CN114559475A - 一种纸垫条自动裁剪工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纸垫条自动裁剪工艺方法，包括以下步骤：将纸板原料在垛料台上码放整齐；PLC操作控制装置控制拆垛机械手自动吸附一张纸板，并且移动至上料平台上方，将纸板摆放在上料平台上；上料平台的一端设置剪板机，另一端设置送料装置，PLC操作控制装置控制送料装置自动将纸板向剪板机方向匀速推送；纸板在剪板机下方移动到位之后，PLC操作控制装置控制剪板机工作，将纸板裁剪为纸垫条。本发明的自动裁剪工艺方法，能够实现自动上料、自动进料、自动裁剪、自动计数和自动更换料箱等全过程自动裁剪线，裁剪出的纸垫条宽度完全符合工艺要求，裁剪效率大大提高。

Description

一种纸垫条自动裁剪工艺方法
技术领域
本发明属于纸垫条裁剪技术领域，具体涉及一种纸垫条自动裁剪工艺方法。
背景技术
变压器、电抗器及换流变线圈绕制过程中，需要使用大批量的纸垫条垫平线圈辐向，目前纸垫条制作均为人工操作剪板机剪切完成，且纸垫条的宽度规格较多，每换一种规格都需人工重新调整刀距，裁剪过程中需要操作人员从始至终进行放料、推料及收料，操作人员离开了就不能正常裁剪纸垫条，操作人员劳动强度大，纸垫条裁剪效率低下。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纸垫条自动裁剪工艺方法，本发明所采用的技术方案如下：
一种纸垫条自动裁剪工艺方法，包括以下步骤：
步骤1、将纸板原料在垛料台上码放整齐；
步骤2、PLC操作控制装置控制拆垛机械手自动吸附一张纸板，并且移动至上料平台上方，将纸板摆放在上料平台上；
步骤3、上料平台的一端设置剪板机，另一端设置送料装置，PLC操作控制装置控制送料装置自动将纸板向剪板机方向匀速定量推送；
步骤4、纸板在剪板机下方移动到位之后，PLC操作控制装置控制剪板机工作，将纸板裁剪为纸垫条。
本发明的有益效果：
本发明的自动裁剪工艺方法，能够实现自动上料、自动进料、自动裁剪、自动计数和自动更换料箱等全过程自动裁剪线，裁剪出的纸垫条宽度完全符合工艺要求，裁剪效率大大提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。
图1是本发明实施例的自动裁剪工艺方法的流程框图；
图2是本发明实施例的自动裁剪装置的立体图；
图3是本发明实施例的自动裁剪装置的俯视图；
图4是本发明实施例的拆垛装置的立体图；
图5是本发明实施例的送料装置的立体图；
图6是本发明实施例的送料装置的正视图；
图中，1.送料装置，2.上料平台，3.拆垛机械手桁架，4.剪板机，5.收料箱，6.垛料台，7.真空吸盘，8.废料箱，9.第一驱动机构，10.支撑立柱，11.支撑横梁，12.真空吸盘安装架，13.纸板夹头，14.定位柱，15.纵向校正板，16.第二驱动机构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，是本发明实施例的自动裁剪工艺方法的流程框图。一种纸垫条自动裁剪工艺方法，包括以下步骤：
步骤1、将纸板原料在垛料台上码放整齐；
步骤2、PLC操作控制装置控制拆垛机械手自动吸附一张纸板，并且移动至上料平台上方，将纸板摆放在上料平台上；
步骤3、上料平台的一端设置剪板机，另一端设置送料装置，PLC操作控制装置控制送料装置自动将纸板向剪板机方向匀速定量推送，根据剪板机的裁剪频率，一次送入一定量(纸垫条宽度)的纸板，边裁剪边送料；在上料平台的靠近剪板机的一端通过送料滑道连接收料箱用于收取成品纸垫条，在上料平台的远离剪板机的一端设置废料箱用于收取废料头；
步骤4、纸板在剪板机下方移动到位之后，PLC操作控制装置控制剪板机工作，将纸板裁剪为纸垫条。
