CN112829435A - 一种双重复位式叠片机及其叠片方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双重复位式叠片机及其叠片方法，涉及智能制造装备领域，叠片机包括机架、两端分别通过耳轴支撑于机架后端的上料辊、依次通过两端设于上料辊前侧的导料辊、切刀和压料杆、设于上料辊前方的拉料模组、设于拉料模组下方的对位平台、设于拉料模组前方的叠片驱动模组、通过吸盘提升气缸设于叠片驱动模组上的叠片驱动模组滑梁下端的吸盘组、设于叠片驱动模组下方的堆叠传送带、设于机架上对位平台上方的照明灯和摄像机、控制器、真空发生器和压缩机。本发明采用机器视觉检测定位技术对印制卷材的单版图样进行方位识别，通过双重复位平台对裁切后的单版片料进行三轴自动复位并通过叠片输运机构自动完成叠片，具有自动化程度高、提高工效和降低生产成本的效果。

Description

一种双重复位式叠片机及其叠片方法

技术领域

本发明智能制造装备领域，具体涉及一种双重复位式叠片机及其叠片方法。

背景技术

在印刷、服装、玩具、箱包等制造业，需要将印刷、印染、烫印、织造有各种图案的纸材、布料、皮革等软性卷材或片材成组以多层方式将整版的单元片块精准地叠合在一起，然后用冲裁设备和刀模将各种图案块冲裁出来以提高冲裁加工效率，由于这类材料是软性材料而且在印刷或染烫工序中难以控制其变形，所以只能采用人工方式对其进行叠片。目前的人工叠片方式存在精度差、效率低、容易发生对位和计数差错，而且人工成本较高。

因此相关行业需要一种能够对这类易变形的软性材料进行自动识别、定位、叠片的自动叠片设备，以提高叠片精度、效率和智能化自动化程度，降低劳动强度，减少人工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双重复位式叠片机及其叠片方法，以解决现有技术存在的上述缺陷。

一种双重复位式叠片机，包括机架、两端分别通过耳轴支撑于机架后端的上料辊、依次通过两端设于上料辊前侧的导料辊、切刀和压料杆、设于上料辊前方的拉料模组、设于拉料模组下方的对位平台、设于拉料模组前方的叠片驱动模组、通过吸盘提升气缸设于叠片驱动模组上的叠片驱动模组滑梁下端的吸盘组、设于叠片驱动模组下方的堆叠传送带、设于机架上对位平台上方的照明灯和摄像机、控制器、真空发生器和压缩机，所述吸盘组的各吸盘与真空发生器和压缩机连接，上料辊、导料辊、切刀、压料杆、拉料模组、对位平台、叠片驱动模组、吸盘提升气缸、吸盘组、堆叠传送带的驱动电机或驱动电磁阀、照明灯，摄像机均与控制器连接。

优选的，所述导料辊、切刀和压料杆分别通过两端设于上料辊的后方且与对位平台和堆叠传送带的上平面齐平；

设于对位平台上方的拉料模组包括设于机架两侧的直线驱动模组和拉料滑梁及夹料头，夹料头通过拉料滑梁的两端分别支撑于设在机架上方两侧的两个直线驱动模组的滑块上。

优选的，设于拉料模组的后方的叠片驱动模组包括设于机架两侧的直线驱动模组和叠片驱动模组滑梁，吸盘组以往对位平台方向悬挑的方式通过吸盘提升气缸设于叠片驱动模组滑梁下方，而叠片驱动模组滑梁的两端分别支撑于设在机架上方两侧的叠片驱动模组的两个直线驱动模组的滑块上；

吸盘组包括吸盘座和以阵列方式布局设于其下方的多个吸盘。

优选的，所述对位平台包括从下到上逐次支撑的对位台底座、对位台平移板和对位台旋转面；

对位台底座包括底座基板、设于底座基板四角的四个十字滑块、设于底座基板中部的X轴平移驱动模组和Y轴平移驱动模组，X轴平移驱动模组包括X轴平移驱动模组底座、通过两端旋转支撑于X轴平移驱动模组底座的X轴平移驱动模组螺杆、套设于X轴平移驱动模组螺杆的X轴平移驱动模组螺母、与X轴平移驱动模组螺杆共轴连接并设于X轴平移驱动模组底座一端的X轴平移驱动模组电机以及设于X轴平移驱动模组螺母上的三轴支撑模组，三轴支撑模组包括三轴支撑模组底座、横向滑动设于前者上方的三轴支撑模组中间轨、通过三轴支撑模组旋转轴承设于前者上方的三轴支撑模组旋转法兰；

