CN107364749A - 用于生产卷带材料的线轴的生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产线，其包括：退绕部段(3)，其用于卷带材料(Na、Nb)的母绕线器(Ba，Bb，Bm)，至少具有第一退绕工位(5；7)；处于退绕部段(3)的下游的至少一个卷绕工位(15)；从退绕部段(3)朝向卷绕工位(15)的进给路径；退绕部段(3)与母绕线器(Bm)的装载布置结构相关联，该转载布置结构包括：翻斗器(253；306)，被构造成用以翻转母绕线器(Bm)，以将母绕线器定位成其轴线是水平的；和装载机械手(263；313)，被构造成将母绕线器(Bm；Ba，Bb)定位在退绕部段(3)的退绕芯轴(9)上。

Description

用于生产卷带材料的线轴的生产线
技术领域
本发明涉及用于生产卷带材料的线轴的机器和生产线，例如用于生产由非织造织物的条带形成的线轴的机器和生产线。
本文所述的实施例具体涉及用于将母绕线器装载到退绕工位中的系统的改进，形成母绕线器的卷带材料从退绕工位沿着转换线进给以形成较小的线轴。
背景技术
在许多工业部门中，需要借助于退绕母绕线器或所谓的大盘辊并且将它们重新卷绕成不具有不同尺寸特性的线轴，将一种尺寸的卷带材料的绕线器转换为不同尺寸的线轴。在一些情况下，来自单个母绕线器的卷带材料退绕并分成多个纵向条带，每个纵向条带卷绕到螺旋卷绕线轴上。以这种方式获得的完成的线轴用作半成品，以进给用于其它制品的生产线。
从母绕线器生产螺旋卷绕卷带材料线轴的机器有时候称为绕线机。卷带材料可以例如是非织造织物。获得的螺旋卷绕线轴利用用来进给用于生产卫生巾、尿布以及其它保健和卫生制品的机器。卷绕在母绕线器上的卷带材料有时具有的横向尺寸(对应于母绕线器的轴向尺寸)为单独纵向条带的宽度的5-15倍，该纵向条带通过纵向地切割母绕线器上的卷带材料而获得。单独的条带同时进给到螺旋卷绕工位，在每个螺旋卷绕工位中形成螺旋卷绕线轴。卷绕工位沿着机器方向一个在另一个之后有序布置，该机器方向由通过切割母绕线器上的材料获得的纵向条带的前进方向限定。每个条带沿着进给路径进给到相应的卷绕工位。
当单个母绕线器中的卷带材料再被分为多个条带时，并且当这些条带螺旋地卷绕到螺旋卷绕线轴上(由此大量的切割材料可能积聚在螺旋卷绕线轴上)时，螺旋卷绕线轴生产循环需要使用多个母绕线器。换言之，如果来自母绕线器的卷带材料再被分为N个纵向条带以用于同时形成N个螺旋卷绕线轴，那么为了形成N个螺旋卷绕线轴，将需要一定数量M的母绕线器，其中M通常大于1，通常在2至10之间，例如在2至8之间，在某些情况下在2至6之间。
当第一母绕线器用完之后，必须更换为第二母绕线器，并且来自第一母绕线器的第一卷带材料的后边缘必须叠接到卷绕在第二母绕线器上的第二卷带材料的前边缘。为了减少在用完时用新的母绕线器更换母绕线器所需的时间，机器的退绕部段通常包括交替地工作的两个退绕工位，并且包括焊接工位，该焊接工位用于将来自用完的第一母绕线器的第一卷带材料的后边缘焊接到来自准备的新的母绕线器的第二卷带材料的前边缘。
母绕线器是麻烦且笨重的，并且需要复杂的操作来将它们装载到退绕工位上。
因此，具体但不限于关于绕线机，针对螺旋卷绕线轴的生产，需要优化用于母绕线器的装载操作，使其更加简单且快速。
发明内容
为了减缓或解决现有技术中的一个或多个问题，提供一种用于形成卷带材料的线轴的生产线，其包括：退绕部段，用于退绕卷带材料的母绕线器，至少包括第一退绕工位和第二退绕工位；处于退绕部段的下游的至少一个卷绕工位；以及从退绕部段朝向卷绕工位的进给路径。有利地，退绕部段可以与退绕部段中的母绕线器的装载布置结构相关联。装载布置结构可以包括：翻斗器，该翻斗器被构造成用以翻转母绕线器，以将母绕线器定位成其轴线是水平的；和装载机械手，该装载机械手被构造成选择性地将母绕线器定位在第一退绕工位和第二退绕工位的退绕芯轴上。
装载布置结构允许更快速地、更简单地且更有效地搬运母绕线器。
可以有利地提供焊接工位，以用于将来自布置在第一退绕工位中的第一母绕线器的第一卷带材料和来自布置在第二退绕工位中的第二母绕线器的第二卷带材料彼此焊接。这样，能够在较短的时间内管理绕线器改变循环。
该生产线可以包括顺序定位的多个卷绕工位以及定位在退绕部段和卷绕工位之间的切割工位。切割工位可以包括切割构件，以将来自退绕部段的卷带材料分成纵向条带。
在一些实施例中，一个或多个卷绕工位被构造成用以形成螺旋卷绕线轴。在这种情况下，每个卷绕工位可以包括卷绕芯轴，该卷绕芯轴具有围绕旋转轴线的旋转运动以及沿着与旋转轴线平行的方向的平移运动，以形成螺旋卷绕线轴。
