CN109969841A - 卷绕物品送料装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及卷绕物品送料装置和方法。提供了用于输送来自材料卷的材料的材料送料装置和方法。材料卷可以在送料过程中通过纠偏架在纵向方向上调节，以有助于在展开期间保持对准。可以监测展开的材料的张力，并且可以调节送料装置的展开速度，以将材料的张力保持在用于该材料的范围内。各方面还设想了将多个卷绕的材料同时送料以组合地作为分层材料用于后续处理的元件。

Description

卷绕物品送料装置和方法

技术领域

涉及卷绕物品送料装置(rolled good feeding device)和方法。

背景

传统上，诸如织物卷的卷绕物品利用心轴(例如，杆)放置，该心轴延伸穿过卷绕物品，以当材料从卷绕物品被拉动(例如，退绕)时支撑卷绕物品。因此，材料卷通过对材料的拉动(例如，拉力)作用而展开，以使材料卷围绕心轴旋转。为了实现展开，向材料施加足够的拉力以引起整个材料卷的旋转。

简要概述

提供材料送料装置和方法，用于输送来自材料卷的材料。材料卷可以在送料过程中通过纠偏架(rectifying frame)在纵向方向上调节，以帮助在展开期间保持材料的对准。可以监测展开的材料的张力，并且可以调节送料装置的展开速度(例如，最终调节输送速度)，以将材料的张力保持在用于该材料的范围内。各方面还设想了用于将多个卷绕的材料同时送料以组合地作为分层材料用于后续处理的元件。

提供本概述以阐明而不是限制下文完整详细提供的方法和系统的范围。

附图说明

本文参考附图详细描述本发明，其中：

图1描绘了根据本发明的方面的简化的材料送料器的侧视图；

图2描绘了根据本发明的方面的材料送料器的透视图；

图3描绘了根据本发明的方面的图2的材料送料器的侧视图；

图4描绘了根据本发明的方面的图2的材料送料器的俯视图；以及

图5描绘了根据本发明的方面的图2的材料送料器的前视图。

详细描述

传统的卷绕物品送料设备将通过(pass through)正被展开的材料的拉力转化成旋转能量，该旋转能量使卷绕物品围绕通过卷绕物品中心的心轴旋转。通过材料的导致展开的该拉力可能很大。例如，在工业/商业环境中使用的材料卷可以重100千克，因此需要足够的力通过材料以克服阻力(例如，静摩擦、动摩擦)，以允许材料卷开始旋转。通过材料传递的此极端的张力(extreme tensile force)可能会使材料变形或以其它方式损坏材料。例如，一旦通过依靠拉动材料以旋转材料卷的卷送料装置送料，一些材料可能没有足够的回弹性来恢复到预张紧状态。其他材料可能具有足够的回弹性以部分地但不均匀地恢复到预张紧状态。材料的这种变形或改变可能不利于后续的制造。例如，由于由施加以展开材料的拉力引起的变形和/或损坏，可能将来自卷的拉出材料的不一致性和其它变化引入到制造过程中。因此，本发明的方面设想了支撑卷绕的材料的滚轮组合。该滚轮组合使卷旋转，而不是依靠通过材料本身传递的张力来导致展开。

此外，为了保持从卷送料装置送料的材料的一致性，可以实现将张力保持在规定范围内。例如，为了实现适当的送料速率并防止材料损坏，保持规定的张力范围可有助于最大化材料送料。当材料卷展开时，卷的直径通常减小。本发明的方面设想一种从下方支撑材料卷的滚轮组合，并且该滚轮组合被提供动力以旋转，使卷绕的材料旋转和展开。当材料卷的直径减小时，如果滚轮组合以恒定速度旋转，则可能发生卷绕的材料的展开速率增加。因此，随着更多的材料被展开，从送料机送料的材料的量增加。监测展开的材料的张力可以确保送料速率被适当地调节，以补偿材料卷尺寸等的变化。

此外，当展开待在后续的制造步骤(例如，激光切割、模切(die cutting)、印刷、涂覆(painting)、喷涂(spraying)、修整(trimming)、结合(bonding))中处理的材料时，材料与后续操作的对准(alignment)提高了效率。例如，如果材料从材料卷展开并且材料在展开期间在轴向方向(例如，平行于材料卷的纵向长度的方向)位置偏离(例如，偏移或移动)，则材料以低效的方式进入后续操作。这种低效的方式可能导致错误操作，诸如超过边缘的切割、与展开的材料上包含的元件的不对准等。因此，本发明的方面设想了一种纠偏架，其在材料展开时调节材料卷的位置。材料卷的调节的位置补偿或纠正展开的材料的位置，以用于后续处理。纠偏架通过在平行于正在展开的卷绕物品的旋转轴的方向上重新定位材料卷而允许展开的材料保持在卷送料装置的操作区域内。

另外，在一些示例中，多个材料卷可以同时展开。来自同时展开的材料卷的不同的展开的材料可以被分层并在后续的操作中同时处理。当在后续的操作中同时处理多个层时(这可以在后续的操作中增加机器利用率)，可能发生制造缺陷。如果材料层未对准和/或如果材料层在送料/展开操作期间经历不同的张力(例如，变形、损坏)，则可能导致制造缺陷。因此，本发明的各方面设想在每个材料卷上应用独立控制的纠偏架，以帮助纠正两个或更多个材料卷、卷送料机和/或后续的加工机器之间在轴向方向的位置。因此，多个卷绕的材料可以同时展开并送料到后续的操作，同时通过纠偏架和支撑装置的作用独立地调节每个材料卷的轴向位置而将相对位置保持在容许偏差(tolerance)内。也可以调节来自同时展开的不同材料卷的每个展开的材料部分的张力，以保持材料的适当张力，从而防止例如由于不一致的张力引起的变形、损坏或偏移。

