CN110921378B - 卷材用上料装置与卷材的上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷材用上料装置，其包括输送装置、用于检测卷材两端轴心位置的第一位置检测装置以及用于检测夹头位置的第二位置检测装置，输送装置包括移动机构、位置微调机构和用于承载卷材的承载件，移动机构的输出端具有移动板，位置微调机构设于移动板与承载件之间，借由第一位置检测装置与第二位置检测装置所反馈的信息使得位置微调机构调节承载件上的卷材相对于移动板的相对位置，移动板在移动机构的驱动下移动并带动承载件移动至目标工位。本发明的卷材用上料装置能够自动上料，并具有对位精确和安全性高的优点。本发明还公开一种卷材的上料方法。

Description

卷材用上料装置与卷材的上料方法

技术领域

本发明涉及卷材生产领域，尤其涉及一种卷材用上料装置。

背景技术

在纸材、织布或塑料薄膜之类软薄卷材的生产设备中，往往需要将卷材放置于小车上，通过人工推动小车将卷材搬运至上料工位，由于卷材一般重达1000Kg，往往需要两个工作人员协同操作将卷材搬运至收放卷装置的安装工位上，通过收放卷装置的夹头插入卷材的内芯两端，并通过充气压紧实现对卷材两端的夹持，进而实现卷材的安装，然而，通过人工的方式完成推车至安装工位、搬运卷材、对位、上卷和下卷等多个操作步骤，不仅效率低，而且容易因人工协调性差而出现砸伤或卷伤工作人员等安全事故；另外，由于卷材自身材质较软，收成大卷后经常出现卷轴两端的轴心变形偏离，再加上卷材重量较大，放置在推车上后，由于自身重力挤压变形使得卷轴两端的轴心也经常不在同一水平线上，因而进一步增加了人工上卷对位的操作难度；最后，由于人工协调操作容易出现对位误差的原因，这样就会出现后续收放卷装置出现因充气不足而导致失误停机、因安装不合格而导致上卷掉轴和掉布，以及卡轴等不良现象，无法满足现有的生产需求。

因此，亟需要一种卷材用上料装置来克服上述的缺陷，从而适应当前智能制造、自动化制造的需求。

发明内容

本发明的一目的在于，提供一种能够自动上料、对位精确和安全性高的卷材用上料装置。

本发明的另一目的在于，提供一种能够自动上料、对位精确和安全性高的卷材的上料方法。

为了实现上述目的，本发明公开了一种卷材用上料装置，其包括输送装置、用于检测卷材两端轴心位置的第一位置检测装置以及用于检测夹头位置的第二位置检测装置，所述输送装置包括移动机构、位置微调机构和用于承载卷材的承载件，所述移动机构的输出端具有移动板，所述位置微调机构设于所述移动板与所述承载件之间，借由所述第一位置检测装置与所述第二位置检测装置所反馈的信息使得所述位置微调机构调节所述承载件上的卷材相对于所述移动板的相对位置，所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至目标工位。

与现有技术相比，本发明的卷材用上料装置通过将输送装置、第一位置检测装置和第二位置检测装置结合在一起，其中，输送装置包括移动机构、位置微调机构和承载件，承载件用于承载卷材，从而实现对卷材的定位，第一位置检测装置检测卷材两端轴心位置，第二位置检测装置检测两端夹头的位置，从而将卷材和夹头的位置进行处理并反馈至位置微调机构，位置微调机构调节承载件上的卷材相对于移动板的相对位置，从而使承载件上卷材之两端的轴心在同一水平线上以及卷材两端的位置对应夹头两端的位置，进而使得后续承载件能够随着移动板的移动准确地移动至目标位置，以使得夹头能够准确地夹紧卷材的两端，换句话说，利用移动机构的移动完成卷材多个位置的移动从而实现卷材的自动上料，以有效提高生产效率，与此同时，利用第一位置检测装置、第二位置检测装置和位置微调机构之间的结合能够有效地调整卷材的位置，提高了卷材与夹头之间的对位精确度，避免因对位误差而导致后续收放卷装置出现因充气不足而导致失误停机、因安装不合格而导致卷材掉轴，以及卡轴等不良现象，本发明的卷材用上料装置具有对位精确度高和安全性高等优点。