Y轴平移驱动模组与X轴平移驱动模组的构造相同；

对位台平移板通过设于底座基板四角的四个十字滑块和设于底座基板中部的X轴平移驱动模组和Y轴平移驱动模组的模组螺母上的三轴支撑模组可双轴滑动地设于对位台底座上；

对位台平移板包括平移基板、设于前者四角的四个牛眼支撑、设于平移基板中心的旋转枢轴和设于平移基板短边的边缘的旋转驱动模组，旋转驱动模组与X轴平移驱动模组的构造相同；

对位台旋转面通过设于平移基板四角的四个牛眼支撑和设于平移基板短边的边缘的旋转驱动模组的模组螺母上的三轴支撑模组可绕旋转枢轴旋转。

优选的，所述牛眼支撑包括牛眼支撑底座、滚动设于前者中的牛眼支撑钢球、滑动设于前者的牛眼支撑顶板；

旋转枢轴包括旋转枢铰底座和通过旋转枢铰轴承设于前者上方的旋转枢铰顶板。

本发明的优点在于：本发明采用机器视觉检测定位技术对印制卷材的单版图样进行方位识别，通过双重复位平台对裁切后的单版片料进行三轴自动复位并通过叠片输运机构自动完成叠片，具有自动化程度高、提高工效和降低生产成本的效果。

附图说明

图1是本发明实施例的总体构造示意图。

图2是本发明实施例的构造剖面详图。

图3是本发明实施例中对位平台7的详图。

图4为本发明实施例的局部构造详图。

图5是本发明实施例的控制系统原理框图。

图中，机架1，上料辊2，导料辊3，切刀4，压料杆5，拉料模组6，对位平台7，叠片驱动模组8，吸盘提升气缸9，吸盘组10，堆叠传送带11，照明灯12，摄像机13，控制器14，真空发生器15，压缩机16；

拉料滑梁61，夹料头62；

对位台底座71，对位台平移板72，对位台旋转面73；

底座基板710，十字滑块711，X轴平移驱动模组712，Y轴平移驱动模组713；

十字滑块底座7111，十字滑块中间轨7112，十字滑块顶板7113；

X轴平移驱动模组底座7121，X轴平移驱动模组螺杆7122，X轴平移驱动模组螺母7123，X轴平移驱动模组电机7124，三轴支撑模组底座7125，三轴支撑模组中间轨7126，三轴支撑模组旋转轴承7127，三轴支撑模组旋转法兰7128；

平移基板720，牛眼支撑721，旋转枢轴722，旋转驱动模组723；

牛眼支撑底座7211，牛眼支撑钢球7212，牛眼支撑顶板7213；

旋转枢铰底座7221，旋转枢铰轴承7222，旋转枢铰顶板7223；

叠片驱动模组滑梁81；

吸盘座101，吸盘102；

印花卷材1001，印花切片1002，印花叠料1003。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明实施例参阅图1-5，一种双重复位式叠片机，包括机架1、两端分别通过耳轴支撑于机架1后端的上料辊2、依次通过两端设于上料辊2前侧的导料辊3、切刀4和压料杆5、设于上料辊2前方的拉料模组6、设于拉料模组6下方的对位平台7、设于拉料模组6前方的叠片驱动模组8、通过吸盘提升气缸9设于叠片驱动模组8上的叠片驱动模组滑梁81下端的吸盘组10、设于叠片驱动模组8下方的堆叠传送带11、设于机架1上对位平台7上方的照明灯12和摄像机13、控制器14、真空发生器15和压缩机16，所述吸盘组10的各吸盘102与真空发生器15和压缩机16连接，上料辊2、导料辊3、切刀4、压料杆5、拉料模组6、对位平台7、叠片驱动模组8、吸盘提升气缸9、吸盘组10、堆叠传送带11的驱动电机或驱动电磁阀、照明灯12，摄像机13均与控制器14连接。