在有利的实施例中，装载机械手可以是所谓的拟人机械手，也就是装备有拟人臂的机械手，该拟人臂能够利用六个数字化控制的轴执行运动。这允许快速灵活地搬运母绕线器，即使当它们的直径显著变化时。此外，拟人臂能够容易地到达用于母绕线器拾取和释放的各个位置，使得操作快速且容易。
在其它实施例中，可以使用仅仅具有四个数字化控制的轴的装载机械手。
通常为非织造织物的卷带材料通常具有两个相对的表面，这两个表面具有不同的特性，例如不同的柔软度或不同的粗糙度。纵向条带在螺旋线轴上的重新卷绕方向，即在两个表面中的一个或另一个面向线轴外部的情况下，是不明显的，并且取决于随后转换螺旋卷绕线轴的生产线的加工需要。因此，有利地可以想到将母绕线器在两个不同位置中装载到退绕芯轴上的选择，以选择性地沿顺时针或逆时针方向退绕卷带材料，从而允许选择卷带材料的两个表面中哪一个表面面向螺旋卷绕线轴的外侧。
为此，根据一些实施例，装载布置结构可以包括旋转台，该旋转台被构造和布置成围绕竖直轴线旋转。装载在退绕部段中的每个母绕线器可以放置在旋转台上，使其卷绕轴线是水平的。旋转台转动母绕线器，从而根据装载到退绕芯轴上的后续操作而将其以正确的方式定位，使得母绕线器根据需要选择性地沿顺时针方向或逆时针方向退绕。
在一些实施例中，装载机械手可以包括操纵器，该操纵器被构造成用以插入到母绕线器的管状卷绕芯部中并且设置有弹射器，该弹射器用于将母绕线器从操纵器移除并将母绕线器装载到两个退绕部段中的一个或另一个的退绕芯轴上。当装载机械手包括拟人臂时，操纵器可以施加到拟人臂的端部。
本文所述的操纵器的特征也可以用于在其它生产线中采用的机械手，其中需要将卷带材料的绕线器装载到转换机器(例如退绕机器或其它机器)的主轴或芯轴上。
在一些实施例中，操纵器包括具有纵向轴线的可膨胀轴。可膨胀轴可以与弹射器相关联，该弹射器被构造和布置成用以将母绕线器从可膨胀轴传送到退绕芯轴。弹射器可以安装成能够与可膨胀轴的纵向轴线平行地运动。
在可能的实施例中，可膨胀轴容纳运动构件，以使弹射器沿着可膨胀轴运动。这使得操纵器产生尤其紧凑的构造。运动构件可以包括丝杠或螺杆以及与螺杆啮合的螺母。螺旋杆连接到弹射器，使得螺杆沿一个方向或另一个方向的旋转引起弹射器沿着该螺杆的平移。
可膨胀轴可以包括与轴的纵向轴线平行地延伸的两个共同作用的部分。这两个部分中的一个部分可以相对于操纵器的支撑结构固定，而另一个部分可以相对于支撑结构沿着与轴的纵向轴线垂直的方向运动。致动器，例如液压式或气压缸-活塞单元，可以用来将可膨胀轴的两个部分分开。致动器可以由支撑结构支撑，轴的固定部分安装到该支撑结构上。在相同的结构上可以安装有控制弹射器的运动的马达，例如电动马达或液压马达，其驱动螺杆旋转。
在一些实施例中，可膨胀轴可以承载惰轮或辊，该惰轮或辊设有的旋转轴线相对于轴的轴线布置成90°，以便于母绕线器的滑动。母绕线器可以利用管状卷绕芯部的内表面抵靠在惰轮或轮上，因此当母绕线器从操纵器传送到退绕工位中的退绕芯轴时便于绕线器相对于可膨胀轴的轴向运动。
参考形成说明书的整体部分的附图和权利要求，在以下的说明中公开根据本发明的生产线和装载机械手的其它有利特征和实施例。必须理解，参考装载机械手要求保护的特征可以与本文描述的装载布置结构和生产线的其余特征分开。
附图说明
通过以下的描述和附图，将会更好地理解本发明，附图示出了本发明的实际非限制性实施例。更具体地，在附图中：
图1示出了机器及其主工位的侧视图；
图2示出了沿着图1的II-II的平面图；
图3和4示出了螺旋卷绕工位的轴测图；
图5示出了螺旋卷绕工位的放大侧视图；
图6示出了利用根据图3至5的螺旋卷绕工位获得的螺旋卷绕线轴的示意图；
图7示出了退绕部段的平面图，其具有在可能的实施例中用于装载母绕线器的布置结构的部件；
图8示出了用于装载母绕线器的机械手的操纵器的轴测图；
图9示出了图8的操纵器的纵向横截面；
图10示出了图8和9的操纵器的侧视图；
图11示意性地示出了在母绕线器Bm装载到退绕芯轴9上的可能的装载阶段中操纵器的操作；
图12示出了母绕线器能够定位在退绕工位中的两种方式的示意图；
图13示出了服务两条生产线的母绕线器装载布置结构的平面图；
图14示出了母绕线器装载布置结构的另一个实施例的平面图。
具体实施方式
示例性实施例的以下详细说明参考附图。不同图中的相同附图标记表示相同的或类似的元件。另外，附图未必按比例绘制。另外，以下的详细说明并不限制本发明。相反，本发明的范围由所附权利要求书限定。