较佳地，所述移动机构包括架体、移动装置和升降装置，所述架体安装于所述移动装置的输出端，所述架体在所述移动装置的驱动下沿所述输送装置的前后方向移动，所述升降装置安装于所述架体，所述移动板安装于所述升降装置的输出端，所述移动板在所述升降装置的驱动下升降。

具体地，所述移动装置包括第一驱动机构、滚轮和导轨，所述第一驱动机构和所述滚轮安装于所述架体，所述滚轮与所述导轨滚动配合，所述滚轮在所述第一驱动机构的驱动下沿所述导轨滚动。

具体地，所述升降装置为剪叉液压升降装置。

较佳地，所述位置微调机构包括平衡微调装置、移动微调装置和旋转微调装置，所述平衡微调装置安装于所述移动板，所述移动微调装置安装于所述平衡微调装置的输出端，所述旋转微调装置安装于所述移动微调装置的输出端，所述承载件安装于所述旋转微调装置的输出端，借由所述平衡微调装置、移动微调装置和旋转微调装置调节所述承载件上的卷材相对于所述移动板的相对位置。

具体地，所述平衡微调装置包括伸缩装置和跷动板，所述跷动板的一侧与所述移动板的一侧枢接，所述跷动板的另一侧与所述移动板的另一侧之间设置有所述伸缩装置，借由所述伸缩装置的伸缩使得所述跷动板绕所述跷动板与所述移动板之间的枢转轴枢转，所述移动微调装置安装于所述跷动板。

具体地，所述移动微调装置包括第二驱动机构、滑块和滑轨，所述滑轨和所述第二驱动机构安装于所述平衡微调装置的输出端，所述旋转微调装置安装于所述滑块，所述滑块安装于所述第二驱动机构的输出端，所述滑轨沿所述输送装置的左右方向布置，所述滑块在所述第二驱动机构的驱动下沿所述滑轨移动，以使得所述承载件上的卷材沿所述输送装置的左右方向移动。

较佳地，所述第一位置检测装置呈对称地设置。

较佳地，所述第一位置检测装置包括第一升降结构和安装于所述第一升降结构之输出端的第一检测头，所述第一检测头在所述第一升降结构的驱动下升降。

较佳地，所述第二位置检测装置安装于所述输送装置，所述第二位置检测装置包括第二升降结构和安装于所述第二升降结构之输出端的第二检测头，所述第二检测头在所述第二升降结构的驱动下升降。

较佳地，所述承载件具有限位凹槽。

为了实现上述目的，本发明公开了一种卷材的上料方法，建立上述的卷材用上料装置，所述承载件具有检测工位、上料工位和等待工位；利用所述卷材用上料装置进行上料的方法，包括如下步骤：(S1)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述检测工位，所述第一位置检测装置检测卷材两端轴心的位置；(S2)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述等待工位，所述第二位置检测装置检测所述夹头的位置；(S3)所述位置微调机构根据所述第一位置检测装置和第二位置检测装置所反馈的信息调节所述承载件上的卷材相对于所述移动板的相对位置；(S4)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述上料工位，所述卷材两端的轴心对准所述夹头的位置，所述夹头夹取所述卷材；(S5)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述等待工位并等待所述卷材加工；(S6)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述上料工位并承载加工后所述卷材的卷轴；(S7)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至下一工位。

