CN115194780A - 用于生产卫生用品的机器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于生产卫生用品的机器和方法，机器(1)包括多个处理站点(10)，所述处理站点包括用于形成沿着机器方向(MD)推进的卫生用品的自动化设备(15，15’，15”)。机器(1)包括多轴工业机器人(4)，该多轴工业机器人被布置成自动地清洁和/或检查处理站点(10)的自动化设备(15，15’，15”)。根据本发明的机器(1)对可持续性具有积极影响。

Description

用于生产卫生用品的机器和方法

技术领域

本发明总体上涉及卫生用品的制造。

更具体地，本发明涉及一种用于生产卫生用品的机器和方法，其被设想用于以特别有效且成本优化的方式清洁和/或检查用于形成卫生用品的自动化设备。

本发明的开发特别关注卫生用品的制造领域，比如卫生护垫、餐具室衬垫、尿布、训练裤、纸巾、女性卫生用品、口罩、膏药等。

本发明的范围在任何情况下都不限于这些可能的应用领域。

背景技术

在工厂中清洁工业零件历来是一项昂贵且低效的程序。在这种情况下，在制造过程开始前保持零件清洁至关重要。残留物、油膜、碎屑颗粒、废料或其他瑕疵都可能阻碍下游工艺，如组装操作、热处理、包装等。

此外，在上述机器的情况下，另一个关键问题是需要对自动化零件进行若干次定期检查，以确保生产循环按照最佳条件进行。

迄今为止，工厂中工业零件的清洁和检查是由必须经过适当培训并且持有特定证书的操作员手动进行的。

手动清洁和检查涉及若干问题，比如操作员在干预过程中面临的风险、需要停机导致生产率降低、需要对操作员进行特定培训和认证、以及难以提供可重复的和高质量的干预。

发明内容

本发明的目的是以特别有效且成本优化的方式克服现有技术的缺点和限制。

本发明的另一个目的是提供一种上述类型的机器，其能够在不中断机器操作的情况下进行上述干预，从而确保干预的可重复性和高质量。

根据本发明，这些目的通过具有权利要求1所述特征的机器来实现。

根据另一方面，本发明涉及一种具有权利要求14所述特征的用于生产卫生用品的方法。

权利要求形成了本文提供的与本发明相关的公开内容的组成部分。

附图说明

现在将参考附图详细描述本发明，附图仅通过非限制性示例的方式给出，其中：

图1是示出根据本发明的机器的第一实施例的示意性平面图，

图2是示出根据本发明的机器的各种特征的示意性透视图，以及

图3是示出图1所示机器的进一步特征的示意性平面图。

具体实施方式

参考附图，用于生产卫生用品的机器用附图标记1表示。机器1包括相对于彼此串联布置的多个处理站点10，其中每个站点10包括对应的自动化设备15、15’、15”，这些自动化设备被配置为执行特定操作以形成卫生用品，从沿着机器方向MD推进通过站点10的原材料的连续卷材开始。

根据本发明，机器1包括可沿着处理站点10自动移动的至少一个多轴工业机器人4。

如下文详细描述的，配置并驱动多轴工业机器人4，用于执行清洁和/或检查循环，以便清洁和/或检测机器1的处理站点10的操作参数和故障。

参考图2，工业机器人4通过处置系统2可移动地安装在导轨3上。导轨3沿着站点10的一侧和/或在站点上方平行于机器方向MD延伸，以便不干扰站点10的自动化零件。

在可能的实施例中，处置系统2包括托架20，该托架沿着机器方向MD可滑动地安装在导轨3上，以便使机器人4能够容易地到达位于每个站点10中的所有装备。优选地，机器1包括正交于导轨3的至少一个辅助竖直导轨，该辅助竖直导轨被设置用于使托架20竖直地滑动。辅助竖直导轨可以与沿着机器方向MD延伸的导轨3连接，以便为可以沿着机器方向和竖直方向行进的托架20限定单一路径。在可能的实施例中，竖直导轨的一端可以设置在机器1的地面上。关于这一点，机器人4可以定位在包括驱动轮的托架20上，驱动轮用于从竖直导轨切换到地面并且在地面上自动移动。在一个或更多个实施例中，机器1包括多个平行的竖直导轨，这些竖直导轨连接至沿着机器方向MD隔开的导轨3，其中每个竖直导轨与对应的站点10相关联。由于这个特征，托架20可以沿着每个站点10被竖直地驱动。

