CN111531588A - 一种不良品自动排出系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不良品自动排出系统，其特征在于，包括物料输送系统，裁切刀具，检测单元，接料排出单元和用于安装上述组成部件的机架。本发明的另一个技术方案是提供了一种良品自动排出的方法，其特征在于，采用上述的系统，实施对物料表面瑕疵的自动检测和不良品的裁切和自动排出。由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：提高了物料裁切机器的自动化和智能化程度，降低工人的高度强度，提高生产效率。

Description

一种不良品自动排出系统及方法

技术领域

本发明涉及一种物料在裁切时将物料中的不合格部分自动切断并排出的系统及方法，属于物料分切领域，尤其属于柔性物料分切领域。

背景技术

柔性物料，如无纺布、脱脂棉布等，由于原料的品质或者铺网过程中的工艺等原因都可以造成物料表面存在污点、杂质或者破洞等瑕疵。这些存在瑕疵的物料若被二次分切成小片的产品，即为不合格品或者不良品，必须被剔除，否则会影响分切产品的合格率。

目前普遍采用人工方式完成对不良物料或者不良品的处理，这不仅对工人的操作技能的熟练程度提高了要求，也增加了工人的劳动强度。并且人工挑拣容易造成不良品被漏拣。

物料分切领域目前正在从人工密集型向车间自动化转化，对单机设备的智能化也提出了更高的要求，要实现裁切机器的更高智能化，在物料分切作业过程中自动地物料中存在瑕疵的部分切断排出(也称为不良品自动排出)是首先需要解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是：实现物料不合格部分的自动裁断和排出。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种不良品自动排出系统，其特征在于，包括物料输送系统、裁切刀具、检测单元、接料排出单元及机架，其中：机架用于固定物料输送系统、裁切刀具、检测单元及接料排出单元，物料输送系统通过牵引和导向将待裁切的物料输送至裁切刀具处被裁断成高度为H的产品；检测单元设置在物料上方，检测单元对物料表面的瑕疵情况进行实时检测，当检测到有瑕疵时，物料输送系统、裁切刀具和接料排出单元在控制系统控制下进行相应的动作，以完成对不良品的裁切和接料排出，将检测单元设置处的物料位置定义为A点，物料被裁切刀具裁断的位置定义为B点，A点和B点之间物料的长度L大于产品高度H，N＝取整(L/H)，则有：

物料输送系统在控制系统控制下实现对物料进行间歇输送或者连续输送，包括具有动力驱动旋转的牵引辊和自由转动的过渡辊，牵引辊带动物料向前输送，过渡辊用于改变物料的运动的方向，使得物料沿竖直方向被牵引输送至裁切刀具；

裁切刀具包括位置固定的定刀具和在控制系统控制下可以做往复平动的动刀具，物料被输送进入定刀具和动刀具的两个刀刃之间，控制系统驱动动刀具向定刀具方向运动使两个刀刃交错咬合将物料裁断；

接料排出单元的状态在初始状态与接料排出状态之间切换，当检测单元未检测到有瑕疵时，物料被输送至裁切刀具处被裁断成高度为H的产品，此时，接料排出单元处于初始状态；当检测单元检测到有瑕疵时，裁切刀具继续完成N-M片产品的裁切后，M为预先确定的设计常数，且1≤M<N，接料排出单元变化至接料排出状态，物料输送系统使物料走过长度S，该长度为S的物料包含有瑕疵，由裁切刀具将长度为S的物料切断后通过接料排出单元排出，接料排出单元再变化至初始状态。

优选地，所述过渡辊和相邻的牵引辊将所述物料张紧成一平面，所述检测单元设置于该平面的上方。

优选地，所述接料排出单元包括一个倾斜布置的接料板和二组部件，二组部件分别对称布置在接料板宽度方向的两侧，两组部件驱动接料板在所述初始状态与所述接料排出状态之间变化；接料板为具有自由端及用于承接物料的平面的薄平板折弯件，接料板的平面的宽度可容纳被裁断的物料，当接料板处于所述接料排出状态时，接料板的自由端位于所述定刀具的刀刃的下方，且接料板的平面与所述物料在长度方向的延伸线相交。

优选地，每组所述部件包括接料滑杆、滑块、杠杆、杠杆支座和驱动气缸，气缸的缸部转动固定在所述机架上；杠杆的一端与气缸的输出杆转动连接，另一端与接料滑杆的一端转动连接；杠杆支座的一端固定在机架上，另一端设置有一个滚动轴承，杠杆通过中部设置腰槽安装于杠杆支座的另一端上且不脱离；接料滑杆沿固定在机架上的滑块做直线运动且不脱离，接料滑杆的另一端与所述接料板沿宽度方向的一侧连接固定。