附图说明

图1为本发明的卷材用上料装置、收放卷装置和卷材的立体结构示意图。

图2为本发明的卷材用上料装置在隐藏第一位置检测装置和第二位置检测装置后的立体结构示意图。

图3为本发明的卷材用上料装置在隐藏第一位置检测装置和第二位置检测装置后且位置微调机构处于调整状态时的立体结构示意图。

图4为图2中的卷材用上料装置沿箭头C所指方向投影后的平面结构示意图。

图5为图2中的卷材用上料装置沿箭头D所指方向投影后的平面结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图2，本发明的卷材用上料装置100包括输送装置1、第一位置检测装置2以及第二位置检测装置3，其中，输送装置1包括移动机构11、位置微调机构12和承载件13，承载件13用于承载卷材200，从而实现对卷材200的定位，较优的是，承载件13具有限位凹槽，限位凹槽沿输送装置1的左右方向布置(左右方向如图1中箭头B所指方向)，限位凹槽的横截面呈“V”字型，但不限于此，移动机构11的输出端具有移动板111，位置微调机构12设于移动板111与承载件13之间，第一位置检测装置2用于检测卷材200两端轴心的位置，第二位置检测装置3用于检测两端夹头310的位置，从而将卷材200和夹头310的位置进行处理并反馈至位置微调机构12，借由第一位置检测装置2与第二位置检测装置3所反馈的信息使得位置微调机构12调节承载件13上的卷材200相对于移动板111的相对位置，从而使承载件13上卷材200之两端的轴心在同一水平线上以及卷材200两端的位置对应夹头310两端的位置，进而使得后续移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13准确地移动至目标工位，以使得外部的夹头310能够准确地夹紧卷材200的两端，换句话说，利用移动机构11的移动完成卷材200多个位置的移动从而实现卷材200的自动上料，以有效提高生产效率，与此同时，利用第一位置检测装置2、第二位置检测装置3和位置微调机构12之间的结合能够有效地调整卷材200的位置，提高了卷材200与夹头310之间的对位精确度，避免因对位误差而导致后续收放卷装置300出现因充气不足而导致失误停机、因安装不合格而导致卷材200掉轴，以及卡轴等不良现象。更为具体地，如下：

请参阅图1至图4，于本实施例中，承载件13具有检测工位、上料工位和等待工位，移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13准确地从上一工位移动至检测工位、上料工位、等待工位以及下一工位，检测工位用于第一位置检测装置2对卷材200两端之轴心位置进行检测，上料工位用于将承载件13上的卷材200安装于外部收放卷装置300的夹头310上，等待工位用于承载件13退出上料工位，从而避免各部件之间发生干涉，等待工位具体用于第二位置检测装置3对夹头310两端之轴心位置进行检测以及夹头310夹取卷材200进行工作时，第一位置检测装置2呈对称地设置于检测工位的两侧，从而实现对卷材200两端之位置的检测，具体地，第一位置检测装置2包括第一升降结构21和安装于第一升降结构21之输出端的第一检测头22，第一检测头22在第一升降结构21的驱动下升降，第一检测头22的升降能够有效避免第一检测头22与外部夹头310之间发生干涉；第二位置检测装置3安装于输送装置1，当承载件13移动至等待工位时，输送装置1上的第二位置检测装置3正对夹头310，输送装置1上的第二位置检测装置3对夹头310两端之位置进行检测，具体地，第二位置检测装置3包括第二升降结构31和安装于第二升降结构31之输出端的第二检测头32，第二检测头32在第二升降结构31的驱动下升降，第二检测头32的升降能够有效避免第二检测头32与外部零部件之间发生干涉；较优的是，第一检测头22和第二检测头32为位置传感器，但不限于此。