根据图2所示的实施例，机器人4是具有基座40和立柱41的拟人机器人，该立柱围绕竖直指向的第一轴可旋转地安装在基座40上。机器人4具有安装在立柱41上的臂42，该臂围绕水平指向的第二轴枢转。附图标记43指的是安装在臂42上的前臂。前臂43围绕第三轴枢转，该第三轴也是水平指向的；前臂43还具有围绕其纵轴旋转的可能性；机器人4的前臂43在其与臂42相对的端部处设置有腕部44，该腕部安装成可以围绕两个相互正交的轴旋转。机器人4的所有轴可以由对应的电动机控制。机器人4的电动机由电子控制单元E(在图2中示意性示出)控制。因此，机器人4的腕部44通过一系列机器人元件41、42、43连接到机器人4的基座41，这些机器人元件围绕对应的机器人轴相互枢转。在腕部44的远侧端部处设置有凸缘，用于附接由机器人携带的工具。仍然关于优选实施例，机器人包括与机器人4的基座40相关联的稳定器45，其在图2中示意性地示出。

自然地，作为图2所示的替代方案，机器人4可以根据其他布置来制作，比如例如包括一对腕部的机器人。

如先前所述，工业机器人4通过处置系统2沿着站点10可移动地安装。在一个或更多个实施例中，处置系统2包括被配置为使工业机器人4沿着站点10移动的缆索驱动机器人6。“缆索驱动机器人”的表述是指一种自动的缆索驱动单元，其中柔性缆索用作致动器。每根缆索的一端围绕由电机扭转的转子卷绕，并且另一端连接到末端执行器。在本发明的情况下，每根缆索的一端连接到托架20，并且另一端连接到工业机器人4，特别是连接到基座40的顶点。应当注意，附图中示意性地示出了缆索驱动机器人6，并且没有示出致动器，因为本领域技术人员熟知如何提供功能布置。

优选地，连接缆索驱动机器人6，以便使工业机器人4能够以六个自由度移动，包括三个平移自由度和根据轴MD、Y、Z定向的三个自由度。

在操作中，工业机器人4由缆索驱动机器人6的缆索支撑到托架20，该缆索驱动机器人沿着机器方向MD与托架20一体地移动。如先前所述，通过驱动缆索驱动机器人6，工业机器人4能够以六个自由度移动，包括三个平移自由度和根据轴MD、Y、Z定向的三个自由度。

如先前所述，配置并驱动多轴工业机器人4，用于执行清洁和/或检查循环，以便清洁和/或检测机器1的处理站点10的操作状态。

在可能的实施例中，工业机器人4包括连接到腕部44的末端执行器5，该末端执行器布置成自动地清洁站点10的自动化设备15、15’、15”。关于这一点，工业机器人4被配置为沿着处理站点10自动地移动，并且对卫生用品生产中产生的废料进行真空抽吸，而不会干扰自动化设备15、15’、15”的操作。优选地，机器1包括连接到机器人4的末端执行器5的抽吸装置，以便对废料进行真空抽吸。抽吸装置可以包括进气端口和由电动机驱动的风扇，以便对卫生用品生产中产生的灰尘颗粒和碎屑进行真空抽吸。

优选地，机器1包括与机器人4相关联的输送和收集系统14，该输送和收集系统被配置为储存所抽吸的材料。根据图2所示的实施例，输送和收集系统14包括连接到收集袋8的管道7，该收集袋被设置用于聚集所抽吸的材料。在可能的实施例中，管道7是连接到设置有空气过滤器9的收集袋8的波纹柔性管。收集袋8安装在托架20上，并且在操作过程中与托架20一体地移动。在操作中，工业机器人4可以被驱动以吸取聚集在站点10中的废料(图1)。

在可能的实施例中，机器1可以包括连接到机器人4的末端执行器5的鼓风机装置，该鼓风机装置被设置用于吹掉所抽吸的材料。在这种情况下，机器1包括被设置用于收集真空废料的集尘袋13，工业机器人4可以将废料吹到该集尘袋中。优选地，集尘袋13固定在机器1的特定站点10处。在操作中，工业机器人4可以被驱动以将所吸取的废料吹进集尘袋13中(图3)。

在可能的实施例中，机器1被配置用于驱动工业机器人4，以便执行第一清洁步骤和第二清洁步骤，在第一清洁步骤中，抽吸装置沿着站点10对所述材料进行真空抽吸，在第二清洁步骤中，鼓风机装置将所吸取的材料吹入集尘袋13中。一旦完成多个清洁操作，可以清空集尘袋13，以便能够进行进一步的清洁操作。

在可能的实施例中，工业机器人4可以包括被设置用于发射红外加热的UV灯。

在可能的实施例中，工业机器人4可以包括连接到末端执行器5的蒸汽清洁装置，该蒸汽清洁装置被设置用于释放蒸汽，以便对站点10和自动化设备15、15’、15”进行快速干燥和消毒。