在整篇说明书中引用的“一个实施例”或“实施例”或“一些实施例”意味着结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性包括在所公开的主题的至少一个实施例中。因此，在整片说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”或“在一些实施例中”并不一定都指相同的实施例。另外，在一个或多个实施例中，可按照任何合适的方式组合具体特征、结构或特性。
在下文中，具体参考绕线机，即螺旋卷绕机器，其中卷带材料分为多个纵向条带，这些纵向条带并行进给到多个卷绕工位。在每个卷绕工位中，卷绕装置被构造成用以形成螺旋卷绕线轴，使得形成的线轴具有绕旋转轴线的旋转运动以及沿着与旋转轴线平行的方向的往复平移运动。在其它未示出的实施例中，如果螺旋卷绕需要的话，可以设置单个卷绕工位。在其它实施例中，可以设有一个或多个卷绕工位进行螺旋卷绕，也就是没有往复平移运动。
图1示出了用于生产螺旋卷绕线轴的机器的整体侧视图。该机器实际上是包括多个工位的转换线。该机器整体用1表示。其具有退绕部段3，在该退绕部段中定位有母绕线器，该母绕线器也被称为主辊或大盘辊，在图1中用Ba和Bb表示。在图示实施例中，退绕部段3包括第一退绕工位5和第二退绕工位7。两个退绕工位5和7可以是大致对称的，并且每个退绕工位具有由9表示的退绕芯轴，母绕线器Ba、Bb安装在该退绕芯轴上。这些母绕线器包含一定量的卷带材料，针对图1的绕线器Ba和Bb用Na和Nb表示。
在两个退绕工位5、7之间可以布置有切割和焊接工位11，其中来自定位在一个退绕工位5、7中的耗尽的母绕线器的卷带材料的尾端焊接到准备在两个退绕工位5、7中另一个退绕工位中的母绕线器上的卷带材料的前边缘，以允许利用多个母绕线器依次连续地工作。来自相继母绕线器的卷带材料的焊接在结束的绕线器的退绕减速或临时停止之后进行，原因在于所述的机器是启动-停止类型的机器。在其它实施例中，焊接工位可以定位在两个退绕工位5、7的下游。在其它实施例中，可以设有多于两个的退绕工位。
退绕部段3的下游设置有切割工位13，其中一般性地用N表示的由退绕部段进给的卷带材料被纵向地切割，并且分为多个纵向条带S，这些纵向条带进给到多个螺旋卷绕工位，这些螺旋卷绕工位可以是彼此相同的，每个都用15表示。螺旋卷绕工位15沿着机器方向顺序地布置，该机器方向一般性地用箭头MD表示，并且由纵向条带S前进的方向表示。为了图示的目的，图1和2是仅仅三个卷绕工位15的部分表示，但是必须理解，根据卷带材料N可以分成的纵向条带S的数量，卷绕工位的数量在需要的情况下可以从两个变化到十个或更多。
来自退绕部段3的卷带材料N所分成的每个条带S沿着从切割工位13到相应的卷绕工位15的路径前进。在有利的实施例中，进给路径定位在卷绕工位上方，但是不必排除进给路径布置在卷绕工位下方的选择。
每个纵向条带S的路径的长度不同于剩余的纵向条带的路径的长度，并且取决于纵向条带进给到的相应的卷绕工位15的位置。
一般性地用70表示的是控制单元，例如微处理器、微型计算机或PLC，以控制构成机器1的一个或多个工位。在一些实施例中，机器1可以设置有多个PLC或其它专用局部控制单元，例如以监管机器1中的部分、部段或工位的操作。中心单元70可以被指派用于监管和协调各个局部控制单元或局部PLC。在其它实施例中，可以设有单个控制单元，以管理这个生产线或机器1或者其多个工位。
图3-5更详细地示出了螺旋卷绕工位15的可能的构造，而图6示出了利用卷绕工位15获得的螺旋卷绕线轴的示意图。如图6所示，形成螺旋卷绕线轴B的条带S围绕管状卷绕芯部T形成螺旋线匝。A-A表示螺旋卷绕线轴B的卷绕轴线，B1、B2表示螺旋卷绕线轴B的两个轴向端部。
图3至5中清楚地示出了螺旋卷绕工位15的整体结构。其包括支承结构17，该支承结构可以包括一对侧壁18、连接两个侧壁18的上部横梁19和下部横梁21。在上部横梁19上可以设置有第一引导件23，滑动件25可以沿着该第一引导件在方向f25上运动。附图标记27表示马达，该马达借助于带29、螺杆或其它合适的传动构件来控制滑动件25沿着引导件23的运动。在其它实施例中，该运动可以由安装在滑动件25上的电动马达来控制，该电动马达使得与约束到横梁21的齿条啮合的小齿轮旋转。
滑动件25承载枢转引导臂31，该枢转引导臂在31A处枢转到滑动件25并且具有的功能在于引导纵向条带S进给到螺旋卷绕工位15。引导臂31在其远侧端部处可以支撑引导辊33，该引导辊具有的轴向长度足以接纳具有机器1所允许的最大宽度的纵向条带S。引导臂31可以通过绕轴线31A枢转而升高和降低。在一些实施例中，根据例如纵向条带S的横向尺寸，引导辊33可以是可互换的。