优选地，所述的接料排出单元处于初始状态时，所述气缸的输出杆处于完全缩回状态，所述接料板的自由端位于所述的动刀具的下方，且不妨碍所述动刀具做往复平动。

本发明的另一个技术方案是提供了一种不良品自动排出的方法，其特征在于，采用上述的不良品自动排出系统，当所述检测单元检测到所述物料表面有瑕疵时，包括以下步骤：

步骤1：接料排出单元处于初始状态，物料输送系统间歇运动，裁切刀具的动刀具做往复平动，继续裁切N-M片产品，然后物料输送系统停止物料输送，且将动刀具退回至远离裁切刀具的定刀具的最远点；

步骤2：接料排出单元的气缸的输出杆伸出，驱动接料排出单元的接料板向定刀具的刀刃方向运动，使接料板的自由端到达定刀具的刀刃的下方，且接料板的平面与物料在长度方向的延伸线相交；

步骤3：启动物料输送系统带动物料做连续运动，使物料走过长度S后，物料输送系统停止运动，气缸的输出杆缩回，此时长度S满足：1)S≥A+(L-(N-M)×H)，其中A>H；2)接料板的平面上有物料；

步骤4：驱动裁切刀具的动刀具将物料裁断，被裁断的不良品沿接料板的平面滑落排出。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：极大的降低了工人的劳动强度，更好的保障了产品的合格率。为物料裁切机器的自动化和智能化提供了技术解决方案。

附图说明

图1为本发明的结构组成的纵向剖面示意图；

图2为本发明涉及的接料板的结构形式示意图；

图3为本发明所涉及的接料排出单元在接料时的状态示意图；

图4为本发明所涉及的接料排出单元在排出时的状态示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本发明提供的一种不良品自动排出系统包括物料输送系统、裁切刀具、检测单元3、接料排出单元和用于安装上述组成部件的机架5。其中，物料输送系统包括具有动力驱动旋转的牵引辊11、11'，以及可自由转动的过渡辊12、12'、12”，由控制系统控制可实现对物料6进行间歇输送或者连续输送。物料6经过如图1所示的路径，按照如图1所示的箭头方向被牵引输送至裁切刀具处。在过渡辊12'和牵引辊11之间的物料6上方，设置有检测单元3，检测单元3对物料表面的瑕疵情况进行实时检测。

如图1所示，裁切刀具包括固定在机架1上的定刀具21和可沿图示箭头方向做往复平动的动刀具22。物料6被输送进入动刀具22的刀刃和定刀具21的刀刃之间，控制系统驱动动刀具22向定刀具21方向运动，两个刀刃交错咬合将物料6裁断，产生高度为H的产品7。

为叙述方便，将设置检测单元3处的物料6的位置定义为A点，物料6被裁断的位置定义为B点。则A点和B点之间物料6的长度L大于产品高度H，记N＝取整(L/H)。

如图1所示，接料排出单元包括一个倾斜布置的接料板41和二组对称布置的部件，每组部件包括接料滑杆42、滑块43、杠杆44、杠杆支座45和驱动气缸46。

如图2所示，接料板41为薄平板折弯件，接料板41的自由端4101呈直线，接料板41的平面4102的宽度可容纳被裁断的物料的宽度，在接料板41的宽度方向的两侧分别与两组部件中的接料滑杆42的上端固定连接。

结合图1和图2，气缸46的缸部转动固定在机架1上。滑块43固定在机架上，接料滑杆42沿滑块43做图示方向的直线滑动且不脱离。杠杆支座45的一端固定在机架1上，另一端设置有一个滚动轴承。杠杆44通过中部设置腰槽安装于杠杆支座45另一端上而不脱离，杠杆44的一端与气缸46的输出杆转动连接，另一端与接料滑杆42的下端转动连接。当气缸46动作时，杠杆44既绕着杠杆支座45的另一端做转动又沿着杠杆44的中部腰槽做滑动。

如图1所示，接料排出单元处于初始状态，此时气缸46的输出杆处于完全缩回状态，接料板41的自由端4101位于动刀具22的下方，且不妨碍动刀具22做往复平动。此时物料6被正常裁切。

当检测单元3检测到物料6的表面有瑕疵时，物料输送系统、动刀具22和接料排出单元进行相应的动作，以完成对不良品的裁切和接料排出。采用上述的系统，当检测单元3检测到物料6的表面有瑕疵时，一种不良品裁切和排出的方法的实施步骤如下：

步骤1：接料排出单元按图1所示处于初始状态，物料输送系统做间歇运动，动刀具22做往复平动，继续完成N-M片产品7的裁切，M为预先确定的设计常数，且1≤M≤N，然后停止对物料6的输送，且将动刀具22退回到远离定刀具21的最远点；

步骤2：如图3所示，接料排出单元的气缸46的输出杆伸出，驱动接料板41向定刀具21的刀刃方向运动，使接料板41的自由端4101到达定刀具21的刀刃的下方，且接料板41的平面4102与物料6在长度方向的延伸线相交，接料排出单元变化至接料排出状态；

