CN115465706A - 一种布料输送装置及布料收卷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种布料输送装置,包括放料单元,用于安装放料滚筒,并持续放料;褶皱纠偏装置;纠偏单元,能够根据布料的偏移方向,选择启用第一纠偏机构或第二纠偏机构;张力调节单元,用于调节布料张力;整平单元,用于收卷前展平布料;所述除静电机构用于消除布料静电;褶皱纠偏装置,设置在纠偏单元前,展开布料在输送过程中产生的褶皱,防止偏移。其中,放料单元、纠偏单元、张力调节单元,整平单元及收料单元都可以采用变频一体机实现,由此在布匹输送过程中,实现了布匹两侧电机转差率、布匹两侧传输速度、布匹两侧张力、布匹两侧制动力在超微机构上的同步。
Description
技术领域
本申请涉及纺织机械技术领域,具体涉及一种布料输送装置及布料收卷方法。
背景技术
在纺织机械领域,布料传输是一个重要的工序,布料传输过程影响布料成卷质量,一般影响布料收卷质量的主要有两个因素,一是布料在传输的过程中会发生偏移,导致收卷辊无法整齐缠绕布料,布料偏移将导致布料边缘褶皱,无法满足成品卷尺寸要求,严重偏移设置会造成输送过程中断,人工调整费时费力;二是布料输送过程中,布料的张力会发生波动,张力过大,会导致布料拉伸变形,张力过小会造成布料产生褶皱或布料偏移,现有技术中张力调节结构,张力调节存在滞后,也无法补偿纠偏装置在纠偏过程中带来的张力波动,无法使布料保持恒张力输送,使得产品收卷效率低下,废品率高。
发明内容
本发明为克服上述情况不足,旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种布料输送装置,包括放料单元、纠偏单元、张力调节单元,整平单元、收料单元及控制器;放料单元,用于安装放料滚筒,并持续放料;褶皱纠偏装置,褶皱纠偏装置包括褶皱纠偏支架,褶皱纠偏支架上依次转动连接三根褶皱纠偏辊,所述褶皱纠偏辊包括外层辊筒和内部滚轴,所述外层辊筒包覆内部滚轴,所述外层辊筒上设置有多个通孔,所述内部滚轴外周侧设置有多个和通孔位置对应的弹簧槽,所述弹簧槽内固定安装有伸缩弹簧,所述伸缩弹簧的顶端固定安装有顶珠,所述顶珠的直径大于所述通孔的直径,所述所述顶珠的顶端伸出所述通孔;多个通孔在外层辊筒的外周侧展开图上呈“V”型对称等距排列;染料槽,所述染料槽设置在放料单元与褶皱纠偏装置之间;纠偏单元,包括第一纠偏机构及第二纠偏机构,所述第一纠偏机构及第二纠偏机构依次设置,并能够根据布料的偏移方向,选择启用第一纠偏机构或第二纠偏机构;张力调节单元,包括主动张力调节机构及被动张力调节机构,其中,被动张力调节机构包括张力检测元件,主动张力调节机构能够根据张力检测元件反馈的布料张力,主动调节布料张力;整平单元,包括整平机构及除静电机构,所述整平机构用于展平布料;所述除静电机构用于消除布料静电;收料单元,用于放置收料滚筒,并持续收料;控制器,控制器分别与放料
其中,放料单元(1)、纠偏单元(2)、张力调节单元(3),整平单元(4)及收料单元(5)都可以采用变频一体机实现,由此在布匹输送过程中,实现了布匹两侧电机转差率、布匹两侧传输速度、布匹两侧张力、布匹两侧制动力在超微机构上的同步。
单元、纠偏单元、张力调节单元,整平单元及收料单元电性连接。
其中,放料单元、纠偏单元、张力调节单元,整平单元、收料单元依次设置,布料经放料单元放出,依次经纠偏单元、张力调节单元,整平单元,由收料单元完成收卷,最终得到成品卷。由于多个通孔及弹簧槽在外层辊筒和内部滚轴的外周侧展开图上呈“V”型对称等距排列,因此,顶珠在于布料的接触过程中,模拟了人手的理布过程,顶珠将布料向两边排挤,实现自动整布过程,展开布料在输送过程中产生的褶皱,防止偏移。