另外，为了进一步提高纸垫条自动裁剪工艺方法的智能自动化水平，通过AGV小车运送成品纸垫条和纸板原料，在收料箱中设置满料检测装置用于满料时报警。
作为进一步优选的实施例，为了实现纸垫条自动裁剪工艺方法，设计一种专用的纸垫条自动裁剪装置，如图2所示，是本发明实施例的自动裁剪装置的立体图；如图3所示，是本发明实施例的自动裁剪装置的俯视图。纸垫条自动裁剪装置包括：设置在地面上的具有一定高度的垛料台6，垛料台6的上表面为长方形板状结构，垛料台6上放置有纸板原料。所述的垛料台6的一侧为设置在地面上的上料平台2，上料平台2的高度略高于垛料台6，上料平台2的上表面为长方形板状结构，上料平台2与垛料台6长度方向相互平行，上料平台2的一端部上方设置有剪板机4，上料平台2的靠近剪板机4的一端通过送料滑道连接有收料箱5，上料平台2的远离剪板机4的一端设置有废料箱8。上料平台2上设置有送料装置1，在上料平台2和垛料台6的上方宽度方向通过拆垛机械手桁架3设置有拆垛装置，所述的拆垛装置将纸板原料从垛料台6上移动到上料平台2上，送料装置1将纸板原料输送到剪板机4的下方，剪板机4将纸板原料裁剪为纸垫条，纸垫条通过送料滑道输送落入收料箱5中，裁剪后的纸板废料通过送料装置1放入废料箱8中。上料平台2的主体结构为钢焊接结构，刚性好，不易变形；上料平台2的表面铺设防划伤的非金属材质，避免对纸板表面造成损伤；上料平台2的表面布置非金属牛眼轴承，减小送料阻力。
如图4所示，是本发明实施例的拆垛装置的立体图。所述的拆垛装置包括：拆垛机械手、第一驱动机构9和真空吸盘安装架12。两根支撑立柱10对称安装在上料平台2和垛料台6的外侧，支撑横梁11与支撑立柱10的上端部固定连接组成门字型支撑框架结构的拆垛机械手桁架3。在支撑横梁11上设置有第一滑轨，第一滑轨与第一驱动机构9相配合，第一滑轨上安装有拆垛机械手，拆垛机械手用于纸板料垛的拆垛，拆垛机械手从垛料台6上抓取纸板后，沿支撑横梁11上的第一滑轨移动到上料平台2的上方，然后放置纸板。拆垛机械手可采用两轴机械手实现纸板原料的抓取、转移和摆放，两轴机械手实现水平和竖直两个方向的移动，方便吸附和放置纸板原料，拆垛机械手的输出轴端拾器上安装真空吸盘安装架12，真空吸盘安装架12的下方安装若干个真空吸盘7，拆垛机械手控制真空吸盘7抓取纸板原料之后，第一驱动机构9驱动拆垛机械手沿第一滑轨在支撑横梁11上移动，将纸板原料放置到上料平台2上。真空吸盘7具备缓冲功能，真空吸盘7取放片时动作轻柔，避免了损伤纸板。真空吸盘7分别控制，适用于不同尺寸长度的板料。拆垛机械手的两轴驱动采用伺服电机，伺服精度和坐标精度高；齿轮、齿条等关键部位具备自动润滑。第一驱动机构9由伺服电机配滚珠丝杠组成。
如图5所示，是本发明实施例的送料装置的立体图；如图6所示，是本发明实施例的送料装置的正视图。所述的送料装置1包括：纸板夹头13、定位柱14、纵向校正板15和第二驱动机构16，送料装置1实现纸板原料的自动定位、夹紧、送料等功能。第二驱动机构16位于上料平台2的下表面靠近废料箱8的一端，上料平台2的上表面长度方向平行设置有两条第二滑轨，第二滑轨与第二驱动机构16相配合，第二驱动机构16驱动两个纸板夹头13在第二滑轨上移动。上料平台2远离垛料台6的一侧设置有若干根定位柱14，上料平台2靠近垛料台6的一侧设置有长条状的纵向校正板15，纵向校正板15在上料平台2上的位置通过气缸控制可调整，定位柱14和纵向校正板15之间的宽度与纸板原料的宽度相配合。纸板夹头13远离废料箱8的一端端部为凹槽状夹头，凹槽状夹头的凹槽厚度与纸板原料的厚度相配合，纸板夹头13夹住纸板原料的一端，将纸板原料匀速推向剪板机4，剪板机4按照设定的速度将纸板原料裁剪为纸垫条。