CN112848637A - 一种履带翻转式叠片机及其叠片方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带翻转式叠片机及其叠片方法，涉及智能制造装备领域，本发明的叠片机包括机架、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翻转叠片模组、设于翻转叠片模组下方的堆叠传送带、设于机架上对位平台上方的照明和摄像机、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，通过履带翻转式复位平台对裁切后的单版片料进行三轴自动复位并完成叠片，具有机构紧凑、生产运行节奏快、提高工效和降低生产成本的效果。

Description

一种履带翻转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，具体涉及一种履带翻转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。虽然也可以采用机器叠片的方式，但是如果采用常规的断片、识别定位、同位复位叠片的技术方案，则对于某些材料，叠层之间容易发生粘连或摩擦以至于产生叠层错位；而如果采用常规的断片、识别定位、吸运、叠片的技术方案，则由于设备相对复杂、工位增多，必然导致成本增加、工效降低。

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、计数的自动叠片设备，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履带翻转式叠片机及其叠片方法，以解决现有技术存在的上述缺陷。

一种履带翻转式叠片机，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翻转叠片模组、设于翻转叠片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；

所述上料辊、导料辊、切刀、压料杆、拉料模组、对位平台、吸附模组、翻转履带模组、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翻转叠片模组的上平面齐平；设于翻转叠片模组上方的拉料模组由设于机架两侧的直线驱动模组和拉料滑梁及夹料头组成，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，所述翻转叠片模组包括对位平台、翻转模组吊架、吸附模组和翻转履带模组，对位平台由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组成，翻转叠片模组通过对位平台的对位台底座设于机架上；

所述吸附模组包括平行设于对位台旋转面上方的上吸板、设于两侧的侧吸板、吊挂于侧吸板下端的下吸板，吸附模组通过翻转模组吊架设于对位平台的对位台旋转面上；

所述翻转履带模组包括翻转履带、翻转履带辊和翻转履带驱动电机，翻转履带通过设于吸附模组上下两端的翻转履带辊包绕吸附模组，翻转履带驱动电机设于翻转模组吊架下侧；

所述翻转履带用透气多孔材料制作，吸附模组的各吸板面向翻转履带的一面为多孔构造。

优选的，所述对位平台由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组成；

所述对位台底座由底座基板、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轴平移驱动模组组成，X轴平移驱动模组由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组成，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；

所述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；

所述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；

所述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，所述牛眼支撑由牛眼支撑底座、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组成；旋转枢轴由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组成。

优选的，所述吸附模组的上吸板、下吸板和侧吸板与真空发生器和压缩机连接。

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，通过履带翻转式复位平台对裁切后的单版片料进行三轴自动复位并完成叠片，具有机构紧凑、生产运行节奏快、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3-5为本发明实施例的局部构造详图。

图6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，翻转模组吊架8，吸附模组9，翻转履带模组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；

上吸板91，侧吸板92，下吸板93；

翻转履带101，翻转履带辊102，翻转履带驱动电机103；

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1-6，一种履带翻转式叠片机，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下方的翻转叠片模组、设于翻转叠片模组下方的堆叠传送带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、吸附模组9、翻转履带模组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的后方且与翻转叠片模组的上平面齐平；设于翻转叠片模组上方的拉料模组6由设于机架1两侧的直线驱动模组和拉料滑梁61及夹料头62组成，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，所述翻转叠片模组包括对位平台7、翻转模组吊架8、吸附模组9和翻转履带模组10，对位平台7由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组成，翻转叠片模组通过对位平台7的对位台底座71设于机架1上；

所述吸附模组9包括平行设于对位台旋转面73上方的上吸板91、设于两侧的侧吸板92、吊挂于侧吸板92下端的下吸板93，吸附模组9通过翻转模组吊架8设于对位平台7的对位台旋转面73上；

所述翻转履带模组10包括翻转履带101、翻转履带辊102和翻转履带驱动电机103，翻转履带101通过设于吸附模组9上下两端的翻转履带辊102包绕吸附模组9，翻转履带驱动电机103设于翻转模组吊架8下侧；