轮或支撑辊35可以同轴地安装到引导辊33，引导臂31利用该轮或支撑辊抵靠在接触辊37上。接触辊37可以空转地安装在臂39上，该臂绕枢转轴线39A铰接到滑架41。附图标记42表示缸-活塞致动器，其可以控制臂39围绕枢转轴线39A的升高和降低运动。臂39可以与编码器43相关联，该编码器可以检测臂39相对于滑架41的角度位置。
滑架41可以包括通过横梁、杆或梁连接在一起的两个侧壁41A、41B。滑架41可以根据双箭头f41沿着可以约束到下部梁21的引导件45进行往复平移运动。滑架41根据双箭头f41的往复平移运动可以由电动马达47控制。在图示实施例中，电动马达47安装在滑架41上并且包括与约束到梁21的齿条49啮合的小齿轮。在其它实施例中，可以想到其它驱动机构，例如使用固定马达和丝杠或螺杆。通过与静止齿条49共同作用，滑架41上的马达47允许滑架41获得高线性加速。
卷绕芯轴51可以安装在滑架41上，旋转轴线基本平行于接触辊37的轴线和支撑接触辊37的臂39的枢转轴线39A，以及滑架41的根据f41的往复直线运动方向。卷绕芯轴51可以由电动马达53驱动旋转，该电动马达可以由滑架41承载。例如，卷绕芯轴51和马达53可以由滑架41的侧壁41B承载。带55可以用来将运动从马达53传递到卷绕芯轴51。卷绕芯轴51的旋转轴线标记为C-C。该旋转轴线与围绕卷绕芯轴51形成的线轴B的轴线A-A重合。
上述结构允许卷绕芯轴51执行双卷绕运动，更具体地：由马达53控制的绕其自身轴线C-C的旋转运动；以及由双箭头f41表示的并且由马达47控制的往复平移运动。当管状卷绕芯部T安装在卷绕芯轴51上时，实现图6所示的纵向条带S的螺旋卷绕。在螺旋卷绕运动期间，引导辊33沿横向方向(即沿方向f25)可以保持基本上静止，同时其可以与接触辊37一起逐步地升高，原因在于螺旋卷绕线轴B的直径尺寸增大。编码器43可以检测臂39的角度位置，并且因此可以提供形成在卷绕芯轴51上的螺旋卷绕线轴B的直径测量值。
卷绕工位15上方的用于纵向条带S的引导辊用61表示。用于进给到每个卷绕工位15的纵向条带S的张紧辊用63表示。张紧辊63限定了Z字形路径，以用于纵向条带S形成某种花彩。一些张紧辊63具有活动轴线，以保持纵向条带S根据需要张紧。
到目前为止所述的机器1操作如下。至少一个母绕线器Ba或Bb放置在两个退绕工位5、7的至少一个中。来自母绕线器的卷带材料Na或Nb退绕并进给通过切割工位13，在该切割工位处，卷带材料被切割成多个纵向条带S。每个纵向条带S进给到一个螺旋卷绕工位15以形成相应的螺旋卷绕线轴B。为了形成，每个螺旋卷绕线轴B通常需要使用多于一个的母绕线器Ba、Bb。通常，两个至五个之间的母绕线器Ba、Bb是形成一系列螺旋卷绕线轴B所需要的，但是该数量不必认为是限制性的。因此，当在一个退绕工位5、7中退绕的母绕线器结束时，其后边缘连接到已经准备好的并且在两个退绕工位5、7中的另一个退绕工位中等待的第二母绕线器的前边缘。在焊接工位11中进行焊接。焊接通常在低速下进行，或者在机器停止的情况下进行。因此，当必须更换用尽的母绕线器时，机器1减速或停止。在其它实施例中，可以提供卷带材料或纵向条带S的供应源，其例如利用多个活动引导辊形成。这种供应可以允许卷绕工位15在需要的情况下以降低的速度持续工作，即使在更换母绕线器所需的时间内母绕线器停止并且没有卷带材料Na、Nb由退绕工位3递送。
当螺旋卷绕线轴B已经完成时，它们在卷绕工位15中从卷绕芯轴51移除并且更换为新的管状卷绕芯部，以开始下一个卷绕过程。
该操作通常执行为使得所有的螺旋卷绕线轴B同时完成，并且因此可以全部一起进行更换，在可能最小的时间量内停止机器1。为此，机器1减速直到其停止，也就是说直到纵向条带S的进给速度降低到零。
为了简化和加速母绕线器或主辊Ba、Bb在退绕部段3中装载到退绕芯轴9上，在一些实施例中，上述机器插入到生产线中，该生产线包括用于操纵母绕线器的系统，也就是用于将母绕线器装载到退绕芯轴9上的装载装置。图7中示出了这种装载布置结构的可能的构造，其中还示出了目前描述的机器1的一部分。
装载布置结构整体用250表示。在图7所示的实施例中，装载布置结构250包括第一传送器251，例如辊道，货盘P可以装载到该第一传送器上。在这里用Bm表示的一个或多个母绕线器可以放置到每个货盘P上。母绕线器Bm布置在货盘上，其竖直卷绕轴线垂直于货盘支撑表面，也就是垂直于由传送器251限定的支撑表面。叉车或其它自运动装置用C表示，用于操纵货盘P，具有相应母绕线器Bm的货盘P借助于该叉车或其它自运动装置装载到传送器251上。
在一些实施例中，第一传送器251与翻斗器253相关联，该翻斗器示意性地示出并且自身是已知的，其将各个母绕线器Bm从货盘P拾取到传送器251上并将它们布置在第二传送器255上。翻斗器253可以布置在第一传送器的端部附近，与用于货盘P的装载区域相距一定距离。货盘通过第一传送器251沿着箭头f251的方向从装载区域向前运动到它们被翻斗器253拾取的区域。
