于膜片的切割，没有提及如何处理膜片切割前后的技术方案。

伺服驱动(servo drive)是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服驱动可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。光电传感器分类有：槽型光电传感器、对射型光电传感器、反光板型光电开关、扩散反射型光电开关。拉膜自动上片中的高低架剩余膜片光电感应、膜片缓存区光电感应、膜片传输纠偏装置的光电感应等都是使用的光电传感器来实现操作控制的。

气垫悬浮搬运是是一种结构简单，使用灵活方便的搬运工具。主要有四个气垫模块、空气动力源以及主气管等几部分组成。气垫悬浮搬运是通过气浮的原理，气囊充气后会鼓起泄气，与地面形成一层气膜，使重物处于悬浮状态，这时用人力就可以推动。由于气垫装置运作时，与地面完全没有摩擦，更不会污染环境，因此被广泛应用于医药、化工等生产厂对环境要求很高的场合移动、安装、维修制程设备。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种生产效率高、切裁率高、结构简单、成本低、精度高的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统包括切割台、切割前膜片缓存台、驱动传输台、移动式自动升降堆垛台和自动吹气辅助下片机构，所述切割前膜片缓存台、驱动传输台、切割台和移动式自动升降堆垛台依次流水线布置，所述自动吹气辅助下片机构设于切割台上；

夹层膜片加热拉伸冷却成形后驱动传输到切割前膜片缓存台，再通过驱动传输台传输到切割台，切割台按设定好的切割长度自动切割夹层膜片，切裁后通过自动吹气辅助下片机构堆垛在移动式自动升降堆垛台上。

所述切割前膜片缓存台、驱动传输台上设有用于调整位置的位置调节装置，切割前膜片缓存台、驱动传输台和移动式自动升降堆垛台按与夹层膜片弧度匹配的角度依次流水线布置，使得夹层膜片按其弧度传输。

所述切割前膜片缓存台包括膜片缓存台面和第一光电感应器，所述第一光电感应器设于膜片缓存台面的侧边；

夹层膜片从冷却平台向下传输到膜片缓存台面，夹层膜片经过膜片缓存台面后又向上传输到驱动传输台，当夹层膜片下垂到第一光电感应器的光电感应区时，加快夹层膜片在切割前的传输速度，把夹层膜片传输走，使夹层膜片最低处保持在设定的高度，当移动式自动升降堆垛台卸料时，夹层膜片在膜片缓存台面暂时缓存，卸料后，以最高的传输速度进行夹层膜片在切割前的传输，直到夹层膜片没有堆积，此时传输速度自动回调到设定的运行速度。

所述第一光电感应器距离膜片缓存台面底部的高度为14～16cm，使夹层膜片最低处保持在14～16cm的高度。

所述驱动传输台包括驱动传输台面、主动传输辊、被动压辊轮、传输驱动器和长度计算器，所述驱动传输台面上设有通孔，所述通孔上下分别设置被动压辊轮和主动传输辊，所述传输驱动器连接主动传输辊，所述长度计算器设于主动传输辊上；

夹层膜片从切割前膜片缓存台传输到驱动传输台面后，传输驱动器驱动主动传输辊，在主动传输辊与被动压滚轮之间传输，传输时，通过长度计算器计算出夹层膜片的长度，配合切割台驱动控制主动传输辊的运行。

所述主动传输辊的线传输速度为4～10m/min。

所述切割台包括切割台面、膜片压紧装置、切割伺服驱动器、切割刀轮和刀轮驱动装置，所述膜片压紧装置和切割伺服驱动器分别设于切割台面上，所述刀轮设于切割伺服驱动器上，所述刀轮驱动装置连接刀轮；

夹层膜片从驱动传输台传输到切割台上，当夹层膜片达到设定好的切割长度时，膜片压紧装置压住夹层膜片，刀轮驱动装置驱动刀轮转动，刀轮在切割伺服驱动器的带动切割夹层膜片。

所述吹气孔设于切割台的出口下方，所述气压联动开关连接吹气孔；

夹层膜片从切割台传输到移动式自动升降堆垛台时，吹气孔吹出的气流使得夹层膜片顺着传输方向堆垛。

所述移动式自动升降堆垛台包括气悬浮装置、升降平台、升降驱动装置、膜片存放料盘、第二光电感应器和声光报警器，所述升降平台设于气悬浮装置上，所述升降驱动装置连接升降平台，所述膜片存放料盘置于升降平台上，所述第二光电感应器设于升降平台上并分别连接升降驱动装置和声光报警器；

