CN110371739B - 一种全自动供料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动供料方法，包括如下工序：将物料搬运至使用工位的搬运工序；物料运达使用工位后，在所述物料表面寻找料头的工序；将料头牵引至贴胶工位完成在料头表面贴胶的工序；以及将料头牵引至自动接料模块完成接料的工序。本发明自动化、智能化水平极高，大大提高设备的生产速度，大幅度提升设备的自动化生产水平，降低工人的劳动强度，并可有效避免卷料在上料过程中的物料种类错误，以及物料安装错误问题，减少由物料问题引起的设备故障停机率。

Description

一种全自动供料方法
技术领域
本发明涉及一次性卫生用品制造领域，尤其涉及一种全自动供料方法，可实现成卷原材料从料库到放卷工位的自动搬运，同时实现放卷中的卷料与待放卷卷料的全自动接料。
背景技术
在一次性卫生用品生产设备生产线上，生产卫生用品的原材料同时准备两卷，一卷工作，一卷备用，当一卷原材料用完时，需更换另一卷原材料。传统生产设备中普遍是采用停机接料，或是减速接料，或是同速接料。但是，以上所述的接料方式存在以下问题：停机接料明显降低了生产效率，减速接料在高速生产过程中，则容易出现接料不牢固等问题，同速接料，需要将备用材料提速到与运作材料相同的速度时再接合，材料浪费大。
如CN201020554245.6、名称“一次性卫生用品原材料拼接系统”，它包括左开卷机构和右开卷机构、原材料拼接机构和张力摆杆机构，所述张力摆杆机构位于原材料拼接机构的下方，所述原材料拼接机构由接料部分和断料部分组成；接料部分分左边接料部分和右边接料部分且两结构对称，其中左边接料由一套气缸执行机构和接料盒组成；断料部分分左边和右边两组左右对称，其中左边断料由一套气缸执行机构和刀片组成，刀片分为上刀片和下刀片，上刀片用于压住材料，下刀片用于切断材料；所述张力摆杆机构包括上下摆杆通过比例电磁阀控制，实现放卷和张力控制的目的。
又如专利申请号为201420615755.8名称“一种断料接料装置”，它包含：具有可放卷输送连续片材的至少两个开卷机构，对连续片材进行断料接料的接换料机构以及可存储连续片材的储料器机构；开卷机构由驱动部件驱动可旋转的轴组成，连续片材依次经过开卷机构、接换料机构、储料器机构，储料器机构由两个对称设置的储料单元组成，两个储料单元通过同步带轮同步并由驱动部件控制将连续片材绕在多个碳纤维滚筒上。
然而，在实际生产过程中，以上两种方式均需要借助人力或吊具将料卷搬运至物料使用工位，然后通过观察、寻找料头，再将料头与另一料卷的料头通过双面胶带手工连接，整个供料过程费事费力、自动化程度很低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种全自动供料方法，解决现有供料方法费时费力、自动化、智能化水平不足的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动供料方法，包括如下工序：将物料搬运至使用工位的搬运工序；物料运达使用工位后，在所述物料表面寻找料头的工序；将料头牵引至贴胶工位完成在料头表面贴胶的工序；以及将料头牵引至自动接料模块完成接料的工序。
进一步的，所述物料为卷料，外形为具有中心孔特征的圆柱体，中心孔直径尺寸为50～100mm。
进一步的，上述供料方法，具有：物料存放模块、物料搬运模块、料头寻找模块、料头牵引模块、自动贴胶模块、自动接料模块和控制模块。
其中，所述物料存放模块中指定位置的指定物料以数字化信息的方式存储在控制模块中。
物料搬运模块包括运动部分和卷料夹持部分，运动部分具有车间内自主导航功能，夹持部分通过物料的中心孔进行夹持。
料头寻找模块通过与物料自身的配合，完成料头位置的确定。
料头牵引模块将料头寻找模块找到的料头，通过与物料自身旋转驱动部分的配合，将料头牵引至贴胶模块。
自动贴胶模块具有将双面胶张贴在料头表面，然后由料头牵引模块将料头牵引至接料模块。
自动接料模块可将待放卷物料的料头压贴在正在放卷的物料表面，并同时将正在放卷的物料从压贴位置到放卷位置之间切断。
控制模块负责各个模块的动作时序控制，并实时接收各个模块的信息反馈，保证物料的全自动供应。