本发明的方面考虑了送料装置(例如，材料送料器)。送料装置包括滚轮组合，该滚轮组合包括第一滚轮和第二滚轮。第一滚轮和第二滚轮具有平行的旋转轴。该送料装置还包括驱动组件，所述驱动组件适于在旋转的第一方向和旋转的第二方向上旋转所述滚轮组合以有效地滚动(roll)并输送卷绕的材料。此外，送料装置包括纠偏架，该纠偏架与滚轮组合连接并且适于轴向定位滚轮组合以纠正从自动送料装置输送的材料的位置。

另外的方面设想了使用具有两个滚轮的滚轮组合的材料送料方法，该两个滚轮具有平行的旋转轴。该方法包括驱动滚轮组合旋转，以允许其上承载的卷绕的材料滚动并被输送。该方法还包括驱动纠偏架以在平行于旋转轴的方向上移动滚轮组合，从而在滚轮组合被驱动旋转之后检测到材料位置的偏移时，纠正材料的位置。

以下附图包括下面总结的许多元件。

100-材料送料器

101-单个卷绕材料送料器

102-卷绕的材料

102(a)-第一卷绕的材料

102(b)-第二卷绕的材料

104-展开的材料

104(a)-第一展开的材料

104(b)-第二展开的材料

200-框架

202-纠偏轨道

204-初始滚轮

206-张力滚轮

208-第一辅助滚轮

210-第二辅助滚轮

212-张力传感器

214-计算装置

216-材料传感器

300-滚轮组合

302-第一滚轮

304-第二滚轮

306-驱动组件

308-旋转轴

400-纠偏架

402-移动系统

404-脚轮(caster)

406-位置传感器

407-位置传感器

407(a)-位置传感器

407(b)-位置传感器

408-位置传感器

408(b)-位置传感器

409-位置检测

410-位置传感器

410(b)-位置传感器

411-位置检测

412-位置传感器

412(b)-位置传感器

413-位置检测

414-张力传感器

415-张力检测

416-张力滚轮

418-张力滚轮连接件(tension roller link)

500-分配组件

502-驱动滚轮

504-压紧滚轮

506-压紧调节器

508-驱动单元

600–接纳单元

以下附图本质上是示例性的，而不是限制性的。确切地说，附图以示意性的方式描绘，而关于大小、形状、位置或数量没有限制。此外，示意性附图的简化性质省略了元件细节以提供更大的清晰度。然而，尽管可以从附图中省略元件细节，但是应当理解，这些细节在示例性的方面中被包括和预期。

转到图1，其描绘了根据本发明的方面的单个材料送料器101。材料送料器101包括框架200、滚轮组合300、纠偏架400、分配组件500和示例性接纳单元600(例如，激光切割机、模切机、印刷机、焊接机、烤炉、冷却站、打印机和其它生产操作机)。

框架200形成支撑材料送料器101的一个或更多个附加元件并为材料送料器101的一个或更多个附加元件提供相关稳定性的基础。框架可以由诸如金属的任何材料形成。框架包括一个或更多个纠偏轨道202。纠偏轨道202是框架的一部分，纠偏架400在纠偏轨道202上沿图1-5中的x轴行进。x轴是平行于滚轮组合300的旋转轴308的轴线。换言之，旋转轴308是延伸穿过滚轮组合300的一个或更多个滚轮的旋转轴。在示例性方面中，旋转轴308还平行于第一滚轮302和第二滚轮304的纵向方向。纠偏轨道202与滚轮组合300的旋转轴平行，以允许从卷绕的材料102展开的材料的位置调节。纠偏轨道202可以固定地安装到框架200，以提供纠偏架400在其上移动的牢固导轨。

在滚轮组合300和纠偏架400的讨论之后，框架200的另外的方面将被强调。

纠偏架400为滚轮组合300提供可操作的支撑结构，以便沿图1-5的x轴重新定位滚轮组合300，以用于纠正从由滚轮组合300支撑的卷绕的材料102展开的材料的位置。纠偏架400包括一个或更多个移动系统402、一个或更多个脚轮404和一个或更多个位置传感器406。

移动系统402是运动产生装置，例如电动机、线性致动器、液压马达、液压缸、气缸等。另外，移动系统402可以包括一个或更多个连接件、齿轮、滑轮、皮带、链条等，以将移动系统402的运动产生部分与一个或更多个平移部件(translating components)(例如脚轮404)可操作地连接。例如，可以设想，电动机通过一个或更多个齿轮与脚轮404可操作地联接，以使得脚轮404响应于电动机产生的能量而移动。结果，脚轮404有效地使纠偏架400横跨框架200移动以纠正卷绕的材料102的位置。

可选择地，脚轮404可以独立于与移动系统402的联接而自由转动和旋转。例如，移动系统402可实施将纠偏架400与框架200联接的一个或更多个螺旋驱动器或缆线系统，而不直接通过脚轮404传递运动能量。换言之，可以设想，脚轮404可以是用于纠正滚轮组合的位置的主动驱动部件，或者它可以是被动部件，对施加到纠偏架400的间接力作出反应，以纠正滚轮组合300的位置。