夹层膜片切割后自动堆垛在膜片存放料盘上，第二光电感应器感应升降平台上膜片存放料盘的位置后，通过升降驱动装置自动调整高度，使得夹层膜片保持在相对固定的位置，声光报警器对堆垛数量进行预警，气悬浮装置调整升降平台的位置。

所述升降平台上设有用于拖动膜片存放料盘的滚珠。

与现有技术相比，本发明可广泛应用于夹层玻璃夹层膜片拉膜领域，尤其适合于汽车前挡风玻璃夹层膜片拉膜领域，具有以下优点：

1)采用自动吹气辅助下片机构与移动式自动升降堆垛台，不用人工下片堆垛，提高生产效率，降低生产成本；

2)不会对膜片产生人为污染，保证夹层膜片的质量；

3)采用全自动气割方式与长度计算器，切割长度精度高(偏差±2mm)，同时膜片冷却效果好，膜片回缩小，也保证了切割精度；

4)整个自动切裁堆垛装置移动方便、快速，气悬浮装置可方便移动质量较大的升降平台；

5)切割前膜片缓存台、驱动传输台和移动式自动升降堆垛台均可以前后调节位置，并按设定角度依次流水线布置，使得夹层膜片按其弧度传输，切裁后膜片轴对称性不好可以通过调节切割台与堆垛台的相对位置来控制，因而切裁后膜片轴对称性好(偏差±2mm)；

6)膜片切割后的膜片存放料盘是放在堆垛台的滚珠上，更换料盘时料盘可以在滚珠上拖动，方便快捷。

附图说明

图1为本发明系统侧视布置图；

图2为本发明系统俯视布置图；

图3为驱动传输台的结构示意图；

图4为切割台的结构示意图；

图5为移动式可升降堆垛台的结构示意图；

图中：1、切割前膜片缓存台，2、驱动传输台，3、切割台，4、移动式自动升降堆垛台，5、自动吹气辅助下片机构，6、夹层膜片，11、膜片缓存台面，21、驱动传输台面，22、被动压辊轮，23、传输驱动器，24、传输台位置调节装置，25、导向辊，31、切割台面，32、切割伺服驱动器，33、切割刀轮，34、切割台位置调节装置，41、气悬浮装置，42、升降平台，43、升降驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1、图2所示，一种汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统包括切割台3、切割前膜片缓存台1、驱动传输台2、移动式自动升降堆垛台4和自动吹气辅助下片机构5，切割前膜片缓存台1、驱动传输台2、切割台3和移动式自动升降堆垛台4按与夹层膜片6弧度匹配的角度依次流水线布置，使得夹层膜片6按其弧度传输，自动吹气辅助下片机构5设于切割台3上。

其中，切割前膜片缓存台1包括膜片缓存台面11和第一光电感应器，第一光电感应器设于膜片缓存台面11的侧边。第一光电感应器距离膜片缓存台面11底部的高度H为14～16cm，本实施例中高度H采用15cm，可以感应夹层膜片6在切割前膜片缓存台1的堆积程度。

如图3所示，驱动传输台2包括驱动传输台面21、主动传输辊、被动压辊轮22、传输驱动器23、长度计算器和传输台位置调节装置24，驱动传输台面21是一个框式平台，驱动传输台面21上设有通孔，通孔上下分别设置被动压辊轮22和主动传输辊，传输驱动器23连接主动传输辊，长度计算器设于主动传输辊上，传输台位置调节装置24连接驱动传输台面21。本实施例中传输台位置调节装置24采用调节手柄与滚轮支架构成的结构，驱动传输台面21的入口处设有两个用于限制夹层膜片6传输位置的导向辊25。

如图4所示，切割台3包括切割台面31、膜片压紧装置、切割伺服驱动器32、切割刀轮33、刀轮驱动装置和切割台位置调节装置34，膜片压紧装置和切割伺服驱动器32分别设于切割台面31上，刀轮设于切割伺服驱动器32上，刀轮驱动装置连接刀轮，切割台位置调节装置34连接切割台面31。本实施例中切割台位置调节装置34采用调节手柄与滚轮支架构成的结构，切割刀通过丝杠伺服驱动来回切割，上刀动，下刀不动，上刀选用工具钢材料，下刀选用模具钢材料。