请参阅图1至图4，移动机构11包括架体112、移动装置113和升降装置114，架体112安装于移动装置113的输出端，架体112在移动装置113的驱动下沿输送装置1的前后方向移动(前后方向如图1中箭头A所指方向)，架体112为一开口朝上的的箱体结构，升降装置114安装于架体112内，移动板111安装于升降装置114的输出端，移动板111在升降装置114的驱动下升降，从而实现承载件13之沿输送装置1前后方向的移动以及升降，以使得承载件13从上一工位移动至检测工位、上料工位、等待工位以及下一工位。举例而言，移动装置113包括第一驱动机构1131、滚轮1132和导轨1133，第一驱动机构1131和滚轮1132安装于架体112的底部，导轨1133对接上一工位和上料工位，于本实施例中，导轨1133为直线导轨，导轨1133设置为两条且呈对称地设置，滚轮1132设置有四个并呈间隔开地设置于架体112的底部，但不限于此，滚轮1132与导轨1133滚动配合，滚轮1132在第一驱动机构1131的驱动下沿导轨1133滚动，较优的是，第一驱动机构1131为驱动电机，升降装置114为剪叉液压升降装置，但不限于此，由于剪叉液压升降装置的具体结构为本领域技术人员所熟知，故在此不再累述。

请参阅图1至图3，位置微调机构12包括平衡微调装置121、移动微调装置122和旋转微调装置123，平衡微调装置121安装于移动板111，移动微调装置122安装于平衡微调装置121的输出端，旋转微调装置123安装于移动微调装置122的输出端，承载件13安装于旋转微调装置123的输出端，借由平衡微调装置121、移动微调装置122和旋转微调装置123调节承载件13上的卷材200相对于移动板111的相对位置，从而使承载件13上卷材200之两端的轴心在同一水平线上以及卷材200两端的位置对应夹头310两端的位置。举例而言，平衡微调装置121包括伸缩装置1211和跷动板1212，跷动板1212的一侧与移动板111的一侧枢接，跷动板1212的另一侧与移动板111的另一侧之间设置有伸缩装置1211，借由伸缩装置1211的伸缩使得跷动板1212绕跷动板1212与移动板111之间的枢转轴枢转(枢转方向如图3中箭头E所指方向)，移动微调装置122安装于跷动板1212；移动微调装置122包括第二驱动机构1221、滑块1222和滑轨1223，滑轨1223和第二驱动机构1221安装于平衡微调装置121之输出端处的跷动板1212，旋转微调装置123安装于滑块1222，滑块1222安装于第二驱动机构1221的输出端，滑轨1223沿输送装置1的左右方向布置于跷动板1212(左右方向如图1中箭头B所指方向)，于本实施例中，滑轨1223设置有两个并呈对称设置，滑块1222设置有四个，一侧的滑轨1223对应两滑块1222，所有滑块1222共同围成四边形结构，滑块1222与滑轨1223滑动配合，滑块1222在第二驱动机构1221的驱动下沿滑轨1223移动，以使得承载件13上的卷材200沿输送装置1的左右方向移动。旋转微调装置123包括第三驱动机构(图未示)，滑块1222与承载件13的底部枢接，承载件13在第三驱动机构的驱动下相对滑块1222枢转，从而呈旋转地调节承载件13的角度，较优的是，第二驱动机构1221和第三驱动机构为驱动电机，但不限于此。

结合附图1至图5，对本发明的卷材用上料装置100的工作原理进行详细描述，如下：

将卷材200放置于承载件13上，移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13从上一工位移动至至检测工位，第一位置检测装置2的第一检测头22伸出并检测卷材200两端轴心位置，第一检测头22在检测完毕后缩回；移动板111在移动机构11的驱动下沿输送装置1的前后方向移动并带动承载件13移动至等待工位，当承载件13移动至等待工位时，输送装置1上的第二检测头32伸出并正对夹头310，第二位置检测装置3的第二检测头32检测外部收放卷装置300之夹头310的位置，第二检测头32在检测完毕后缩回；位置微调机构12根据第一位置检测装置2和第二位置检测装置3所反馈的信息调节承载件13上的卷材200相对于移动板111的相对位置，即利用平衡微调装置121、移动微调装置122和旋转微调装置123等使得承载件13相对移动板111单侧偏摆、沿输送装置1的左右方向移动或旋转，从而使承载件13上卷材200之两端的轴心在同一水平线上以及卷材200两端的位置对应夹头310两端的位置；移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至上料工位，此时卷材200两端的轴心对准夹头310的位置，夹头310夹取卷材200；移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至等待工位并等待卷材200加工；待卷材200加工完毕时，移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至上料工位并承载加工后卷材200的卷轴；移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13以及卷轴移动至下一工位。