贯穿本文应理解，部件(例如，传感器、滚轮、系统及类似物)的不同组合可以以不同的配置实施。例如，位置传感器406可以排他地用于检测展开的材料104的边缘位置。在可选择的方面，位置传感器408可以排他地用于检测展开的材料104的边缘位置(或任何位置)。类似地，设想传感器的组合可以被实施以检测材料的位置。在其它方面中，例如，位置传感器406可以与位置传感器408组合使用。类似地，公开了多个张力传感器(例如，张力传感器212和张力传感器414)。设想张力传感器可以单独地或组合地使用。在第一方面中，张力传感器212可以排他地用于确定展开的材料104的张力。在另外的方面中，设想张力传感器414可以排他地用于检测展开的材料104的张力(或张力的表示)。另外，设想张力传感器的组合可以共同用于监测和/或检测沿着材料流的不同位置处的材料的张力或全面地监测和/或检测张力。

位置传感器406检测由滚轮组合300送料的材料(例如，卷绕的材料102和/或展开的材料104)的一个或更多个部分的位置。位置传感器406可以仅在材料的第一侧上，或者多个位置传感器可以在不同的位置使用。多个传感器配置的示例包括检测材料的第一边缘的第一位置传感器和检测材料的相对边缘的第二位置传感器。材料在位置传感器中的每一个位置传感器的感测范围中的不存在和/或存在可以用作用于向纠偏架400发信号的材料位置的指示(indicator)。例如，当展开的材料104由于展开而在x轴方向偏离时，位置传感器406检测到在可容许区域外部移动的边缘，这导致纠偏架400沿着使材料边缘回到可容许区域中的方向移动。位置传感器406可以是接触传感器或非接触传感器。非接触传感器的示例包括超声波传感器、可见光传感器、红外传感器等。可以设想，可以实施传感器的任何组合和任何数量的传感器。此外，可以设想，位置传感器406可以相对于卷绕的材料102和/或展开的材料104定位在任何位置处，例如x轴方向上的边缘。

位置传感器406在公共位置被描绘为材料传感器216。可以设想，位置传感器406和材料传感器216可以是共同定位的、公共的传感器、单独的传感器和/或单独定位的。换言之，可以设想，在示例性方面，本文提供的两个或更多个传感器/装置可以在逻辑上和/或物理地联接。在示例性方面，还可以设想，本文提供的两个或更多个传感器/装置可以在逻辑上和/或物理地断开。

如图1和图3中描绘的，提供了用于位置传感器的示例性可选择位置。在图1中，示出了位置传感器407。位置传感器407等同于先前讨论的位置传感器406，但是在相对于滚轮组合300的不同位置。示出位置传感器407以说明位置传感器的可选择位置。在示例性方面，将位置传感器定位成更靠近(例如，在Y轴方向上)后续的操作(例如，在材料送料方向上的下游)允许将展开的材料的更好的X轴位置控制提供给后续操作。因此，在一些示例中，在Y轴方向上将位置传感器407定位在滚轮组合300的下游送料位置中的一位置处，可以允许更好地纠正材料。图3描绘了与第一展开的材料104(a)相关联的位置传感器407(a)和与第二展开的材料104(b)相关联的位置传感器407(b)。位置传感器407(a)和位置传感器407(b)本质上是示例性的，而不是限制性的。在各个方面中，可以设想，有效地检测材料位置的一个或更多个位置传感器(例如，406、407、407(a)、407(b))可以以任何组合和在系统的任何位置中实施。此外，根据通过系统送料的材料，可以调节位置传感器的位置以实现可接受的边缘位置精度水平。

位置传感器408被描绘为可选择的或另外的位置传感器。在示例性方面中，位置传感器408可以具有与关于位置传感器406所讨论的功能相同或相似的功能。例如，位置传感器408可以发射位置检测409能量场(例如，可见光、红外光、超声能量)，该位置检测能量场有效地确定例如沿着展开的材料104的纵向边缘的材料位置(或至少材料不存在)。响应于通过位置传感器408检测材料的位置，该系统引起纠偏架400在使材料位置回到可容许区域中的方向上移动。类似地，其它位置传感器，例如位置传感器406、407、407(a)、407(b)、408、408(b)、410、410(b)、412和412(b)，可以具有位置检测能量场或机械接合(例如，位置检测411和413)。

滚轮组合300支撑并旋转材料卷，例如卷绕的材料102。滚轮组合300包括第一滚轮302和第二滚轮304。第一滚轮302是具有沿图1-5的x轴方向的旋转轴308的圆柱形元件。旋转轴308沿与每个滚轮的纵向方向平行的方向延伸。第二滚轮304也具有平行于第一滚轮302的对应轴的旋转轴308。滚轮组合300设想在直径和/或纵向长度中的至少一者方面具有相似尺寸的滚轮(例如，第一滚轮302和第二滚轮304)。此外，滚轮组合300设想在平行于图1-5的X-Y轴平面的平面中具有相应的旋转轴。

形成滚轮组合300的滚轮之间的间隔可以是静态的或动态的。例如，可以设想，第一滚轮302和/或第二滚轮304中的一个或多个可以在图1-5的Y轴方向上是可重新定位的，以适应不同大小的材料卷。例如，为了有助于为送料操作提供稳定性和结构，对于较大的材料卷，可以增加滚轮之间的在Y轴方向上的间隔，并且对于较小的材料卷，可以减小该间隔。

形成滚轮组合300的滚轮可以由诸如基于聚合物的材料或金属材料的任何材料形成。此外，可以设想，多种材料可以形成滚轮，诸如暴露于待送料的材料卷的聚合物表面和内部金属结构。此外，可以设想，一个或更多个减摩构件(诸如滚珠轴承)可以包括在一个或更多个滚轮中。此外，可以设想可以使用具有公共旋转轴的在x轴方向上对齐的一系列滚轮。在这个示例中，滚轮中的一些可以是被动的滚轮，其意图在支撑材料卷的同时自由旋转，而在该串联构造中的其它滚轮是被提供动力的滚轮，以驱动被支撑在其上的材料卷旋转。因此，虽然描绘了在纵向方向(例如，x轴)上延伸的连续滚轮，但是本发明的方面设想了沿着公共旋转轴形成旋转表面的多个滚轮。滚轮的串联构造适用于本文中的滚轮的所有讨论。