自动吹气辅助下片机构5包括吹气孔和用于接收切割台3信号的气压联动开关，吹气孔采用六个，均布在切割台3的出口下方，减小摩擦，降低夹层膜片6之的粘结度，以便堆垛，气压联动开关连接吹气孔。

如图5所示，移动式自动升降堆垛台4包括气悬浮装置41、升降平台42、升降驱动装置43、膜片存放料盘、第二光电感应器和声光报警器，升降平台42设于气悬浮装置41上，升降驱动装置43连接升降平台42，膜片存放料盘置于升降平台42上，第二光电感应器设于升降平台42上并分别连接升降驱动装置43和声光报警器。升降平台42上设有用于拖动膜片存放料盘的滚珠。膜片存放料盘是一块长2m、宽1.2m、厚5cm的板，专门用于夹层膜片6的存放。

整个系统中各个驱动电机的电源采用动力电源380V±5％(3相5线)；伺服电机(可正转和翻转，且电机驱动的位置是可以限位调整)定位精度为≤0.5mm；气悬浮装置41使用的气源压力为≥6.0bar，且气源首先要与气压调节阀连接，气压通过调节阀来调整，气悬浮装置41搬运承重在5000Kg；主动传输辊的线传输速度为4～10m/min，通过这个速度来调整控制膜片的拉伸效果；切割长度精度在±2mm。

工作过程：

1)夹层膜片6从拉模后的冷却平台向下传输到膜片缓存台面11，夹层膜片6经过膜片缓存台面11后又向上传输到驱动传输台2，夹层膜片6是一卷一卷的，因为拉膜是要把夹层膜片6从长方形拉成扇形，而不同扇形的弧形不一样的，因此夹层膜片6的传输方向为弧形轨道，当夹层膜片6下垂到第一光电感应器的光电感应区时，加快夹层膜片6在切割前的传输速度，把夹层膜片6传输走，使夹层膜片6最低处始终保持在一定的高度，即15cm高度，当切换膜片存放料盘时，夹层膜片6在膜片缓存台面11暂时缓存，新的膜片存放料盘放置好后，以最高的传输速度进行夹层膜片6在切割前的传输，直到夹层膜片6没有堆积，此时传输速度自动回调到设定的运行速度。

2)夹层膜片6从切割前膜片缓存台1传输到驱动传输台面21后，传输驱动器23驱动主动传输辊，在主动传输辊与被动压滚轮之间传输，传输时，通过长度计算器计算出夹层膜片6的长度，配合切割台3驱动控制主动传输辊的运行，当切割后的夹层膜片6轴对称偏差过大时，可以通过传输台位置调节装置24调整切割前的驱动传输台2来调节切割位置。

3)夹层膜片6从驱动传输台2传输到切割台3上，当夹层膜片6达到设定好的切割长度时，膜片压紧装置压住夹层膜片6，刀轮驱动装置驱动刀轮高速转动，刀轮在切割伺服驱动器32的带动切割夹层膜片6。

4)夹层膜片6从切割台3传输到移动式自动升降堆垛台4时，吹气孔吹出的气流把夹层膜片6吹得飘动起来，使夹层膜片6能自动顺着传输方向堆垛，当膜片压紧装置启动把夹层膜片6压住进行切割时，气压联动开关收到膜片压紧装置的气缸下压信号时，吹气孔停止吹气，而当切割完成时，又开始进行吹气。

5)当拉膜的弧形大小变化很大时，需要调整移动式自动升降堆垛台4以便使夹层膜片6能按它的弧形来传输，这时，通过气悬浮装置41，可以把升降平台42吹起，然后人工拖动整个堆垛台到合适的位置；

当新的膜片存放料盘放置在升降平台42时，夹层膜片6切割后自动堆垛，第二光电感应器通过感应膜片存放料盘的位置，计算它的纵坐标，通过设定好的坐标移动距离，可以实现切割后的夹层膜片6始终保持在相对固定的位置，保持夹层膜片6堆垛整齐；

升降驱动装置43可以控制升降平台42的升降过程，堆垛时通过第二光电感应器来控制下降的速度，当夹层膜片6堆垛到设定的数量前5片时，声光报警器开始报警，操作工准备更换膜片存放料盘，当夹层膜片6堆垛数量达到设定数量时，升降平台42下降到更换膜片存放料盘的位置，把堆满夹层膜片6的膜片存放料盘从升降平台42上拖走，把新的膜片存放料盘放到升降平台42上，按下回到起始点位置的按钮后，升降平台42升到起始点位置，开始新一轮的传输、切裁、堆垛。