本发明的有益效果：
1、本发明自动化、智能化水平极高，大大提高设备的生产速度，大幅度提升设备的自动化生产水平，降低工人的劳动强度，并可有效避免卷料在上料过程中的物料种类错误，以及物料安装错误问题，减少由物料问题引起的设备故障停机率。
2、本发明中物料搬运模块采用AGV技术与专用上料工具相结合的方式，可实现卷料的自动取料、搬运和上料动作，大幅度降低工人的劳动强度，提升设备的自动化水平；同时，也可降低工人搬运上料过程出现的卷料装错及装反问题，提升了设备的运行稳定性。
3、本发明中自动贴胶装置集自动撕胶、自动滚贴、离型纸自动收卷、以及双面胶切断功能为一体，大幅度提高了设备的自动化程度，降低了员工的劳动强度，实现了双面胶粘带的定长粘接。
综上，本发明具有集成度高、效率高、自动化程度高的优点。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明的系统架构图。
图2为物料搬运模块动作示意图。
图3为物料外形示意图。
图4为物料运达使用工位后的流程图。
图5为物料搬运模块中上料组件的立体图。
图6为物料搬运模块在取料时的示意图。
图7为物料搬运模块在运料时的示意图。
图8为物料搬运模块在放料时的示意图。
图9为自动贴胶模块的立体图。
图10为贴胶过程中，撕胶模块、切断模块的配合示意图。
图11为切断过程中，撕胶模块、切断模块的配合示意图。
图12为切断刀片和驱动模组的结构示意图。
具体实施方式
实施例，
如图1至4所示，一种全自动供料方法，采用全自动供料系统，具有：物料存放模块1、物料搬运模块2、料头寻找模块3、料头牵引模块4、自动贴胶模块5、自动接料模块6和控制模块7；其包括如下工序：将物料9从物料存放模块1搬运至使用工位8的搬运工序；物料9运达使用工位8后，在所述物料9表面寻找料头10的工序；将料头10牵引至贴胶工位完成在料头10表面贴胶的工序；以及将料头10牵引至自动接料模块6完成接料的工序。
其中，物料存放模块1中，各种物料采用数字化信息存储方式，即指定位置的指定物料以数字化信息的方式存储在控制模块7中。
物料搬运模块2包括运动部分和卷料夹持部分，运动部分具有车间内自主导航功能，夹持部分通过物料的中心孔91进行夹持。
下面结合图5至8对物料搬运模块的一种具体实施方式进行详细说明。
一种物料搬运模块2，采用AGV技术与专用上料工具相结合的方式，用于将带有中心孔91的物料9从料架92搬送到使用工位8，在物料9摆放在料架92时，其中心孔91轴线与地面方向平行。其包括：对应于上述运动部分的自动导引小车102，以及对应于上述卷料夹持部分的上料组件101，以及用于驱动气涨轴31和气缸51的压缩气体存储及控制组件。
上料组件101，包括基板11，在基板11的一侧固定有安装架21，另一侧安装有上料用气涨轴31，在气涨轴31的轴向外周部还设置有一推板41，安装架21上设置有用于驱动推板41沿气涨轴3轴向运动的气缸51，工作时该气缸51的活塞杆沿垂直于基板11方向运动。推板41套设在气涨轴31上，在气缸51与推板41之间还设有用于传递气缸力的连接部件，该连接部件具有与气缸51相连的输出轴61，与输出轴相连的连接板71，以及贯穿基板11、且将连接板71和推板41相连接的两根导杆81。
在基板11的两端处还设置有与气缸运动方向相垂直的导轨，该导轨与自动引导小车102相配合，用于调节上料组件的高度，使得上料组件的气涨轴与卷料中心孔的高度相吻合。
自动导引小车102采用磁导航或激光导航方式，其可根据指令沿预定轨迹运动，上料组件101的基板11安装在自动引导小车102上，且能够沿垂直于地面方向上下运动。气涨轴31的轴向与地面方向相平行，在气缸51的驱动下，推板41能够沿平行于地面方向左右运动。
物料搬运模块动作包括取料、运料和放料，当执行取料动作时，推板41处于缩回状态，自动引导小车102携带气涨轴31插入卷料的中心孔中；当执行运料动作时，气涨轴31带动卷料从料架搬送到使用工位8；当执行放料动作时，上料组件将卷料中心孔的另一端对准到使用工位8的气涨轴上，接着气缸51通过连接部件带动推板41将卷料推向使用工位8，完成放料。
下面对料头寻找模块、料头牵引模块进行说明。