滚轮组合300还包括驱动组件306，驱动组件306有效地引起形成滚轮组合300的一个或更多个滚轮围绕旋转轴308旋转。驱动组件306可以是在一个或更多个滚轮处产生旋转力的任何力产生机构。示例包括但不限于电动机、液压马达、气动马达等。此外，驱动组件还可以包括转移元件(translation element)，以将力产生机构产生的能量力转移到滚轮组合300的一个或更多个滚轮。转移元件的示例包括但不限于任何组合的齿轮、滑轮、皮带、轴、链条、链轮、传动装置等。转移元件可以增加或减小转速、力、扭矩等。可以设想，力产生机构和转移元件可以一体地形成和/或机械地/可操作地连接。因此，驱动组件306有效地引起滚轮组合300的一个或更多个滚轮的旋转，以帮助一个或更多个材料卷的展开(和/或卷绕)。

可以设想，每个滚轮可以具有独立的驱动组件306。可选择地，可以设想，共同的驱动组件与滚轮组合300的两个或更多个滚轮可操作地联接，以使两个或更多个滚轮一致地旋转。

材料送料器101还包括分配组件500，该分配组件有效地将材料从材料送料器101传递到诸如激光切割设备的后续操作件。分配组件包括一个或更多个的滚轮的组合(oneor more combination of rollers)。滚轮的组合一致地工作以将材料从框架200拉向后续操作，例如，通过接纳单元600执行的后续操作。滚轮的组合可以包括驱动滚轮502，驱动滚轮502由驱动单元508提供动力，以旋转并拉动材料通过滚轮的组合。此外，滚轮的组合包括压紧滚轮504，压紧滚轮504通过压紧调节器506在大致Z轴方向上是可调节的。在使用中，驱动滚轮502和压紧滚轮504以允许材料在滚轮之间送料的方式相对于彼此定位，同时在材料上提供足够的压紧以在滚轮之间有效地夹牢和输送材料。换言之，在压紧滚轮504和驱动滚轮502之间产生的并且由压紧调节器506可调节的压紧力与通过滚轮之间的材料相互作用，以在驱动滚轮502通过驱动单元508旋转时有效地输送材料。

驱动单元508有效地引起驱动滚轮502的旋转，以帮助输送和拉动材料通过分配组件500。驱动单元508可以是用于在一个或更多个滚轮处产生旋转力的任何力产生机构。示例包括但不限于电动机、液压马达、气动马达等。此外，驱动单元还可以包括转移元件，以将由力产生机构产生的能量力转移到驱动滚轮502。转移元件的示例包括但不限于任何组合的齿轮、滑轮、皮带、轴、链条、链轮、传动装置等。转移元件可以增加或减小转速、力、扭矩等。可以设想，力产生机构和转移元件可以一体地形成和/或机械地/可操作地连接。因此，驱动单元508有效地引起分配组件500的一个或更多个滚轮的旋转，以帮助一个或更多个材料卷的展开(和/或卷绕)。

尽管示出为调节压紧滚轮504的位置的压紧调节器506，但是可以设想压紧调节器506可以替代地或附加地调节驱动滚轮502的位置，以影响驱动滚轮502和压紧滚轮504之间提供的压紧。

如下文将在图2-5中所描绘的，可以设想，分配组件500可以包括两个或更多个的滚轮的组合，其中每个组合都有效地同时输送不同的材料。

示例性方面设想了在材料流方向上定位在驱动滚轮502下游的张力滚轮416。张力滚轮416通过张力滚轮连接件418从分配组件500和/或框架200延伸。张力滚轮连接件418可以允许张力滚轮416相对于分配组件500和/或框架200的自由枢转运动。换句话说，设想张力滚轮416在y方向上自由摆动。在这种情况下，张力滚轮的枢转移动可以由展开的材料104的张力的变化引起。例如，如果接纳单元600正在接收展开的材料104的速度比滚轮组合300正在展开材料的速度快，则展开的材料104中的张力可增加。由于展开的材料104中的张力增加，因此当展开的材料104对张力滚轮416施加力时，张力滚轮416可以朝向接纳单元600枢转。保持张力滚轮416的张力滚轮连接件418的偏转程度(例如，枢转旋转的量)随着展开的材料104经历的张力的增加而增加。在示例性方面中，通过张力滚轮连接件的偏转所测量的张力可以是由于分配组件500的压紧性质造成的分配组件500和接纳单元600之间的隔离的张力(isolated tension)。偏转程度可以使用旋转程度、偏转距离等的机械测量来测量。张力滚轮连接件418的偏转的测量可以使用机械装置、光学装置、超声装置及类似物来实现。

在另外的或可选择的示例中，展开的材料104的张力的量利用张力传感器414确定。如同其它张力传感器(例如，张力传感器212)一样，张力(或张力的表示)可以使用可见光、红外光、超声能量、机械测量和类似物来测量。例如，张力传感器414可以发射能量415(例如，光、声)场，该能量场然后用于确定展开的材料104距离张力传感器414的距离。随着张力增加，张力滚轮连接件418枢转，允许展开的材料104远离张力传感器414延伸。因此，当展开的材料中的张力在分配组件500之后在材料流方向上增加时，展开的材料104和张力传感器414之间的距离也增加。相反地，当展开的材料中的张力在分配组件500之后在材料流方向上减小时，展开的材料104和张力传感器414之间的距离也减小。在这些示例中，材料和传感器之间的距离测量用作材料经历的张力的表示。由材料经历的实际张力可以通过评估各种因素来确定，例如张力滚轮连接件418的长度、张力滚轮416的质量、张力滚轮连接件418的枢转阻力及类似因素。