Claims (10)

1.一种汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，包括切割台，其特征在于，还包括切割前膜片缓存台、驱动传输台、移动式自动升降堆垛台和自动吹气辅助下片机构，所述切割前膜片缓存台、驱动传输台、切割台和移动式自动升降堆垛台依次流水线布置，所述自动吹气辅助下片机构设于切割台上；

夹层膜片加热拉伸冷却成形后驱动传输到切割前膜片缓存台，再通过驱动传输台传输到切割台，切割台按设定好的切割长度自动切割夹层膜片，切裁后通过自动吹气辅助下片机构堆垛在移动式自动升降堆垛台上。

2.根据权利要求1所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述切割前膜片缓存台、驱动传输台上设有用于调整位置的位置调节装置，切割前膜片缓存台、驱动传输台和移动式自动升降堆垛台按与夹层膜片弧度匹配的角度依次流水线布置，使得夹层膜片按其弧度传输。

3.根据权利要求1所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述切割前膜片缓存台包括膜片缓存台面和第一光电感应器，所述第一光电感应器设于膜片缓存台面的侧边；

夹层膜片从冷却平台向下传输到膜片缓存台面，夹层膜片经过膜片缓存台面后又向上传输到驱动传输台，当夹层膜片下垂到第一光电感应器的光电感应区时，加快夹层膜片在切割前的传输速度，把夹层膜片传输走，使夹层膜片最低处保持在设定的高度，当移动式自动升降堆垛台卸料时，夹层膜片在膜片缓存台面暂时缓存，卸料后，以最高的传输速度进行夹层膜片在切割前的传输，直到夹层膜片没有堆积，此时传输速度自动回调到设定的运行速度。

4.根据权利要求3所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述第一光电感应器距离膜片缓存台面底部的高度为14～16cm，使夹层膜片最低处保持在14～16cm的高度。

5.根据权利要求1所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述驱动传输台包括驱动传输台面、主动传输辊、被动压辊轮、传输驱动器和长度计算器，所述驱动传输台面上设有通孔，所述通孔上下分别设置被动压辊轮和主动传输辊，所述传输驱动器连接主动传输辊，所述长度计算器设于主动传输辊上；

夹层膜片从切割前膜片缓存台传输到驱动传输台面后，传输驱动器驱动主动传输辊，在主动传输辊与被动压滚轮之间传输，传输时，通过长度计算器计算出夹层膜片的长度，配合切割台驱动控制主动传输辊的运行。

6.根据权利要求5所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述主动传输辊的线传输速度为4～10m/min。

7.根据权利要求1所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述切割台包括切割台面、膜片压紧装置、切割伺服驱动器、切割刀轮和刀轮驱动装置，所述膜片压紧装置和切割伺服驱动器分别设于切割台面上，所述刀轮设于切割伺服驱动器上，所述刀轮驱动装置连接刀轮；

夹层膜片从驱动传输台传输到切割台上，当夹层膜片达到设定好的切割长度时，膜片压紧装置压住夹层膜片，刀轮驱动装置驱动刀轮转动，刀轮在切割伺服驱动器的带动切割夹层膜片。

8.根据权利要求1所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述自动吹气辅助下片机构包括吹气孔和用于接收切割台信号的气压联动开关，所述吹气孔设于切割台的出口下方，所述气压联动开关连接吹气孔；

夹层膜片从切割台传输到移动式自动升降堆垛台时，吹气孔吹出的气流使得夹层膜片顺着传输方向堆垛。

9.根据权利要求1所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述移动式自动升降堆垛台包括气悬浮装置、升降平台、升降驱动装置、膜片存放料盘、第二光电感应器和声光报警器，所述升降平台设于气悬浮装置上，所述升降驱动装置连接升降平台，所述膜片存放料盘置于升降平台上，所述第二光电感应器设于升降平台上并分别连接升降驱动装置和声光报警器；

夹层膜片切割后自动堆垛在膜片存放料盘上，第二光电感应器感应升降平台上膜片存放料盘的位置后，通过升降驱动装置自动调整高度，使得夹层膜片保持在相对固定的位置，声光报警器对堆垛数量进行预警，气悬浮装置调整升降平台的位置。

10.根据权利要求9所述的汽车前挡风玻璃的夹层膜片自动切裁堆垛系统，其特征在于，所述升降平台上设有用于拖动膜片存放料盘的滚珠。