第一传送器251可以与用于移除空货盘的装置257(图7中用Pv示出了一个)相关联，例如以允许它们被叉车C拾取。
在一些实施例中，第二传送器255与旋转台259相关联，该旋转台被构造成围绕竖直轴线沿着箭头f259的方向转动。旋转台259可以布置在第二传送器255的与第一传送器251附近的端部相对的端部处。
旋转台259可以与第三传送器261相关联，该第三传送器在本文中也称为出料传送器，其可以使母绕线器Bm沿着箭头f261的方向运动远离旋转台259。第三传送器261可以布置成与第二传送器255大致成直角。在其它实施例中，可以省略第三传送器261。
旋转台259可以与装载机械手相关联，该装载机械手整体用263表示，并且在下文中简单称为机械手。在图7的实施例中，机械手263是所谓的拟人机械手，也就是其具有连接的臂，该臂具有多个数字化控制的旋转轴线，以模拟人的臂和手的运动。在图7的装载布置结构中，机械手263相对于底板是静止的。机械手263的拟人臂263A的充分运动允许机械手以下文所述的方式执行在退绕部段3中将母绕线器Bm装载到退绕芯轴9上所需的所有运动，而不需要相对于底板运动。
然而，不应当排除使用能够相对于底板运动(例如在轨道上或在交叉引导件上)的机械手263的选择，以允许机械手263沿着一个或两个方向运动，该方向可选地彼此成直角。
拟人臂263A可以设置有操纵器，该操纵器整体用265表示，在图8至10中更详细地示出。操纵器265包括凸缘267，操纵器借助于凸缘施加到机械手263的拟人臂263A。凸缘267固定到操纵器265的支撑本体或结构269，可膨胀轴271安装到该支撑本体或结构上，被构造成插入在母绕线器Bm的管状卷绕芯部中。
在一些实施例中，可膨胀轴271可以包括沿着可膨胀轴271的纵向方向延伸的两个部分271A、271B。这两个部分271A、271B可以沿方向f271彼此分开，该方向与可膨胀轴271的纵向延伸方向垂直。沿方向f271的膨胀运动可以由致动器273控制，例如气动式或液压缸-活塞致动器。该运动允许轴271在其插入在母绕线器Bm的管状卷绕芯部中时沿径向方向膨胀，以将其牢固地夹持并允许通过机械手263进行处理。
在可膨胀轴271的部分271A的上部区域上可以安装有惰轮或辊275，该惰轮或辊围绕相对于可膨胀轴271的纵向轴线设定成90°的相应旋转轴线旋转。惰轮或辊275形成用于母绕线器Bm的低摩擦支撑，以便于母绕线器Bm沿着可膨胀轴271滑动。
可膨胀轴271可以与弹射器277相关联，该弹射器沿着与可膨胀轴271平行的双箭头f277的方向运动。弹射器277的根据f277的运动可以由致动器279控制，例如电动马达、机械或液压式千斤顶或者任何其它致动器。致动器279可以使螺杆或滚珠丝杠281旋转，该螺杆或滚珠丝杠与可膨胀轴271平行地延伸并且可以容纳在该可膨胀轴内。
例如，螺杆281可以支撑在可膨胀轴的上部部分271A中。螺杆281与螺母283啮合，该螺母与弹射器277约束。这样，弹射器277可以通过致动器279沿着双箭头f277的方向运动。图10分别利用实线和虚线示出了弹射器277能够取得的两个端部位置。更具体地，实线表示缩回位置，虚线表示延伸位置。在延伸位置中，弹射器277可以伸出超过可膨胀轴271的远侧端部。
为了允许弹射器277连接到螺旋杆283并且允许弹射器277沿着方向f277运动，在一些实施例中，可膨胀轴271的部分271A具有两个平行的侧狭槽或开口271C，弹射器277通过该侧狭槽或开口机械地连接到螺旋杆283。
在图示实施例中，弹射器277具有推力板277A，该推力板与通过操纵器265接合的母绕线器Bm共同作用。推力板277A可以大致垂直于可膨胀轴271的纵向轴线。
在某些实施例中，推力板277A具有第一凹部277B和第二凹部277C。这两个凹部可以是大致相对的。第一凹部277B允许推力板277A围绕可膨胀轴271，并且沿着该可膨胀轴沿方向f277滑动。因此，推力板277A形成推力表面，该推力表面在接合在可膨胀轴271上的母绕线器Bm的基部上具有平衡动作。第二凹部277C允许推力板277A沿着退绕芯轴9滑动，以利用操纵器265的运动将母绕线器Bm沿着退绕芯轴9推入到沿着其自身芯轴的任何轴向位置，或者从退绕芯轴9取出用完的管状卷绕芯部。
在其它实施例中，管状卷绕芯部从退绕芯轴9的弹出可以由位于退绕工位中的弹射器执行，或者可以由用于该目的的另一个装置执行。