料头寻找模块3通过与物料自身的配合，完成料头位置的确定。具体的，料头寻找模块可以通过测量物料表面尺寸波动的形式快速找到。
料头牵引模块4将料头寻找模块找到的料头，通过与物料自身旋转驱动部分的配合，将料头牵引至贴胶模块。具体的，料头牵引模块采用多个辊相配合，通过辊与料头的摩擦力牵引其往贴胶工位运动。
自动贴胶模块5具有将双面胶张贴在料头表面，然后由料头牵引模块4将料头牵引至自动接料模块6。
如图9至12所示，下面对自动贴胶模块的装置进行详细说明。
一种自动贴胶装置，用于使双面胶粘带103定长的粘接在两带材端部之间，该胶粘带由不粘性离型纸104和双面胶105组成。其包括支撑托架45、撕胶模块15、切断模块25和行走模块35。撕胶模块15、切断模块25和行走模块35均安装于支撑托架45上。
其中，撕胶模块15具有用于安置胶粘带卷106的放卷轴55、用于回收胶粘带卷中离型纸104的收卷轴65、通过自身被动旋转将胶粘带上离型纸和双面胶相分离的贴胶轮75、以及加压气缸85。贴胶轮75可将双面胶105按压在被贴胶对象表面，加压气缸85用于向贴胶轮75提供施加在被贴胶对象表面的按压力。
撕胶模块15还包括与放卷轴55相连的旋转阻尼器951、和与收卷轴65相连的伺服电机952，所述放卷轴55由旋转阻尼器951约束，收卷轴65由伺服电机952驱动。贴胶过程中，与收卷轴相连的伺服电机952转动与否，是由其转动扭矩是否达到设定值进行控制，进而完成离型纸的收卷任务。
切断模块25包括用于将胶粘带上双面胶105切断的切断刀片251，能够与双面胶105相接触的可调节切断按压轮252，以及调节切断按压轮252位置的调节部，该调节部包括与切断按压轮相连的摆臂253，以及与摆臂253相接的气缸254。切断按压轮采用摆动式设计，其表面经防粘工艺处理、或选用防粘材料，对双面胶不具有粘性。
切断模块25中切断刀片251呈倾角布置，形成锐角前缘255。为保证切断模块不与其他结构发生干涉，同时又能顺利的将双面胶切断，切断模块25还包括用于控制切断刀片251在上下、前后、左右三个方向上动作的驱动模组，该驱动模组由上下运动控制气缸256、前后运动控制气缸257和左右运动控制气缸258组成。
在贴胶过程中，切断按压轮252抬起且不与双面胶105接触；在切断动作执行前，切断按压轮252在调节部的带动下，将切断按压轮252与放卷轴55之间的胶粘带张紧。切断动作完成后，在所述行走模块35的驱动下，切断按压轮252将切断产生的双面胶料头107展平。
行走模块35与撕胶模块15、切断模块25相连接，行走模块35包括导向部351和驱动部352，驱动部352用于提供带动撕胶模块和切断模块一并运动的动力，导向部351用于保证撕胶模块和切断模块运动的平稳性。另外，通过调整行走模块的初始位置和行程，可以控制在被贴胶对象表面的不同位置，张贴不同长度的双面胶。
首先在行走模块的带动下，撕胶模块完成胶粘带的贴胶动作，此时贴胶轮通过自身被动旋转将离型纸和双面胶相分离，切断按压轮不与双面胶接触，与收卷轴相连的伺服电机感应到转动扭矩发生变化，进而驱动收卷轴完成离型纸的收卷任务。接着，气缸通过摆臂推动切断按压轮，使其与双面胶接触、并保持待切断位置的双面胶处于张紧状态。然后在气缸模组带动下，切断刀片动作并将双面胶切断。在切断动作完成后，切断按压轮不回位，而是在行走模块的带动下，将切断产生的双面胶料头展平。结束一个循环。
自动接料模块6可将待放卷物料601的料头压贴在正在放卷的物料602表面，并同时将正在放卷的物料602从压贴位置到放卷位置之间切断。
控制模块7负责各个模块的动作时序控制，并实时接收各个模块的信息反馈，保证物料的全自动供应。
如图3所示，上述物料9为卷料，外形为具有中心孔特征的圆柱体，中心孔91直径尺寸为50～100mm。并且，该物料为一次性吸收性卫生用品的原材料，包含无纺布、无尘纸、PE膜、弹性膜。以上所述仅是对发明的较佳实施例，并非对发明的范围进行限定，故在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种全自动供料方法，其特征在于，具有：物料存放模块、物料搬运模块、料头寻找模块、料头牵引模块、自动贴胶模块、自动接料模块和控制模块；