通过将输送装置1、第一位置检测装置2和第二位置检测装置3结合在一起，其中，输送装置1包括移动机构11、位置微调机构12和承载件13，承载件13用于承载卷材200，从而实现对卷材200的定位，第一位置检测装置2检测卷材200两端轴心位置，第二位置检测装置3检测两端夹头310的位置，从而将卷材200和夹头310的位置进行处理并反馈至位置微调机构12，位置微调机构12调节承载件13上的卷材200相对于移动板111的相对位置，从而使承载件13上卷材200之两端的轴心在同一水平线上以及卷材200两端的位置对应夹头310两端的位置，进而使得后续承载件13能够随着移动板111的移动准确地移动至目标位置，以使得夹头310能够准确地夹紧卷材200的两端，换句话说，利用移动机构11的移动完成卷材200多个位置的移动从而实现卷材200的自动上料，以有效提高生产效率，与此同时，利用第一位置检测装置2、第二位置检测装置3和位置微调机构12之间的结合能够有效地调整卷材200的位置，提高了卷材200与夹头310之间的对位精确度，避免因对位误差而导致后续收放卷装置300出现因充气不足而导致失误停机、因安装不合格而导致卷材200掉轴，以及卡轴等不良现象，本发明的卷材用上料装置100具有对位精确度高和安全性高等优点。

请参阅图1至图5，本发明还提供一种卷材200的上料方法，建立如上述的卷材用上料装置100，承载件13具有检测工位、上料工位和等待工位；利用卷材用上料装置100进行上料的方法，包括如下步骤：

(S1)移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至检测工位，第一位置检测装置2的第一检测头22伸出并检测卷材200两端轴心的位置，第一检测头22检测完毕后缩回；

(S2)移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至等待工位，第二位置检测装置3的第二检测头32伸出并检测夹头310的位置，第二检测头32检测完毕后缩回；

(S3)位置微调机构12根据第一位置检测装置2和第二位置检测装置3所反馈的信息调节承载件13上的卷材200相对于移动板111的相对位置，利用平衡微调装置121、移动微调装置122和旋转微调装置123等使得承载件13相对移动板111单侧偏摆、沿输送装置1的左右方向移动或旋转，从而使承载件13上卷材200之两端的轴心在同一水平线上以及卷材200两端的位置对应夹头310两端的位置；

(S4)移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至上料工位，卷材200两端的轴心对准夹头310的位置，夹头310夹取卷材200；

(S5)移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至等待工位并等待卷材200加工；

(S6)移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至上料工位并承载加工后卷材200的卷轴；

(S7)移动板111在移动机构11的驱动下移动并带动承载件13移动至下一工位。

本发明的卷材200的上料方法能够实现卷材200的自动上料和下料，并结合第一位置检测装置2、第二位置检测装置3和位置微调机构12调节承载件13上的卷材200相对于移动板111的相对位置，从而使承载件13上卷材200之两端的轴心在同一水平线上以及卷材200两端的位置对应夹头310两端的位置，进而使得后续承载件13能够随着移动板111的移动准确地移动至目标位置，以使得夹头310能够准确地夹紧卷材200的两端，从而实现自动上料，并具有对位精确和安全性高等优点。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种卷材的上料方法，其特征在于，建立一种卷材用上料装置，所述卷材上料装置包括输送装置、用于检测卷材两端轴心位置的第一位置检测装置以及用于检测夹头位置的第二位置检测装置，所述输送装置包括移动机构、位置微调机构和用于承载卷材的承载件，所述承载件具有检测工位、上料工位和等待工位；所述移动机构的输出端具有移动板，所述位置微调机构设于所述移动板与所述承载件之间，所述第一位置检测装置呈固定设置，所述第一位置检测装置对称地设置于所述检测工位的两侧，所述第二位置检测装置安装于所述输送装置，借由所述第一位置检测装置与所述第二位置检测装置所反馈的信息使得所述位置微调机构调节所述承载件上的卷材相对于所述移动板的相对位置，所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至目标工位；利用所述卷材用上料装置进行上料的方法，包括如下步骤：