目前所述的装载布置结构250的操作如下：将其上叠堆有一个或多个母绕线器Bm的货盘P装载到第一传送器251上并且运动到翻斗器253的前部中。此时，从货盘P拾取一个母绕线器Bm，使其转动，直到其轴线水平并放置在第二传送器255上。此时，第二传送器使一个母绕线器Bm向前运动，直到其处于旋转台259上。
旋转台259转动母绕线器Bm，使得其在母绕线器Bm处于第二传送器255上时相对于所述卷绕轴线的取向成90°地定位在卷绕轴线上。
从旋转台259，母绕线器Bm通过出料传送器261向前运动，以接近机械手263的动作范围，与安装在机械手263的拟人臂263A上的操纵器265接合。然后，操纵器用于在退绕部段3的两个退绕工位5、7中将母绕线器Bm装载到两个退绕芯轴9中的一个或另一个上。
为此，一旦可膨胀轴271已经插入在母绕线器Bm的卷绕芯部中，其就膨胀以接合母绕线器Bm。机械手263的臂263A使得可膨胀轴271与芯轴9轴向对准，母绕线器Bm必须装载到该芯轴上，可膨胀轴271再次缩回，推动器277启动以将母绕线器Bm沿轴向方向从可膨胀轴271推到芯轴9上。如果需要，一旦母绕线器Bm已经装载到芯轴9上，操纵器265就可以运动到图11所示的位置，并且用来使母绕线器Bm进一步沿着退绕芯轴9滑动到所要求的轴向位置中。然后，退绕芯轴9以已知的方式膨胀，以将母绕线器Bm锁定在其上，并且退绕芯轴进行旋转以退绕卷带材料N。
相同的操纵器265也可以用来从卷绕芯轴9卸载用完的管状卷绕芯部。为此，利用推力板277A充分环抱退绕芯轴9，如图11所示，但是将推力板277A放置在退绕芯轴9的支撑件和用完的管状卷绕芯部之间。当操纵器265运动远离退绕芯轴9的支撑件时，沿着轴向方向从退绕芯轴9移除卷绕芯部。
旋转台259可以被构造成沿顺时针和逆时针方向交替地转动，或者仅仅沿一个方向转动。在任何情况下，旋转台259被控制成使得母绕线器Bm能够围绕旋转台259的竖直旋转轴线转动，从而母绕线器Bm的两个基部或平坦表面中的一个或另一个选择性地朝向机械手263转动。这样，能够将母绕线器Bm安装在退绕芯轴9上，使其能够分别沿顺时针或逆时针方向退绕。这可能是有用的，原因在于，构成母绕线器Bm的卷带材料的相对表面可以具有不同的特性，例如不同的粗糙度。通过机器1生产的螺旋卷绕线轴B的终端用户可能要求的是，在螺旋卷绕线轴中，利用两个面向外的相对表面中的一个或另一个卷绕纵向条带S。
旋转台259的旋转允许母绕线器Bm放置在退绕芯轴9上两个不同的位置中，如图12A和12B中示意性地示出。在图12A中，母绕线器Bm定位成使得卷带材料N利用面向上的表面S1(绕线器Bm上的外部)进行退绕。绕线器Bm沿顺时针方向退绕(箭头fB)。在图12BA中，相同的母绕线器Bm定位成使得卷带材料N利用面向上的表面S2(绕线器Bm上的内部)进行退绕，也就是以与图12B所示相反的方式。母绕线器Bm沿逆时针方向转动(图12B中的箭头fB)。
退绕方法(顺时针或逆时针)以及由此卷带材料N的表面S1、S2的取向基于由旋转台259施加在母绕线器Bm上的旋转(沿顺时针或逆时针方向旋转90°，不然选择性地旋转90°或270°)进行选择。根据卷带材料N如何从母绕线器Bm退绕，螺旋卷绕线轴B将具有面向外的纵向条带的表面S1或表面S2。
在有利的实施例中，机械手263可以包括能够便于操纵器相对于待拾取的母绕线器定位的装置。这在某些情况下可能是尤其有利的，即当构成母绕线器Bm的卷带材料N使得绕线器不是刚性的而是软的，并且在其自身重量下经受径向变形时。这例如出现在非织造织物绕线器的情况下。变形不可预见，并且取决于卷带材料N的特性，以及卷绕参数，例如卷绕密度。因此，处于出料传送器261上的母绕线器Bm的轴线的位置仅仅知道一个大概的水平。通过将机械手263的臂与用于定位绕线器的孔(即管状卷绕芯部)的装置配合，能够将操纵器265的可膨胀轴271更加容易地插入到孔中。为此，可以使用由操纵器承载的激光装置262，该激光装置发射可以与可膨胀轴271的轴线垂直的激光光束。机械手可以被编程以将操纵器265带到放置在出料传送器261上的母绕线器Bm的前部中，处于与母绕线器Bm的轴向大致对应的位置中。在沿着与绕线器的轴向垂直的两个轴线来回运动的情况下，激光装置262能够识别轴向孔的边缘，也就是管状卷绕芯部的内边缘，从而精确地识别绕线器轴线的位置。然后该位置由机械手用来插入可膨胀轴。不应当排除使用不同装置以定位母绕线器的管状卷绕芯部的可能性，例如观察系统。
在图7图示的实施例中，机械手263服务于单个生产线，也就是单个机器1。不应当排除这样的选择，即使用相同的机械手263将来自相同传送器的母绕线器Bm装载到并排准备的两个机器1上。图13中示出了这种类型的构造。这里，相同的数字表示与图7的部件相同或等同的部件，并且不再再次描述。在图13的实施例中，第二传送器255将母绕线器Bm运送到并排定位的两个旋转台259X、259Y上，每个旋转台与图7的旋转台259大致等同，并且每个旋转台设置有相应的出料传送器261X、261Y。