剪板机4裁剪纸垫条完成后产生的废料头，利用纸板夹头13拉回，在纸板夹头13的起始位置设置夹头翻转机构，夹头翻转机构用于实现纸板夹头13的180度翻转，纸板夹头13翻转后松开废料头放到废料箱8中，进行集中处理。裁剪产生的成品纸垫条，利用送料滑道直接进入收料箱5中装箱。成品收料区域放置3个成品收料箱5和1个余料箱，余料箱用于承接第一条齐头用余料，送料滑道(第二滑轨)有四个速度档位可调整，可自动切换。收料箱5中设有满料检测装置，满箱时PLC操作控制台控制停机、报警并传输信号给AGV小车，AGV小车自动实现更换收料箱5。另外，PLC操作控制台可设定收料箱5的满料数量，达到满箱时自动调整送料滑道的角度，实现3个成品收料箱5自动切换接料。废料箱8自带定位销，废料箱8在上料平台2一端就位后通过定位销定位，废料箱8装满后通过定位销方便移动。第二驱动机构16由伺服电机配滚珠丝杠组成，送料精度高；配合PLC操作控制台，具备记数功能；送料速度任意可调；滚珠丝杠、导轨等关键部位具备自润滑功能。
PLC操作控制台控制拆垛装置搬运移动纸板原料，PLC操作控制台控制送料装置1输送纸板原料，PLC操作控制台控制剪板机4将纸板原料裁剪成纸垫条。PLC操作控制台控制第一驱动机构9动作，将纸板原料从垛料台6移动到上料平台2上。PLC操作控制台控制第二驱动机构16动作，将纸板原料输送到剪板机4的下方，剪板机4根据设定的长度自动裁剪。在PLC操作控制台中预先设置好自动裁剪流程所有的相关工艺参数，裁剪过程自动计数，纸垫条数量到达设定值后，自动停机报警，提醒操作者项目完工。裁剪过程中，系统发生报警的同时，显示屏上简单扼要的提示原因，便于操作者快速处理。系统预留对外可访问接口，数据接口可扩展，外部客户端可访问采集设备内部数据。PLC操作控制台的人机界面采用工业触摸屏，通过人机界面能够清楚显示当前各个自动化设备状态信息，能够实时显示系统可能发生的各种故障信息。通过触摸屏录入原材料的宽度、厚度及纸垫条的宽度、厚度和长度，系统自动计算原材料重量、裁剪数量等，一键启动。PLC操作控制台与各装置之间通过无线通讯方式实现数据交互。PLC操作控制台的控制方法均为现有技术，在此不再赘述。
进一步地，所述的自动裁剪装置还包括AGV小车，当需要进料或换料时，PLC操作控制台传输信号给AGV小车拖运垛料台6行走，实现自动进料和更换新料。AGV小车拖运垛料台6行走时，PLC操作控制台自动控制其不得与裁剪设备或拆垛结构件相碰撞。或者，当需要更换收料箱5时，AGV小车完成收料箱5的更换。
进一步地，自动裁剪装置设置有安全防护机构。剪板机4与送料装置1设置安全互锁，送料到位后，剪板机4执行裁剪动作。自动裁剪装置设置有开机自检及故障自诊断功能，常见故障原因显示在触摸屏上，具有启动、停止、急停等按钮。在主控柜和各个有可能发生危险的区域布置急停开关，紧急时使用。
最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将纸板原料在垛料台上码放整齐；
步骤2、PLC操作控制装置控制拆垛机械手自动吸附一张纸板，并且移动至上料平台上方，将纸板摆放在上料平台上；
步骤3、上料平台的一端设置剪板机，另一端设置送料装置，PLC操作控制装置控制送料装置自动将纸板向剪板机方向匀速定量推送；
步骤4、纸板在剪板机下方移动到位之后，PLC操作控制装置控制剪板机工作，将纸板裁剪为纸垫条。
2.根据权利要求1所述的一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，在上料平台的靠近剪板机的一端通过送料滑道连接收料箱用于收取成品纸垫条，在上料平台的远离剪板机的一端设置废料箱用于收取废料头，通过AGV小车运送成品纸垫条和纸板原料，在收料箱中设置满料检测装置用于满料时报警。