(S1)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述检测工位，所述第一位置检测装置检测卷材两端轴心的位置；

(S2)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述等待工位，所述第二位置检测装置检测所述夹头的位置；

(S3)所述位置微调机构根据所述第一位置检测装置和第二位置检测装置所反馈的信息调节所述承载件上的卷材相对于所述移动板的相对位置；

(S4)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述上料工位，所述卷材两端的轴心对准所述夹头的位置，所述夹头夹取所述卷材；

(S5)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述等待工位并等待所述卷材加工；

(S6)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至所述上料工位并承载加工后所述卷材的卷轴；

(S7)所述移动板在所述移动机构的驱动下移动并带动所述承载件移动至下一工位。

2.如权利要求1所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述移动机构包括架体、移动装置和升降装置，所述架体安装于所述移动装置的输出端，所述架体在所述移动装置的驱动下沿所述输送装置的前后方向移动，所述升降装置安装于所述架体，所述移动板安装于所述升降装置的输出端，所述移动板在所述升降装置的驱动下升降。

3.如权利要求2所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述移动装置包括第一驱动机构、滚轮和导轨，所述第一驱动机构和所述滚轮安装于所述架体，所述滚轮与所述导轨滚动配合，所述滚轮在所述第一驱动机构的驱动下沿所述导轨滚动。

4.如权利要求2所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述升降装置为剪叉液压升降装置。

5.如权利要求1所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述位置微调机构包括平衡微调装置、移动微调装置和旋转微调装置，所述平衡微调装置安装于所述移动板，所述移动微调装置安装于所述平衡微调装置的输出端，所述旋转微调装置安装于所述移动微调装置的输出端，所述承载件安装于所述旋转微调装置的输出端，借由所述平衡微调装置、移动微调装置和旋转微调装置调节所述承载件上的卷材相对于所述移动板的相对位置。

6.如权利要求5所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述平衡微调装置包括伸缩装置和跷动板，所述跷动板的一侧与所述移动板的一侧枢接，所述跷动板的另一侧与所述移动板的另一侧之间设置有所述伸缩装置，借由所述伸缩装置的伸缩使得所述跷动板绕所述跷动板与所述移动板之间的枢转轴枢转，所述移动微调装置安装于所述跷动板。

7.如权利要求5所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述移动微调装置包括第二驱动机构、滑块和滑轨，所述滑轨和所述第二驱动机构安装于所述平衡微调装置的输出端，所述旋转微调装置安装于所述滑块，所述滑块安装于所述第二驱动机构的输出端，所述滑轨沿所述输送装置的左右方向布置，所述滑块在所述第二驱动机构的驱动下沿所述滑轨移动，以使得所述承载件上的卷材沿所述输送装置的左右方向移动。

8.如权利要求1所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述第一位置检测装置包括第一升降结构和安装于所述第一升降结构之输出端的第一检测头，所述第一检测头在所述第一升降结构的驱动下升降。

9.如权利要求1所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述第二位置检测装置包括第二升降结构和安装于所述第二升降结构之输出端的第二检测头，所述第二检测头在所述第二升降结构的驱动下升降。

10.如权利要求1所述的卷材的上料方法，其特征在于，所述承载件具有限位凹槽。

Images