由于上述特征，在操作中，工业机器人4沿着处理站点10自动地移动，以便对站点10和相关的自动化设备15、15’、15”进行清洁(例如对卫生用品生产中产生的废料进行真空抽吸)。在操作中，缆索驱动机器人6在站点10上方为工业机器人4提供支撑，并且工业机器人4可以在沿着不同方向移动的过程中执行站点10的清洁操作，并且不会干扰自动化设备15、15’、15”和/或站点10的操作员。因此，机器1在不中断用品的生产流程的情况下为站点10提供有效清洁，从而使生产效率最大化。

在可能的实施例中，工业机器人4包括连接到腕部44的末端执行器5，该末端执行器被布置成自动地检查处理站点10的自动化设备15、15’、15”。关于这一点，工业机器人4被配置为沿着处理站点10自动地移动，并且检测站点10的自动化设备15、15’、15”的操作参数和/或故障，而不会干扰自动化设备15、15’、15”的操作。

优选地，机器1包括一组传感器，该组传感器包括至少一个摄像头，用于使机器人4能够执行所述自动检查。摄像头可以机载地布置在机器人4上，以便提供基于成像的自动检查和过程控制。应当注意，图像的获取可以通过使用摄像头、镜头和照明来进行，被配置为提供后续处理所需的数据，在清洁过程的情况下也是如此。

关于这一点，机器1包括主电子控制单元E1以及与主电子控制单元E1相关联的存储器，主电子控制单元被配置为驱动整个清洁和/或检查过程，存储器被配置为存储不同的清洁和/或检查循环信息，比如处理站点10的地图以及与自动化设备15、15’、15”相关的信息。主电子控制单元E1电连接至驱动工业机器人4的电动机的电子控制单元E。电力和信号传输由电线11、12提供。主电子控制单元E1被进一步配置为驱动托架20和缆索驱动机器人6。

如先前所述，可以进行图像的获取，以提供后续处理所需的数据，从而进行清洁和/或检查循环。主电子控制单元E1可以被配置为接收由上述传感器检测的参数并且处理所述参数，以便与站点10的自动化设备15、15’、15”的操作实时地向工业机器人4传送特定的清洁和/或检查循环信息，从而在生产循环的同时使工业机器人4能够自动地导航通过各站点10并且执行清洁/检查过程。

在一个或更多个实施例中，传感器包括红外传感器、光电管传感器和摄像头，其被配置为对清洁/检查操作和/或现场故障排除步骤和/或对站点10的自动化设备15、15’、15”的噪声和温度的检测进行远程监控。

在一个或更多个实施例中，可以对预定的清洁/检查循环进行预先编程以执行各操作。操作员可以在与主电子控制单元E1相关联的存储器中存储的多个循环中选择特定循环。通过非限制性示例，特定循环可以被编程为仅对一些处理站点10或者位于特定站点10中的一些自动化设备15、15’、15”进行清洁/检查。

在可能的实施例中，机器1被配置为执行预定的操作循环，在该预定的操作循环中，工业机器人4以预定时间间隔沿着机器方向MD自动地移动，识别特定的处理站点10，执行电源连接，并且继续进行所述特定处理站点10的自动化设备15、15’、15”的清洁和/或检查。

从上面的描述中可以明显看出，本发明提供了一种用于生产卫生用品的机器1，该机器能够自动地清洁和/或检查在多个处理站点10中操作的自动化设备15、15’、15”，从而避免操作员在干预过程中面临的风险、避免停机导致的生产率降低、避免对操作员进行特定培训和认证、并且还提供可重复的和高质量的清洁/检查。

此外，本发明允许通过节能程序提供上述优点，这对可持续性具有积极影响。

当然，在不损害本发明的原理的情况下，构造和实施例的细节可以相对于描述和示出的内容进行广泛的变化，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于生产卫生用品的机器(1)，包括：

多个处理站点(10)，所述处理站点包括自动化设备(15，15’，15”)，所述自动化设备被配置为从沿着机器方向(MD)推进的原材料的连续卷材开始来形成卫生用品，

处置系统(2)，所述处置系统可移动地安装在导轨(3)上，所述导轨平行于沿着所述处理站点(10)延伸的机器方向(MD)，

多轴工业机器人(4)，所述多轴工业机器人能通过所述处置系统(2)沿着所述处理站点(10)自动地移动，

所述多轴工业机器人(4)包括末端执行器(5)，所述末端执行器被布置成自动地清洁和/或检查所述处理站点(10)的自动化设备(15，15’，15”)，

主电子控制单元(E1)，所述主电子控制单元被配置为与用于生产卫生用品的自动化设备(15，15’，15”)的操作实时地驱动由所述多轴工业机器人(4)执行的清洁和/或检查过程，

其中，在操作中，与所述自动化设备(15，15’，15”)的操作同时，所述工业机器人(4)被驱动以沿着所述处理站点(10)自动地移动，通过所述末端执行器(5)清洁和/或检测所述处理站点(10)的自动化设备(15，15’，15”)的操作参数和故障。