张力传感器414有效地与处理器通信以通过滚轮组合300引起材料102的展开速率的变化。例如，材料可以以给定速率展开，只要由张力传感器414测量的距离在距离的界定窗口(defined window of distance)内。界定窗口可以具有下限距离，该下限距离大于当张力滚轮连接件垂直于地面时在展开的材料104和张力传感器414之间的测量。换句话说，测量窗口可以具有下限，该下限需要展开的材料104的张力的至少一部分传递到张力滚轮416，引起张力滚轮连接件418的枢转(即，展开的材料抵抗自由枢转的张力滚轮连接件418的重力优选位置进行作用)。在该示例中，通过使下限包括与张力滚轮416的轻微接触，展开的材料104和张力滚轮416之间的接触可通过由张力传感器414测量来确保(即，这确保在仅使用张力传感器时，过多的材料不展开到地板)。

返回到框架200，其包括至少初始滚轮204、张力滚轮206、材料传感器216和张力传感器212。初始滚轮204是将材料从滚轮组合300下方(例如，在负Z轴方向)朝向张力滚轮206重新定向的滚轮。在示例性方面，初始滚轮204被定位成具有在第二滚轮304的前外表面之后(例如，在负Y轴方向上)的材料送料路径中的外表面。如图1所描绘的，当材料通过材料送料器101送料时，该相对定向允许材料抵着第二滚轮304拉动，以帮助将卷绕的材料102相对于滚轮组合300保持在预期位置。

材料传感器216是用于检测材料的存在或不存在的传感器。类似于位置传感器406、407、407(a)、407(b)、408、408(b)、410、410(b)、412和412(b)，材料传感器216可以是接触或非接触传感器。因此，可以设想材料传感器216可以是机械接触传感器、红外传感器、可见光传感器、超声波传感器等。材料传感器216有效地向材料送料器的一个或更多个元件发信号以停止或开始操作。例如，如果材料传感器216未能检测到材料，则材料送料器可以停止操作或调节操作以用于装载新材料或完成现有材料卷。

在一些方面中，设想张力滚轮206和张力传感器212测量展开的材料的张力。然而，在一些方面中，还设想张力传感器212可被省略或不与张力滚轮206结合实施。张力滚轮206相对于初始滚轮204以及后续的材料滚轮(例如，分配组件500的滚轮、图3的第一辅助滚轮208)定位在下方(例如，在负Z轴方向上)。张力滚轮206的相对定位允许张力传感器212测量向上的力(例如，在正Z轴方向上)，该向上的力由材料与张力滚轮206相互作用而产生。向上的力是材料经历的张力的指示(例如，张力的表示)。张力传感器212可以是能够测量由材料(例如展开的材料104)通过张力滚轮206施加在张力传感器212上的相对力的负载传感器。虽然由张力传感器212测量的力可能不等于材料本身所经受的张力，但由张力传感器212测量的力的相对值可以等同于材料所经历的张力范围或与材料所经历的张力范围相关。换言之，随着通过张力滚轮206的材料中的张力增加，由材料施加在张力滚轮206上的向上的力增加。因此，当由张力传感器212测量的由材料送料器中的张力滚轮的相对位置引起的向上的力增加时，材料的张力也增加。

计算装置214包括有效执行用于控制本文提供的一个或更多个元件的一个或更多个计算机可读指令的处理器和存储器。可以设想，传感器(例如张力传感器212、材料传感器216、位置传感器406)中的一个或更多个、一个或更多个驱动元件(例如，驱动组件306、移动系统402、驱动单元508)和/或一个或更多个制造控制器可以可操作地(例如，有线地或无线地)与计算装置214连接。因此，计算装置214有效地获取一个或更多个输入和/或一个或更多个计算机可读指令来使一个或更多个元件进行调节。

例如，当诸如位置传感器406、407、407(a)、407(b)、408、408(b)、410、410(b)、412和/或412(b)的位置传感器检测到材料的偏移时，计算装置214可以指示移动系统402调节纠偏架400的位置以使材料回到可容许的位置偏移中。还可以设想，当诸如张力传感器212和/或414的张力传感器检测到高于可容许范围的张力增加时，计算装置214可以增加如由驱动组件306提供的旋转速度。当诸如张力传感器212和/或414的张力传感器检测到材料的张力减小时，计算装置214可以降低如由驱动组件306提供的旋转速度。此外，可以设想，计算装置214可以响应于来自材料传感器216的输入来调节(例如，停止、减小、增加)驱动组件306的旋转速度。例如，在示例性方面，如果材料传感器216检测到材料不存在，则计算装置214可以使驱动组件停止旋转。另外，计算装置214可以响应于一个或更多个输入和/或计算机可读指令来调节由驱动单元508提供的旋转速度。因此，可以设想，计算装置214可以响应于信号、输入和/或计算机可读指令来调节任何参数，例如张力、位置和/或速度。

图2-5描绘了根据本发明的方面的材料送料器100。材料送料器100包含结合图1讨论的元件。此外，材料送料器100适于同时地通过材料送料器供给另外的材料卷。因此，材料送料器100包括两个可独立操作的滚轮组合300，待同时送料的每个材料卷对应一个滚轮组合300。材料送料器100包括两个独立控制的纠偏架400，待同时送料的每个材料卷对应一个纠偏架400。另外，分配组件500包括多个独立控制的滚轮(例如，驱动滚轮502和压紧滚轮504)的组合，待同时送料的每个材料卷对应一个滚轮的组合。