在本实施例中，所述导料辊3、切刀4和压料杆5分别通过两端设于上料辊2的后方且与对位平台7和堆叠传送带11的上平面齐平；

设于对位平台7上方的拉料模组6包括设于机架1两侧的直线驱动模组和拉料滑梁61及夹料头62，夹料头62通过拉料滑梁61的两端分别支撑于设在机架1上方两侧的两个直线驱动模组的滑块上。

在本实施例中，设于拉料模组6的后方的叠片驱动模组8包括设于机架1两侧的直线驱动模组和叠片驱动模组滑梁81，吸盘组10以往对位平台7方向悬挑的方式通过吸盘提升气缸9设于叠片驱动模组滑梁81下方，而叠片驱动模组滑梁81的两端分别支撑于设在机架1上方两侧的叠片驱动模组8的两个直线驱动模组的滑块上；

吸盘组10包括吸盘座101和以阵列方式布局设于其下方的多个吸盘102。

在本实施例中，所述对位平台7包括从下到上逐次支撑的对位台底座71、对位台平移板72和对位台旋转面73；

对位台底座71包括底座基板710、设于底座基板710四角的四个十字滑块711、设于底座基板710中部的X轴平移驱动模组712和Y轴平移驱动模组713，X轴平移驱动模组712包括X轴平移驱动模组底座7121、通过两端旋转支撑于X轴平移驱动模组底座7121的X轴平移驱动模组螺杆7122、套设于X轴平移驱动模组螺杆7122的X轴平移驱动模组螺母7123、与X轴平移驱动模组螺杆7122共轴连接并设于X轴平移驱动模组底座7121一端的X轴平移驱动模组电机7124以及设于X轴平移驱动模组螺母7123上的三轴支撑模组，三轴支撑模组包括三轴支撑模组底座7125、横向滑动设于前者上方的三轴支撑模组中间轨7126、通过三轴支撑模组旋转轴承7127设于前者上方的三轴支撑模组旋转法兰7128；

Y轴平移驱动模组713与X轴平移驱动模组712的构造相同；

对位台平移板72通过设于底座基板710四角的四个十字滑块711和设于底座基板710中部的X轴平移驱动模组712和Y轴平移驱动模组713的模组螺母上的三轴支撑模组可双轴滑动地设于对位台底座71上；

对位台平移板72包括平移基板720、设于前者四角的四个牛眼支撑721、设于平移基板720中心的旋转枢轴722和设于平移基板720短边的边缘的旋转驱动模组723，旋转驱动模组723与X轴平移驱动模组712的构造相同；

对位台旋转面73通过设于平移基板720四角的四个牛眼支撑721和设于平移基板720短边的边缘的旋转驱动模组723的模组螺母上的三轴支撑模组可绕旋转枢轴722旋转。

在本实施例中，所述牛眼支撑721包括牛眼支撑底座7211、滚动设于前者中的牛眼支撑钢球7212、滑动设于前者的牛眼支撑顶板7213；

旋转枢轴722包括旋转枢铰底座7221和通过旋转枢铰轴承7222设于前者上方的旋转枢铰顶板7223。

在本实施例中，机架1采用金属型材制作，上料辊2、导料辊3、切刀4、压料杆5、叠片驱动模组8、吸盘提升气缸9、吸盘组10和堆叠传送带11的各零部件都采用标准件或定制件，照明灯12、摄像机13、控制器14、真空发生器15和压缩机16都采用现有通用部件。对位平台7的面板采用金属材料制作，其余部件可采用标准件或定制件制作。其余零部件采用金属材料制作，电气系统的零件和组件可采用现有技术定制。