拟人机械手263可以从两个出料传送器261X、261Y中的一个或另一个拾取已经翻转和转动的母绕线器Bm，以将它们选择性地传送到一个或另一个机器1X和1Y。两个机器1X和1Y可以是彼此基本上相同的，并且可以与上述机器1相同。
为了增加机械手263的动作范围，其可以安装在滑块或滑架264上，该滑块或滑架可以沿着轨道266沿方向f264运动。
可以想到本文所述的布置结构的许多变型形式。
例如，在一些实施例中，具有两个旋转台259X、259Y的布置结构也可以用来将绕线器进给到单个机器1。在另外的实施例中，机械手263可以用来以与图7所示类似的方式从单个旋转台拾取母绕线器Bm，但是可以将在轨道266上可选地运动的母绕线器供应到并排准备的两个机器1X、1Y。
在其它实施例中，可以想到，相同的机械手进给多于两个的生产线或机器1，或者两个机械手用于单个生产线或机器1。
在其它实施例中，图7或13所示的部件的不同的空间布置结构可以用来操纵母绕线器Bm。例如，所有的部件可以布置成行。机械手263可以可动地安装在与机器1的纵向延伸(也就是形成该机器的各个部段的对准方向)平行的轨道上。机械手可以例如从旋转台259运动到退绕部段3，旋转台和退绕部段彼此相距较大距离并且设置成行，也就是沿着机器1中的工位的对准方向对准。
可以省略出料传送器261、261X、261Y，如果需要，使用具有较大动作范围的机械手263，这可以利用较长的拟人臂263A获得，或者将机械手安装在滑架或滑块264上，如图13所示。
图14示出了用于将母绕线器Bm装载到机器1的退绕部段3上的布置结构的另一个实施例的平面图。在该实施例中，区域301用于将其上放置有母绕线器Bm的货盘P装载到辊道303A、303B或另一个合适的传送器上。货盘P可以利用叉车或这里未示出的其它合适的装置进行装载。从传送器307B取得绕线器，并且绕线器通过用306示意性地表示的翻斗器转动90°，以使其在轴线水平的情况下放置在第二传送器307上。空的货盘Pv可以在侧区域305中从传送器303A、303B移除，然后例如通过叉车或其它运动装置从该侧区域拾取该货盘。
传送器307从功能与翻斗器253类似的翻斗器306延伸到旋转台309。旋转台沿着箭头f309的方向围绕竖直轴线转动，并且具有与在图7图示的实施例中的旋转台259相同的功能。
旋转台309可以与出料传送器311相关联，该出料传送器使每个母绕线器Bm从旋转台309朝向装载机械手313运动，该装载机械手在下文中简单地表示为机械手。在某些实施例中，可以省略出料传送器，并且装载机械手313可以制成为沿着与第二传送器307的方向垂直的方向朝向和远离旋转台309运动。在其它的实施例中，部件303A、303B、307、309的中间线可以运动至其自身与机器1的中间对准，从而无需出料传送器311。然而，在某些实施例中，出料传送器311可能是尤其有用的，原因在于其用作用于一个或多个母绕线器Bm的中间缓冲器。
在图14的实施例中，机械手313是简单的装置，安装在沿着轨道315运动的滑架或滑块上，以便从图14中实线所示的位置(在旋转台309的前部中)运动到用虚线示出且标记为313A和313B的两个位置中的一个或另一个，与两个退绕工位5和7中的一个或另一个退绕芯轴9对准。
机械手313可以包括简单的支撑件或操纵器317，可任选地是伸缩式的，能够沿着双箭头f317的方向运动。操纵器317以及安装有机械手313的滑架或滑块的运动使得母绕线器Bm能够从出料传送器311(或者在不具有出料传送器311的情况下直接从旋转台309)被拾取，并且将母绕线器Bm装载到退绕芯轴9上。未示出的但是可以与弹射器277类似的弹射器能够便于母绕线器Bm从操纵器317传送到退绕芯轴9。

Claims (18)

1.一种用于形成卷带材料(N；S)的线轴(B)的生产线，其包括：
退绕部段(3)，该退绕部段用于退绕卷带材料(Na、Nb)的母绕线器(Ba，Bb，Bm)，该退绕部段至少包括第一退绕工位(5)和第二退绕工位(7)，每个退绕工位(5、7)设置有相应的退绕芯轴(9)；
处于退绕部段(3)的下游的至少一个卷绕工位(15)；
从退绕部段(3)朝向卷绕工位(15)的进给路径；
其中退绕部段(3)中的母绕线器(Bm)的装载布置结构与退绕部段(3)相关联，并且其中所述装载布置结构包括：翻斗器(253；306)，该翻斗器被构造成用以翻转母绕线器(Bm)，以将母绕线器定位成其轴线是水平的；和装载机械手(263；313)，该装载机械手被构造成选择性地将母绕线器(Bm；Ba，Bb)定位在第一退绕工位(5)和第二退绕工位(7)的退绕芯轴(9)上。