2.根据权利要求1所述的机器(1)，其中，所述处置系统(2)包括可滑动地安装在所述导轨(3)上的托架(20)。

3.根据权利要求2所述的机器(1)，其中，所述处置系统(2)包括与所述托架(20)相关联的缆索驱动机器人(6)，所述缆索驱动机器人被配置为使所述工业机器人(4)以六个自由度移动，包括三个平移自由度和根据三个轴(MD，Y，Z)定向的三个自由度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的机器(1)，包括正交于所述导轨(3)的辅助竖直导轨，所述辅助竖直导轨被设置为使所述托架(20)竖直地滑动直到到达所述处理站点(10)的地面，所述托架(20)包括用于在地面上驱动所述托架(20)的驱动轮。

5.根据前述权利要求中任一项所述的机器(1)，包括一组传感器，这组传感器包括至少一个摄像头，用于能够对所述自动化设备(15，15’，15”)进行自动化清洁和/或检查操作。

6.根据前述权利要求中任一项所述的机器(1)，其中，所述工业机器人(4)包括连接到所述末端执行器(5)的抽吸装置，以便对卫生用品生产中产生的废料进行真空抽吸。

7.根据权利要求6所述的机器(1)，包括与所述工业机器人(4)相关联的输送和收集系统(14)，所述输送和收集系统被配置为储存所抽吸的材料，其中，所述输送和收集系统(14)包括连接到收集袋(8)的管道(7)，所述收集袋被设置用于聚集所抽吸的材料。

8.根据权利要求7所述的机器(1)，其中，所述收集袋(8)安装在所述托架(20)上，并且与所述托架(20)一体地移动。

9.根据权利要求6所述的机器(1)，其中，所述工业机器人(4)包括连接到所述末端执行器(5)的鼓风机装置，以便吹掉所抽吸的材料。

10.根据权利要求9所述的机器(1)，其中，所述机器(1)被配置为驱动所述工业机器人(4)，以便执行第一清洁步骤和第二清洁步骤，在所述第一清洁步骤中，所述抽吸装置沿着所述处理站点(10)对所述废料进行真空抽吸，在所述第二清洁步骤中，所述鼓风机装置将吸取的废料吹入集尘袋(13)中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的机器(1)，包括主电子控制单元(E1)以及与所述主电子控制单元(E1)相关联的存储器，所述主电子控制单元被配置为驱动整个清洁和/或检查过程，所述存储器被配置为存储不同的清洁和/或检查循环信息。

12.根据权利要求11所述的机器(1)，其中，在所述卫生用品的生产循环过程中，所述工业机器(4)被配置为执行预定的操作循环，在所述预定的操作循环中，所述工业机器人(4)被配置为以预定时间间隔沿着所述机器方向(MD)自动地移动，识别特定的处理站点(10)，执行电源连接，并且继续进行所述特定的处理站点(10)的自动化设备(15，15’，15”)的清洁和/或检查。

13.根据前述权利要求中任一项所述的机器(1)，其中，所述工业机器人(4)是拟人机器人，包括：

基座(40)和围绕竖直指向的第一轴可旋转地安装在所述基座(40)上的立柱(41)，

围绕水平指向的第二轴可枢转地安装在所述立柱(41)上的臂(42)，

围绕水平指向的第三轴可枢转地安装在所述臂(42)上的前臂(43)，

安装在所述前臂(43)的末端处的腕部(44)，所述腕部连接到所述末端执行器(5)。

14.一种生产卫生用品的方法，包括：

提供多个处理站点(10)，所述处理站点包括自动化设备(15，15’，15”)，用于从沿着机器方向(MD)推进的原材料的连续卷材开始来形成所述卫生用品，

提供可移动地安装在导轨(3)上的处置系统(2)，所述导轨平行于沿着所述处理站点(10)延伸的机器方向(MD)，

提供能沿着所述处理站点(10)自动地移动的至少一个多轴工业机器人(4)，所述多轴工业机器人(4)包括末端执行器(5)，所述末端执行器被布置成自动地清洁和/或检查所述自动化设备(15，15’，15”)，

与用于生产卫生用品的所述自动化设备(15，15’，15”)的操作同时，使所述工业机器人(4)沿着所述站点(10)自动地移动，通过所述末端执行器(5)清洁和/或检测所述处理站点(10)的自动化设备(15，15’，15”)的操作参数和故障。

15.根据权利要求14所述的方法，包括执行预定的操作循环，在所述预定的操作循环中，所述工业机器人(4)被配置为以预定时间间隔沿着机器方向(MD)自动地移动，识别特定的处理站点(10)，执行电源连接，并且继续进行所述特定的处理站点(10)的自动化设备(15，15’，15”)的清洁和/或检查。

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