虽然是独立控制的，但在示例性方面中，也可以设想，可以一致地控制用于不同材料卷的一个或更多个元件。例如，在示例的方面，分配组件500的元件可以被统一地控制以提供对下游操作的一致性，并且可以在滚轮组合300处进行调节，以确保对分配组件500的相对一致的张力和送料速率。

图2描绘了根据本发明的方面的材料送料器100的透视图。图3描绘了根据本发明的方面的材料送料器100的侧视图。图4描绘了根据本发明的方面的材料送料器100的俯视图。图5描绘了根据本发明的方面的材料送料器100的前视图。

图2提供了第一辅助滚轮208和第二辅助滚轮210的视图。第一辅助滚轮208和第二辅助滚轮210有助于以允许张力测量并防止与第一展开的材料104(a)的材料送料路径干扰的方式引导第二展开的材料104(b)。例如，在第二展开的材料104(b)送料路径中，第一辅助滚轮208位于张力滚轮206上方。这种向上定位允许第二展开的材料104(b)送料路径的张力滚轮206来测量施加到张力滚轮206的张力(例如，由展开的材料104(b)提供的向上的力)。

如前述提供的，可以设想，材料送料器100适于同时展开和按位置调节两个或更多个材料卷。例如，第一卷绕的材料102(a)和第二卷绕的材料102(b)同时通过材料送料器100送料。以这种方式，展开的材料104(a)和104(b)同时穿过分配组件500以用于后续处理，诸如在激光切割装置处的处理。通过将两种不同的材料传送到后续的操作，可以增加后续装置的利用率(例如，在激光切割台上在单个操作期间切割两层材料)。然而，在一些示例中，确保两层织物以保持在其各自的可接受范围内的张力从材料送料器100输送对于后续的操作是有利的。例如，如果第一卷绕的材料102(a)是重量比较轻并且在过大张力下易于变形的精细针织材料，并且第二卷绕的材料102(b)是需要显著张力以保持一致的材料送料的重量大的编织材料，使用材料送料器100，利用本文提供的元件和步骤，可以为每种材料保持不同的张力。此外，每卷材料可以具有影响纵向移动(例如，x轴方向上的横向偏移)的不同的卷一致性。在该示例中，具有独立控制且可操作的纠偏架400允许在输送过程中根据需要对两个织物卷进行位置调节。这允许对准的材料从分配组件500一致地分配。

本文公开了各种部件(例如，传感器、调节器、滚轮、连接件、部件和类似物)。应理解，这些部件可以是可选择的和/或可以以任何组合实施。例如，张力传感器212和张力传感器414可以组合使用以确定在展开的材料104的不同部分处的张力。此外，来自不同的张力传感器(212、414)的确定可以引起系统的不同部分独立地操作。例如，张力传感器414可以提供用于展开的材料104从分配组件500分配的速度的输入，而张力传感器212可以提供用于展开的材料104从滚轮组合300分配的速度的输入。另外地或可选择地，单个张力传感器(例如，212、414)可以为多个部件提供输入以一致地控制材料的展开。类似地，位置传感器(例如，406、407、407(a)、407(b)、408、408(b)、410、410(b)、412和/或412(b))的任何组合可以被利用以向通过纠偏架400进行的移动提供输入。如之前所讨论的，在示例性方面中，这些传感器中的任一个可以是可选择的或一起被省略。

从上述将看出，本发明是非常适于实现上文所阐述的所有目的和目标连同明显的和结构中固有的其他优点的发明。

应当理解，某些特征和子组合具有实用性，并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下使用。这由权利要求书所设想并且在权利要求的范围内。

虽然相互结合地讨论了具体元件和步骤，但是应当理解，本文提供的任何元件和/或步骤被设想与任何其它元件和/或步骤可组合，不管是否有明确规定，而仍在本文提供的范围内。由于可以由本公开得到许多可能的实施方式而不脱离本公开的范围，因此应当理解，本文阐述或附图中示出的所有内容将被解释为说明性的而不是限制意义的。

本文设想的条款包括：

1.一种材料送料装置，包括：滚轮组合，该滚轮组合包括第一滚轮和第二滚轮，第一滚轮和第二滚轮具有平行的旋转轴；驱动组件，该驱动组件适于使滚轮组合在至少旋转的第一方向上旋转，以有效地滚动和输送卷绕的材料；以及纠偏架，该纠偏架与滚轮组合连接并且适于轴向地定位滚轮组合以纠正从材料送料装置输送的材料的位置。

2.根据条款1所述的材料送料装置，其中，纠偏架包括移动系统，该移动系统在平行于第一滚轮的旋转轴的第一方向和第二方向上调节滚轮组合的位置。

3.根据条款1所述的材料送料装置，还包括用于控制张力的计算装置，计算装置适于：当检测到所输送的材料的张力值的表示大于第一张力值时，控制滚轮组合的旋转速度以增加材料的输送速度，并且当检测到张力值的表示小于第二张力值时，控制滚轮组合的旋转速度以减小材料的输送速度，其中第一张力值大于第二张力值。

4.根据条款1或2所述的材料送料装置，还包括：位置传感器和计算装置，其中位置传感器适于监测所输送的材料的位置，并向计算装置发送与材料位置偏移有关的纠偏信号；并且计算装置适于响应于接收到位置信号而控制纠偏架的移动，并且从而纠正材料的位置。