本实施例的工作过程如下：

参阅图1-5，本实施例在生产运行中，只需将卷绕印花卷材1001装设于上料辊2上，切刀4向侧边复位，压料杆5向上抬起，印花卷材1001的料头依次穿越导料辊3、切刀4、和压料杆5与对位平台7的上平面之间，并把印花卷材1001料头悬垂在压料杆5外侧。在生产开始时，拉料模组6的拉料滑梁61向压料杆5方向运动，当其停止在压料杆5右边时，拉料滑梁61上的夹料头62把印花卷材1001的料头夹住并往右拉动并展平在对位平台7上，然后压料杆5下压固定卷料的一端，切刀4动作并裁断当前的一幅印花切片1002，而后夹料头62松开。然后摄像机13拍摄被裁断的印花切片1002为机器视觉对印制面材识别和定位的模板数据。此后，机器重复上述动作夹住、拉取、裁断一幅印花切片1002，拍摄其图像并将其与最初的印花切片数据模板比较，从而计算出其相对于印花切片10数据模板的方位偏差，接着控制器14控制对位平台7对位台旋转面73作三轴复位运动从而使得印花切片1002与最初设定印花切片数据模板位置重合，然后吸盘提升气缸9提升归位，叠片驱动模组8的叠片驱动模组滑梁81往左移动，使得吸盘组10位于对位平台7上方，然后吸盘提升气缸9下降与对位平台7上被裁断的印花切片1002贴合并将其吸附，然后吸盘提升气缸9上升，叠片驱动模组8的叠片驱动模组滑梁81往右移动复位运动到堆叠传送带11上方，然后吸盘提升气缸9再次下降并将被裁断的印花切片1002释放在堆叠传送带11上方。以上动作反复进行，直到堆叠传送带11上的印花叠料1003堆叠到设定的层数后，堆叠传送带11上向右将印花叠料1003向外送出。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (6)

1.一种双重复位式叠片机，其特征在于：包括机架(1)、两端分别通过耳轴支撑于机架(1)后端的上料辊(2)、依次通过两端设于上料辊(2)前侧的导料辊(3)、切刀(4)和压料杆(5)、设于上料辊(2)前方的拉料模组(6)、设于拉料模组(6)下方的对位平台(7)、设于拉料模组(6)前方的叠片驱动模组(8)、通过吸盘提升气缸(9)设于叠片驱动模组(8)上的叠片驱动模组滑梁(81)下端的吸盘组(10)、设于叠片驱动模组(8)下方的堆叠传送带(11)、设于机架(1)上对位平台(7)上方的照明灯(12)和摄像机(13)、控制器(14)、真空发生器(15)和压缩机(16)，所述吸盘组(10)的各吸盘102与真空发生器(15)和压缩机(16)连接，上料辊(2)、导料辊(3)、切刀(4)、压料杆(5)、拉料模组(6)、对位平台(7)、叠片驱动模组(8)、吸盘提升气缸(9)、吸盘组(10)、堆叠传送带(11)的驱动电机或驱动电磁阀、照明灯(12)，摄像机(13)均与控制器(14)连接。

2.根据权利要求1所述的一种双重复位式叠片机，其特征在于：所述导料辊(3)、切刀(4)和压料杆(5)分别通过两端设于上料辊(2)的后方且与对位平台(7)和堆叠传送带(11)的上平面齐平；

设于对位平台(7)上方的拉料模组(6)包括设于机架(1)两侧的直线驱动模组和拉料滑梁(61)及夹料头(62)，夹料头(62)通过拉料滑梁(61)的两端分别支撑于设在机架(1)上方两侧的两个直线驱动模组的滑块上。

3.根据权利要求2所述的一种双重复位式叠片机，其特征在于：设于拉料模组(6)的后方的叠片驱动模组(8)包括设于机架(1)两侧的直线驱动模组和叠片驱动模组滑梁(81)，吸盘组(10)以往对位平台(7)方向悬挑的方式通过吸盘提升气缸(9)设于叠片驱动模组滑梁(81)下方，而叠片驱动模组滑梁(81)的两端分别支撑于设在机架(1)上方两侧的叠片驱动模组(8)的两个直线驱动模组的滑块上；

吸盘组(10)包括吸盘座(101)和以阵列方式布局设于其下方的多个吸盘102。

4.根据权利要求3所述的一种双重复位式叠片机，其特征在于：所述对位平台(7)包括从下到上逐次支撑的对位台底座(71)、对位台平移板(72)和对位台旋转面(73)；