步骤3：启动物料输送系统带动物料6做连续运动，使物料6走过长度S后，物料输送系统停止运动，气缸46的输出杆缩回，如图4所示，此时长度S满足：1)S≥A+(L-(N-M)×H)，其中A>H；2)接料板41的平面4102上有物料；

步骤4：驱动动刀具22将物料6裁断，被裁断的不良品沿接料板41的平面4102滑落排出。

Claims (6)

1.一种不良品自动排出系统，其特征在于，包括物料输送系统、裁切刀具、检测单元、接料排出单元及机架，其中：机架用于固定物料输送系统、裁切刀具、检测单元及接料排出单元，物料输送系统通过牵引和导向将待裁切的物料输送至裁切刀具处被裁断成高度为H的产品；检测单元设置在物料上方，检测单元对物料表面的瑕疵情况进行实时检测，当检测到有瑕疵时，物料输送系统、裁切刀具和接料排出单元在控制系统控制下进行相应的动作，以完成对不良品的裁切和接料排出，将检测单元设置处的物料位置定义为A点，物料被裁切刀具裁断的位置定义为B点，A点和B点之间物料的长度L大于产品高度H，N＝取整(L/H)，则有：

物料输送系统在控制系统控制下实现对物料进行间歇输送或者连续输送，包括具有动力驱动旋转的牵引辊和自由转动的过渡辊，牵引辊带动物料向前输送，过渡辊用于改变物料的运动的方向，使得物料沿竖直方向被牵引输送至裁切刀具；

裁切刀具包括位置固定的定刀具和在控制系统控制下可以做往复平动的动刀具，物料被输送进入定刀具和动刀具的两个刀刃之间，控制系统驱动动刀具向定刀具方向运动使两个刀刃交错咬合将物料裁断；

接料排出单元的状态在初始状态与接料排出状态之间切换，当检测单元未检测到有瑕疵时，物料被输送至裁切刀具处被裁断成高度为H的产品，此时，接料排出单元处于初始状态；当检测单元检测到有瑕疵时，裁切刀具继续完成N-M片产品的裁切后，M为预先确定的设计常数，且1≤M≤N，接料排出单元变化至接料排出状态，物料输送系统使物料走过长度S，该长度为S的物料包含有瑕疵，由裁切刀具将长度为S的物料切断后通过接料排出单元排出，接料排出单元再变化至初始状态。

2.如权利要求1所述的一种不良品自动排出系统，其特征在于，所述过渡辊和相邻的牵引辊将所述物料张紧成一平面，所述检测单元设置于该平面的上方。

3.如权利要求1所述的一种不良品自动排出系统，其特征在于，所述接料排出单元包括一个倾斜布置的接料板和二组部件，二组部件分别对称布置在接料板宽度方向的两侧，两组部件驱动接料板在所述初始状态与所述接料排出状态之间变化；接料板为具有自由端及用于承接物料的平面的薄平板折弯件，接料板的平面的宽度可容纳被裁断的物料，当接料板处于所述接料排出状态时，接料板的自由端位于所述定刀具的刀刃的下方，且接料板的平面与所述物料在长度方向的延伸线相交。

4.如权利要求3所述的一种不良品自动排出系统，其特征在于，每组所述部件包括接料滑杆、滑块、杠杆、杠杆支座和驱动气缸，气缸的缸部转动固定在所述机架上；杠杆的一端与气缸的输出杆转动连接，另一端与接料滑杆的一端转动连接；杠杆支座的一端固定在机架上，另一端设置有一个滚动轴承，杠杆通过中部设置腰槽安装于杠杆支座的另一端上且不脱离；接料滑杆沿固定在机架上的滑块做直线运动且不脱离，接料滑杆的另一端与所述接料板沿宽度方向的一侧连接固定。

5.如权利要求4所述的一种不良品自动排出系统，其特征在于，所述的接料排出单元处于初始状态时，所述气缸的输出杆处于完全缩回状态，所述接料板的自由端位于所述的动刀具的下方，且不妨碍所述动刀具做往复平动。

6.一种不良品自动排出的方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的不良品自动排出系统，当所述检测单元检测到所述物料表面有瑕疵时，包括以下步骤：

步骤1：接料排出单元处于初始状态，物料输送系统间歇运动，裁切刀具的动刀具做往复平动，继续裁切N-M片产品，然后物料输送系统停止物料输送，且将动刀具退回至远离裁切刀具的定刀具的最远点；

步骤2：接料排出单元的气缸的输出杆伸出，驱动接料排出单元的接料板向定刀具的刀刃方向运动，使接料板的自由端到达定刀具的刀刃的下方，且接料板的平面与物料在长度方向的延伸线相交；

步骤3：启动物料输送系统带动物料做连续运动，使物料走过长度S后，物料输送系统停止运动，气缸的输出杆缩回，此时长度S满足：1)S≥A+(L-(N-M)×H)，其中A>H；2)接料板的平面上有物料；

步骤4：驱动裁切刀具的动刀具将物料裁断，被裁断的不良品沿接料板的平面滑落排出。

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