其中，所述物料存放模块中指定位置的指定物料以数字化信息的方式存储在控制模块中；
所述物料搬运模块包括运动部分和卷料夹持部分，运动部分具有车间内自主导航功能，夹持部分通过物料的中心孔进行夹持；
所述料头寻找模块通过与物料自身的配合，完成料头位置的确定；
所述料头牵引模块将料头寻找模块找到的料头，通过与物料自身旋转驱动部分的配合，将料头牵引至贴胶模块；
所述自动贴胶模块具有将双面胶张贴在料头表面，然后由料头牵引模块将料头牵引至接料模块；
所述自动贴胶模块用于使双面胶粘带定长的粘接在两带材端部之间，该胶粘带由离型纸和双面胶组成；其包括撕胶模块、切断模块和行走模块，其中，撕胶模块具有用于安置胶粘带卷的放卷轴、用于回收胶粘带卷中离型纸的收卷轴、通过自身被动旋转将胶粘带上离型纸和双面胶相分离的贴胶轮、加压气缸、与放卷轴相连的旋转阻尼器、和与收卷轴相连的伺服电机，所述放卷轴由旋转阻尼器约束，收卷轴由伺服电机驱动；贴胶过程中，伺服电机的转动是由其转动扭矩是否达到设定值进行控制；所述贴胶轮可将双面胶按压在被贴胶对象表面，所述加压气缸用于向贴胶轮提供施加在被贴胶对象表面的按压力；所述切断模块包括用于将胶粘带上双面胶切断的切断刀片，能够与双面胶相接触的可调节的摆动式切断按压轮，以及调节切断按压轮位置的调节部，该调节部包括与切断按压轮相连的摆臂，以及与摆臂相接的气缸；所述行走模块与撕胶模块相连接；在行走模块的带动下，撕胶模块完成胶粘带的贴胶动作，此时贴胶轮通过自身被动旋转将离型纸和双面胶相分离，该贴胶轮上所述离型纸与双面胶相分离的位置为分离点，切断按压轮不与双面胶接触，与收卷轴相连的伺服电机感应到转动扭矩发生变化，进而驱动收卷轴完成离型纸的收卷任务；接着，气缸通过摆臂推动切断按压轮朝靠近所述分离点的方向而运动，使其与双面胶接触、并保持待切断位置的双面胶处于张紧状态；然后切断刀片动作并将双面胶切断；在切断动作完成后，切断按压轮不回位，而是在行走模块的带动下，将切断产生的双面胶料头展平；
所述自动接料模块可将待放卷物料的料头压贴在正在放卷的物料表面，并同时将正在放卷的物料从压贴位置到放卷位置之间切断；
所述控制模块负责各个模块的动作时序控制，并实时接收各个模块的信息反馈，保证物料的全自动供应；
所述供料方法包括如下工序：将物料搬运至使用工位的搬运工序；物料运达使用工位后，在所述物料表面寻找料头的工序；将料头牵引至贴胶工位完成在料头表面贴胶的工序；以及将料头牵引至自动接料模块完成接料的工序；
所述物料搬运模块包括自动导引小车和上料组件；所述自动导引小车可根据指令沿预定轨迹运动，所述上料组件包括基板，在基板的一侧固定有安装架，另一侧安装有上料用气涨轴，在气涨轴的轴向外周部还设置有一推板；所述安装架上设置有用于驱动推板沿气涨轴轴向运动的气缸，工作时该气缸的活塞杆沿垂直于基板方向运动，所述推板套设在气涨轴上，在气缸与推板之间还设有用于传递气缸力的连接部件；所述上料组件的基板安装在自动导引小车上，且能够沿垂直于地面方向上下运动；所述气涨轴的轴向与地面方向相平行，在气缸的驱动下，推板能够沿平行于地面方向左右运动。
2.如权利要求1所述全自动供料方法，其特征在于：所述物料为卷料，外形为具有中心孔特征的圆柱体，中心孔直径尺寸为50~100mm。
3.如权利要求1所述全自动供料方法，其特征在于：所述连接部件包括与气缸相连的输出轴，与输出轴相连的连接板，以及贯穿基板、且将连接板和推板相连接的导杆。
4.如权利要求3所述全自动供料方法，其特征在于：所述物料搬运模块的动作包括取料、运料和放料；当执行取料动作时，推板处于缩回状态，气涨轴插入卷料的中心孔中；当执行运料动作时，气涨轴携带卷料从料架搬送到使用工位；当执行放料动作时，上料组件将卷料中心孔对准到使用工位的气涨轴上，接着气缸通过连接部件带动推板将卷料推向使用工位，并最终完成放料。
5.如权利要求1所述全自动供料方法，其特征在于：所述行走模块包括导向部和驱动部，所述驱动部用于提供带动撕胶模块和切断模块一并运动的动力，导向部用于保证撕胶模块和切断模块运动的平稳性。
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