5.根据条款4所述的材料送料装置，其中，位置传感器的数量为一个，并且位置传感器沿第一滚轮的轴向方向设置在材料送料装置的第一侧上。

6.根据条款4所述的材料送料装置，其中，位置传感器包括超声波传感器、红外传感器或机械传感器。

7.根据条款1所述的材料送料装置，还包括：驱动滚轮，驱动滚轮具有旋转轴，驱动滚轮的旋转轴平行于第一滚轮的旋转轴；以及驱动单元，驱动单元与驱动滚轮可操作地联接以使驱动滚轮绕驱动滚轮的旋转轴旋转。

8.根据条款1所述的材料送料装置，还包括材料传感器，以用于检测正被输送的材料的存在并发出信号以调节材料送料装置的参数。

9.根据条款1所述的材料送料装置，其中，滚轮组合的数量为两个，且纠偏架的数量为两个。

10.根据条款9所述的材料送料装置，还包括：驱动滚轮，驱动滚轮具有旋转轴，驱动滚轮的旋转轴平行于第一滚轮的旋转轴；以及驱动单元，驱动单元与驱动滚轮可操作地联接以使驱动滚轮绕驱动滚轮的旋转轴旋转。

11.根据条款10所述的材料送料装置，其中，驱动滚轮的数量为一个或两个。

12.一种利用滚轮组合的材料送料方法，所述滚轮组合具有两个滚轮，该两个滚轮有平行的旋转轴，所述方法包括：驱动滚轮组合旋转，从而使承载在其上的卷绕的材料滚动并被输送；并且当在滚轮组合被驱动旋转之后检测到材料位置偏移时，驱动纠偏架使滚轮组合沿与旋转轴平行的方向移动，从而纠正材料的位置。

13.根据条款12所述的材料送料方法，还包括响应于所输送的材料的张力的指示来调节滚轮组合的旋转速度。

14.根据条款12所述的材料送料方法，还包括：当展开的材料被输送时，检测来自卷绕的材料的展开的材料的一部分的张力值；当检测到所述张力值大于第一张力值时，计算装置控制滚轮组合的旋转速度以增加展开的材料的输送速度；并且当检测到所述张力值小于第二张力值时，计算装置控制滚轮组合的旋转速度以降低展开的材料的输送速度，其中第一张力值大于第二张力值。

15.根据条款13或14所述的材料送料方法，还包括：在驱动滚轮组合旋转之后并且在驱动纠偏架移动之前，位置传感器检测所输送的展开的材料的位置；并且计算装置根据来自位置传感器的纠偏信号来控制纠偏架的移动，以对展开的材料的位置进行纠正。

16.根据条款14所述的材料送料方法，还包括：驱动第二纠偏架沿平行于旋转轴的方向移动，从而使第二滚轮组合轴向移动并因而纠正第二展开的材料的位置。

17.根据条款12、13或14所述的材料送料方法，还包括：在展开的材料被输送之后，用驱动滚轮和压紧滚轮向展开的材料施加压紧；并且通过与驱动滚轮可操作地联接的驱动单元，使驱动滚轮绕驱动滚轮的旋转轴旋转，从而允许驱动滚轮帮助展开的材料的输送。

18.根据条款12所述的材料送料方法，还包括当材料传感器感测展开的材料时，调节滚轮组合的参数。

19.一种材料送料装置，具有：滚轮组合，该滚轮组合包括第一滚轮和第二滚轮，该第一滚轮和第二滚轮具有平行的旋转轴；驱动组件，该驱动组件适于使滚轮组合在至少旋转的第一方向上旋转，以有效地滚动和输送卷绕的材料；纠偏架，该纠偏架与滚轮组合连接并且适于轴向地定位滚轮组合以纠正从材料送料装置输送的材料的位置；张力传感器，该张力传感器有效地测量材料在通过滚轮组合被输送后的相对张力；和计算装置，该计算装置用于控制卷绕的材料的张力，所述计算装置有效地：当检测到来自张力传感器的张力值的表示大于第一张力值时，控制滚轮组合的旋转速度，以增加材料的输送速度，并且当检测到来自张力传感器的张力值的表示小于第二张力值时，控制滚轮组合的旋转速度，以减小材料的输送速度，其中第一张力值大于第二张力值。

20.根据条款19所述的材料送料装置，其中张力传感器使用光能、超声能量或力测量来感测材料的张力。

如本文所使用并且结合下文所列出的权利要求，术语“任何条款”或所述术语的类似变型旨在被解释为使得权利要求/条款的特征可以以任何组合来组合。例如，示例性条款4可以指示条款1至3中任一项的方法/设备，其旨在被解释为使得可以组合条款1和条款4的特征、可以组合条款2和条款4的要素、可以组合条款3和条款4的要素、可以组合条款1、2和4的要素、可以组合条款2、3和4的要素、可以组合条款1、2、3和4的要素和/或其他变化。此外，术语“任何条款”或所述术语的类似变型旨在包括“条款中的任一项”或这些术语的其它变化，如上面提供的一些示例所指示的。

Claims (20)

1.一种材料送料装置，包括：

滚轮组合，所述滚轮组合包括第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮和所述第二滚轮具有平行的旋转轴；