所述翻转履带101用透气多孔材料制作，吸附模组9的各吸板面向翻转履带的一面为多孔构造。

在本实施例中，所述对位平台7由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组成；

所述对位台底座71由底座基板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组成，X轴平移驱动模组712由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上的三轴支撑模组组成，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；

所述对位台平移板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；

所述对位台平移板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；

所述对位台旋转面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由牛眼支撑底座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组成；旋转枢轴722由旋转枢铰底座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组成。

在本实施例中，所述吸附模组9的上吸板91、下吸板92和侧吸板93与真空发生器15和压缩机16连接。

在本实施例中，机架1和翻转模组吊架8采用金属型材制作，上料辊2、导料辊3、切刀4、压料杆5、翻转履带模组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。吸附模组9的各吸盘采用金属或工程塑料制作。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1-6，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与翻转叠片模组的上平面之间，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翻转叠片模组上，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，然后控制器14就控制翻转叠片模组的吸附模组9的各吸盘以真空负压方式透过翻转履带101将印花切片1002吸附在其上，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，翻转履带模组10运转并将印花切片1002翻转到下方，然后吸附模组9的各吸盘的负压电磁阀被关闭，使得印花切片1002被释放到堆叠传送带11上。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 (7)

1.一种履带翻转式叠片机，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)下方的翻转叠片模组、设于翻转叠片模组下方的堆叠传送带(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)、吸附模组(9)、翻转履带模组(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所述的一种履带翻转式叠片机，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)的后方且与翻转叠片模组的上平面齐平；设于翻转叠片模组上方的拉料模组(6)由设于机架(1)两侧的直线驱动模组和拉料滑梁(61)及夹料头(62)组成，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所述的一种履带翻转式叠片机，其特征在于：所述翻转叠片模组包括对位平台(7)、翻转模组吊架(8)、吸附模组(9)和翻转履带模组(10)，对位平台(7)由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)组成，翻转叠片模组通过对位平台(7)的对位台底座(71)设于机架(1)上；

所述吸附模组(9)包括平行设于对位台旋转面(73)上方的上吸板(91)、设于两侧的侧吸板(92)、吊挂于侧吸板(92)下端的下吸板(93)，吸附模组(9)通过翻转模组吊架(8)设于对位平台(7)的对位台旋转面(73)上；

所述翻转履带模组(10)包括翻转履带(101)、翻转履带辊(102)和翻转履带驱动电机(103)，翻转履带(101)通过设于吸附模组(9)上下两端的翻转履带辊(102)包绕吸附模组(9)，翻转履带驱动电机(103)设于翻转模组吊架(8)下侧；

所述翻转履带(101)用透气多孔材料制作，吸附模组(9)的各吸板面向翻转履带的一面为多孔构造。

4.根据权利要求3所述的一种履带翻转式叠片机，其特征在于：所述对位平台(7)由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)组成；

所述对位台底座(71)由底座基板(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)组成，X轴平移驱动模组(712)由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)上的三轴支撑模组组成，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；

所述对位台平移板(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；

所述对位台平移板(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；

所述对位台旋转面(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所述的一种履带翻转式叠片机，其特征在于：所述牛眼支撑(721)由牛眼支撑底座(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)组成；旋转枢轴(722)由旋转枢铰底座(722)1和通过旋转枢铰轴承(7222)设于前者上方的旋转枢铰顶板(7223)组成。

6.根据权利要求1所述的一种履带翻转式叠片机，其特征在于：所述吸附模组(9)的上吸板(91)、下吸板(92)和侧吸板(93)与真空发生器(15)和压缩机(16)连接。

7.一种利用权利要求5所述的履带翻转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)与翻转叠片模组的上平面之间，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翻转叠片模组上，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，然后控制器(14)就控制翻转叠片模组的吸附模组(9)的各吸盘以真空负压方式透过翻转履带(101)将印花切片(1002)吸附在其上，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，翻转履带模组(10)运转并将印花切片(1002)翻转到下方，然后吸附模组(9)的各吸盘的负压电磁阀被关闭，使得印花切片(1002)被释放到堆叠传送带(11)上；

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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