3.根据权利要求2所述的一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，设计一种专用的纸垫条自动裁剪装置，包括：设置在地面上的垛料台(6)，垛料台(6)的上表面为长方形板状结构，所述的垛料台(6)的一侧为设置在地面上的上料平台(2)，上料平台(2)的上表面为长方形板状结构，上料平台(2)与垛料台(6)长度方向相互平行，上料平台(2)的一端部上方设置有剪板机(4)，上料平台(2)上设置有送料装置(1)，在上料平台(2)和垛料台(6)的上方宽度方向通过拆垛机械手桁架(3)设置有拆垛装置，所述的拆垛装置将纸板原料从垛料台(6)上移动到上料平台(2)上，送料装置(1)将纸板原料输送到剪板机(4)的下方；PLC操作控制台控制拆垛装置搬运移动纸板原料，PLC操作控制台控制送料装置(1)输送纸板原料，PLC操作控制台控制剪板机(4)将纸板原料裁剪成纸垫条；上料平台(2)的靠近剪板机(4)的一端通过送料滑道连接有收料箱(5)，上料平台(2)的远离剪板机(4)的一端设置有废料箱(8)；自动裁剪装置设置有安全防护机构。
4.根据权利要求3所述的一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，所述的拆垛装置包括：拆垛机械手、第一驱动机构(9)和真空吸盘安装架(12)，两根支撑立柱(10)对称安装在上料平台(2)和垛料台(6)的外侧，支撑横梁(11)与支撑立柱(10)的上端部固定连接组成门字型支撑框架结构的拆垛机械手桁架(3)，在支撑横梁(11)上设置有第一滑轨，第一滑轨上安装拆垛机械手，拆垛机械手的输出轴端拾器上安装真空吸盘安装架(12)，真空吸盘安装架(12)的下方安装若干个真空吸盘(7)。
5.根据权利要求4所述的一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，拆垛机械手采用两轴机械手，真空吸盘(7)具备缓冲功能，第一驱动机构(9)由伺服电机配滚珠丝杠组成。
6.根据权利要求3所述的一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，所述的送料装置(1)包括：纸板夹头(13)、定位柱(14)、纵向校正板(15)和第二驱动机构16，第二驱动机构(16)位于上料平台(2)的下表面靠近废料箱(8)的一端，上料平台(2)的上表面长度方向平行设置有两条第二滑轨，上料平台(2)远离垛料台(6)的一侧设置有若干根定位柱(14)，上料平台(2)靠近垛料台(6)的一侧设置有长条状的纵向校正板(15)，纵向校正板(15)在上料平台(2)上的位置通过气缸控制调整，纸板夹头(13)远离废料箱(8)的一端端部为凹槽状夹头，在纸板夹头(13)的起始位置设置夹头翻转机构。
7.根据权利要求6所述的一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，上料平台(2)的主体结构为钢焊接结构，上料平台(2)的表面铺设防划伤的非金属材质，上料平台(2)的表面布置非金属牛眼轴承，收料箱(5)中设有满料检测装置，废料箱(8)自带定位销，第二驱动机构(16)由伺服电机配滚珠丝杠组成。
8.根据权利要求3所述的一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，PLC操作控制台的人机界面采用工业触摸屏，PLC操作控制台与各装置之间通过无线通讯方式实现数据交互。
9.根据权利要求8所述的一种纸垫条自动裁剪工艺方法，其特征在于，进一步地，所述的自动裁剪装置包括AGV小车。
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