驱动组件，所述驱动组件适于使所述滚轮组合在至少旋转的第一方向上旋转，以有效地滚动和输送卷绕的材料；以及

纠偏架，所述纠偏架与所述滚轮组合连接并且适于轴向地定位所述滚轮组合以纠正从所述材料送料装置输送的材料的位置。

2.根据权利要求1所述的材料送料装置，其中，所述纠偏架包括移动系统，所述移动系统在平行于所述第一滚轮的所述旋转轴的第一方向和第二方向上调节所述滚轮组合的位置。

3.根据权利要求1所述的材料送料装置，还包括用于控制张力的计算装置，所述计算装置适于：

当检测到正被输送的材料的张力值的表示大于第一张力值时，控制所述滚轮组合的旋转速度以增加材料的输送速度，并且

当检测到所述张力值的表示小于第二张力值时，控制所述滚轮组合的旋转速度以减小材料的输送速度，其中所述第一张力值大于所述第二张力值。

4.根据权利要求1或2所述的材料送料装置，还包括：

位置传感器和计算装置，其中所述位置传感器适于监测正被输送的材料的位置，并向所述计算装置发送与所述材料的位置的偏移有关的纠偏信号；并且

所述计算装置适于响应于接收到位置信号而控制所述纠偏架的移动，并且从而纠正所述材料的位置。

5.根据权利要求4所述的材料送料装置，其中，所述位置传感器的数量为一个，并且所述位置传感器在所述第一滚轮的轴向方向上设置在所述材料送料装置的第一侧上。

6.根据权利要求4所述的材料送料装置，其中，所述位置传感器包括超声波传感器、红外传感器或机械传感器。

7.根据权利要求1所述的材料送料装置，还包括：

驱动滚轮，所述驱动滚轮具有旋转轴，所述驱动滚轮的旋转轴平行于所述第一滚轮的旋转轴；以及

驱动单元，所述驱动单元与所述驱动滚轮可操作地联接，以使所述驱动滚轮绕所述驱动滚轮的所述旋转轴旋转。

8.根据权利要求1所述的材料送料装置，还包括材料传感器，所述材料传感器用于检测正被输送的材料的存在并发出信号以调节所述材料送料装置的参数。

9.根据权利要求1所述的材料送料装置，其中，所述滚轮组合的数量为两个，以及所述纠偏架的数量为两个。

10.根据权利要求9所述的材料送料装置，还包括：

驱动滚轮，所述驱动滚轮具有旋转轴，所述驱动滚轮的旋转轴平行于所述第一滚轮的旋转轴；以及

驱动单元，所述驱动单元与所述驱动滚轮可操作地联接，以使所述驱动滚轮绕所述驱动滚轮的所述旋转轴旋转。

11.根据权利要求10所述的材料送料装置，其中，所述驱动滚轮的数量为一个或两个。

12.一种利用滚轮组合的材料送料方法，所述滚轮组合具有两个滚轮，所述两个滚轮具有平行的旋转轴，所述方法包括：

驱动所述滚轮组合旋转，从而使承载在所述滚轮组合上的卷绕的材料滚动并被输送；并且

当在所述滚轮组合被驱动旋转之后检测到所述材料的位置的偏移时，驱动纠偏架使所述滚轮组合沿与所述旋转轴平行的方向移动，从而纠正材料的位置。

13.根据权利要求12所述的材料送料方法，还包括响应于正被输送的材料的张力的指示来调节所述滚轮组合的旋转速度。

14.根据权利要求12所述的材料送料方法，还包括：

当来自所述卷绕的材料的展开的材料正被输送时，检测所述展开的材料的一部分的张力值；

当检测到所述张力值大于第一张力值时，计算装置控制所述滚轮组合的旋转速度以增加所述展开的材料的输送速度；并且

当检测到所述张力值小于第二张力值时，所述计算装置控制所述滚轮组合的旋转速度以降低所述展开的材料的输送速度，其中所述第一张力值大于所述第二张力值。

15.根据权利要求13或14所述的材料送料方法，还包括：

在驱动所述滚轮组合旋转之后并且在驱动所述纠偏架移动之前，位置传感器检测正被输送的展开的材料的位置；以及

计算装置根据来自所述位置传感器的纠偏信号来控制所述纠偏架的移动，以对所述展开的材料的位置进行纠正。

16.根据权利要求14所述的材料送料方法，还包括：

驱动第二纠偏架在平行于所述旋转轴的方向上移动，从而使第二滚轮组合轴向移动并因而纠正第二展开的材料的位置。

17.根据权利要求12、13或14所述的材料送料方法，还包括：

在所述展开的材料被输送之后，用驱动滚轮和压紧滚轮将压紧施加到所述展开的材料；以及

通过与所述驱动滚轮可操作地联接的驱动单元，使所述驱动滚轮绕所述驱动滚轮的旋转轴旋转，从而允许所述驱动滚轮帮助所述展开的材料的输送。

18.根据权利要求12所述的材料送料方法，还包括当材料传感器感测到所述展开的材料时，调节所述滚轮组合的参数。

19.一种材料送料装置，包括：

滚轮组合，所述滚轮组合包括第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮和所述第二滚轮具有平行的旋转轴；

驱动组件，所述驱动组件适于使所述滚轮组合在至少旋转的第一方向上旋转，以有效地滚动和输送卷绕的材料；

纠偏架，所述纠偏架与所述滚轮组合连接并且适于轴向地定位所述滚轮组合以纠正从所述材料送料装置输送的材料的位置；

张力传感器，所述张力传感器有效地测量材料在通过所述滚轮组合被输送后的相对张力；和

计算装置，所述计算装置用于控制所述卷绕的材料的张力，所述计算装置有效地：

当检测到来自所述张力传感器的张力值的表示大于第一张力值时，控制所述滚轮组合的旋转速度，以增加所述材料的输送速度，并且

当检测到来自所述张力传感器的所述张力值的表示小于第二张力值时，控制所述滚轮组合的旋转速度，以减小所述材料的输送速度，其中所述第一张力值大于所述第二张力值。

20.根据权利要求19所述的材料送料装置，其中所述张力传感器使用光能、超声能量或力测量来感测所述材料的张力。