对位台底座(71)包括底座基板(710)、设于底座基板(710)四角的四个十字滑块(711)、设于底座基板(710)中部的X轴平移驱动模组(712)和Y轴平移驱动模组(713)，X轴平移驱动模组(712)包括X轴平移驱动模组底座(7121)、通过两端旋转支撑于X轴平移驱动模组底座(7121)的X轴平移驱动模组螺杆(7122)、套设于X轴平移驱动模组螺杆(7122)的X轴平移驱动模组螺母(7123)、与X轴平移驱动模组螺杆(7122)共轴连接并设于X轴平移驱动模组底座(7121)一端的X轴平移驱动模组电机(7124)以及设于X轴平移驱动模组螺母(7123)上的三轴支撑模组，三轴支撑模组包括三轴支撑模组底座(7125)、横向滑动设于前者上方的三轴支撑模组中间轨(7126)、通过三轴支撑模组旋转轴承(7127)设于前者上方的三轴支撑模组旋转法兰(7128)；

Y轴平移驱动模组(713)与X轴平移驱动模组(712)的构造相同；

对位台平移板(72)通过设于底座基板(710)四角的四个十字滑块(711)和设于底座基板(710)中部的X轴平移驱动模组(712)和Y轴平移驱动模组(713)的模组螺母上的三轴支撑模组可双轴滑动地设于对位台底座(71)上；

对位台平移板(72)包括平移基板(720)、设于前者四角的四个牛眼支撑(721)、设于平移基板(720)中心的旋转枢轴(722)和设于平移基板(720)短边的边缘的旋转驱动模组(723)，旋转驱动模组(723)与X轴平移驱动模组(712)的构造相同；

对位台旋转面(73)通过设于平移基板(720)四角的四个牛眼支撑(721)和设于平移基板(720)短边的边缘的旋转驱动模组(723)的模组螺母上的三轴支撑模组可绕旋转枢轴(722)旋转。

5.根据权利要求4所述的一种双重复位式叠片机，其特征在于：所述牛眼支撑(721)包括牛眼支撑底座(7211)、滚动设于前者中的牛眼支撑钢球(7212)、滑动设于前者的牛眼支撑顶板组(7213)；

旋转枢轴(722)包括旋转枢铰底座7221和通过旋转枢铰轴承(7222)设于前者上方的旋转枢铰顶板(7223)。

6.一种利用权利要求5所述的双重复位式叠片机进行叠片的方法，其特征在于，具体方法如下：

将卷绕印花卷材(1001)装设于上料辊(2)上，切刀(4)向侧边复位，压料杆(5)向上抬起，印花卷材(1001)的料头依次穿越导料辊(3)、切刀(4)、和压料杆(5)与对位平台(7)的上平面之间，并把印花卷材(1001)料头悬垂在压料杆(5)外侧；

在生产开始时，拉料模组(6)的拉料滑梁(61)向压料杆(5)方向运动，当其停止在压料杆(5)右边时，拉料滑梁(61)上的夹料头(62)把印花卷材(1001)的料头夹住并往右拉动并展平在对位平台(7)上，然后压料杆(5)下压固定卷料的一端，切刀(4)动作并裁断当前的一幅印花切片(1002)，而后夹料头(62)松开；然后摄像机(13)拍摄被裁断的印花切片(1002)为机器视觉对印制面材识别和定位的模板数据；此后，机器重复上述动作夹住、拉取、裁断一幅印花切片(1002)，拍摄其图像并将其与最初的印花切片数据模板比较，从而计算出其相对于印花切片(10)数据模板的方位偏差，接着控制器(14)控制对位平台(7)对位台旋转面(73)作三轴复位运动从而使得印花切片(1002)与最初设定印花切片数据模板位置重合，然后吸盘提升气缸(9)提升归位，叠片驱动模组(8)的叠片驱动模组滑梁(81)往左移动，使得吸盘组(10)位于对位平台(7)上方，然后吸盘提升气缸(9)下降与对位平台(7)上被裁断的印花切片(1002)贴合并将其吸附，然后吸盘提升气缸(9)上升，叠片驱动模组(8)的叠片驱动模组滑梁(81)往右移动复位运动到堆叠传送带(11)上方，然后吸盘提升气缸(9)再次下降并将被裁断的印花切片(1002)释放在堆叠传送带(11)上方；

以上动作反复进行，直到堆叠传送带(11)上的印花叠料(1003)堆叠到设定的层数后，堆叠传送带(11)上向右将印花叠料(1003)向外送出。

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