2.根据权利要求1所述的生产线，其还包括焊接工位(11)，该焊接工位用于将来自布置在第一退绕工位(5)中的第一母绕线器(Ba)的第一卷带材料(Na)和来自布置在第二退绕工位(7)中的第二母绕线器(Bb)的第二卷带材料(Nb)彼此焊接。
3.根据权利要求1所述的生产线，其包括顺序定位的多个卷绕工位(15)以及布置在退绕部段(3)和卷绕工位(15)之间的切割工位(13)，其中切割工位(13)包括切割构件，以将来自退绕部段(3)的卷带材料分为纵向条带(S)。
4.根据权利要求2所述的生产线，其包括顺序定位的多个卷绕工位(15)以及布置在退绕部段(3)和卷绕工位(15)之间的切割工位(13)，其中切割工位(13)包括切割构件，以将来自退绕部段(3)的卷带材料分为纵向条带(S)。
5.根据权利要求1所述的生产线，其中每个卷绕工位(15)包括卷绕芯轴(51)，该卷绕芯轴具有围绕旋转轴线(C-C)的旋转运动以及沿着与旋转轴线(C-C)平行的方向的平移运动，以形成螺旋卷绕线轴。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的生产线，其中每个卷绕工位(15)包括卷绕芯轴(51)，该卷绕芯轴具有围绕旋转轴线(C-C)的旋转运动以及沿着与旋转轴线(C-C)平行的方向的平移运动，以形成螺旋卷绕线轴。
7.根据权利要求1所述的生产线，其中装载机械手(263)包括拟人臂(263A)。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的生产线，其中装载机械手(263)包括拟人臂(263A)。
9.根据权利要求1至5和7中任一项所述的生产线，其中装载布置结构(250)包括旋转台(259；259X，259Y，309)，该旋转台被构造和布置成围绕竖直轴线旋转，以将母绕线器(Bm)在两个退绕位置中的一个或另一个退绕位置中取向。
10.根据权利要求1至5和7中任一项所述的生产线，其中装载机械手(263；313)包括传感器构件(262)，以检测母绕线器(Bm)的管状卷绕芯部的位置。
11.根据权利要求1至5和7中任一项所述的生产线，其中翻斗器(253；306)布置在第一传送器(251；303)和第二传送器(255；307)之间，母绕线器(Bm)的货盘(P)装载到该第一传送器上，母绕线器在该第一传送器上定位成使其轴线是竖直的，该第二传送器被构造和布置成从翻斗器接纳轴线是水平的母绕线器。
12.根据权利要求6所述的生产线，其中翻斗器(253；306)布置在第一传送器(251；303)和第二传送器(255；307)之间，母绕线器(Bm)的货盘(P)装载到该第一传送器上，母绕线器在该第一传送器上定位成使其轴线是竖直的，该第二传送器被构造和布置成从翻斗器接纳轴线是水平的母绕线器，并且其中第二传送器(255；307)在翻斗器(253；306)和旋转台(259；309)之间延伸。
13.根据权利要求9所述的生产线，其中旋转台(259；259X，259Y；309)与输出传送器(261；261X，261Y；311)相关联，通过装载机械手(263；313)从该输出传送器拾取母绕线器(Bm)。
14.根据权利要求1至5和7中任一项所述的生产线，其中装载机械手(263)包括操纵器(265)，该操纵器被构造成用以插入到母绕线器(Bm)的管状卷绕芯部中并且设置有弹射器(277)，该弹射器用于将母绕线器从操纵器移除并将母绕线器装载到所述第一退绕工位(5)和第二退绕工位(7)中的一个或另一个退绕工位的退绕芯轴(9)上。
15.根据权利要求14所述的生产线，其中操纵器(265)包括可膨胀轴(271)。
16.根据权利要求14所述的生产线，其中操纵器(265)包括可膨胀轴(271)，并且其中所述弹射器(277)能够与可膨胀轴(271)平行地运动。
17.根据权利要求16所述的生产线，其中可膨胀轴(271)容纳运动构件(281、283)，以使弹射器(277)沿着可膨胀轴(271)运动。
18.根据权利要求15所述的生产线，其中弹射器(277)具有推力板(277A)，该推力板与可膨胀轴(271)的纵向轴线大致垂直并且装备有两个相对的凹部(277B，277C)，一个凹部允许推力板(277A)沿着可膨胀轴(271)滑动，另一个凹部允许推力板选择性地沿着装载有母绕线器的第一退绕工位(5)和第二退绕工位(7)的退绕芯轴(9)滑动。
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