进一步的,所述纠偏单元包括纠偏支架及固定设置在纠偏支架上的第一纠偏机构及第二纠偏机构,所述第一纠偏机构包括固定设置在纠偏支架顶部横梁底侧的两个第一纠偏气缸,所述第一纠偏气缸通过固定块转动安装有第一纠偏压轮,所述控制器用于控制第一纠偏气缸的伸缩;所述第一纠偏机构还包括固定安装在所述纠偏支架的左侧底端的第一纠偏座,所述第一纠偏座的顶端开设有辊槽,所述辊槽内转动安装有两个第一纠偏辊,一所述第一纠偏辊的一端固定安装第一转轴,第一转轴上固定安装有第一链轮,所述第一转轴的一端固定安装第一伺服电机的输出端,另一所述第一纠偏辊的一端安装有第二转轴,所述第二转轴上固定安装有第二链轮,所述第一链轮和第二链轮之间通过链条传动连接;第一纠偏气缸具有驱动第一纠偏压轮底侧高于第一纠偏辊顶侧的传输工位和驱动第一纠偏压轮底侧低于第一纠偏辊顶侧的纠偏工位,所述第一纠偏辊的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°。
其中,第一纠偏机构及第二纠偏机构依次设置,能够分别对布料进行左/右纠偏,第一纠偏机构中的两个第一纠偏气缸具有驱动第一纠偏压轮底侧高于第一纠偏辊顶侧的传输工位和驱动第一纠偏压轮底侧低于第一纠偏辊顶侧的纠偏工位,当第一纠偏气缸驱动第一纠偏压轮处于传输工位时,布料不与第一纠偏辊接触,当第一纠偏气缸驱动第一纠偏压轮处于纠偏工位时,第一纠偏压轮下压布料,由于此时第一纠偏压轮底侧低于第一纠偏辊,布料被压在第一纠偏辊顶侧,由于第一纠偏辊的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°,第一纠偏辊转动对布料进行左纠偏。
进一步的,所述第二纠偏机构包括固定设置在纠偏支架顶部横梁底侧的两个第二纠偏气缸,所述第二纠偏气缸通过固定块转动安装有第二纠偏压轮,所述控制器用于控制第二纠偏气缸的伸缩,所述第二纠偏机构还包括固定安装在所述纠偏支架的右侧底端的第二纠偏座,所述第二纠偏座的顶端开设有辊槽,所述辊槽内转动安装有两个第二纠偏辊,其中第二纠偏辊的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°,且第一纠偏辊的轴线方向与第二纠偏辊的轴线方向之间的夹角为120°,所述第二纠偏辊由第二伺服电机驱动,第二纠偏气缸具有驱动第二纠偏压轮底侧高于第二纠偏辊顶侧的传输工位和驱动第二纠偏压轮底侧低于第二纠偏辊顶侧的纠偏工位。
其中,第二纠偏机构中的两个第二纠偏气缸具有驱动第二纠偏压轮底侧高于第二纠偏辊顶侧的传输工位和驱动第二纠偏压轮底侧低于第二纠偏辊顶侧的纠偏工位,当第二纠偏气缸驱动第二纠偏压轮处于传输工位时,布料不与第二纠偏辊接触,当第二纠偏气缸驱动第二纠偏压轮处于纠偏工位时,第二纠偏压轮下压布料,由于此时第二纠偏压轮底侧低于第二纠偏辊,布料被压在第二纠偏辊顶侧,由于第二纠偏辊的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°,且第一纠偏辊的轴线方向与第二纠偏辊的轴线方向之间的夹角为120°,第二纠偏辊转动对布料进行右纠偏。
进一步的,所述纠偏支架的左右侧立柱的下端外侧通过安装架分别转动安装有第一导辊和第五导辊,所述纠偏支架的左右侧立柱的顶端内侧通过安装架分别转动安装有第二导辊和第四导辊,所述第一纠偏压轮和第二纠偏压轮之间设置第三导辊,所述第二导辊、第三导辊以及第四导辊的高度相同,且高于第一纠偏压轮及第二纠偏压轮。
其中,第一导辊、第二导辊、第三导辊、第四导辊及第五导辊从左到右依次设置,五个导辊的设置便于布料的导向,同时第二导辊、第三导辊以及第四导辊的高度相同,同时第一纠偏压轮/第二纠偏压轮和第一纠偏辊/第二纠偏辊的高度均低于第二导辊、第三导辊以及第四导辊的高度,使得第一纠偏压轮/第二纠偏压轮能够将布料压在第一纠偏辊/第二纠偏辊上。
进一步的,所述纠偏支架的右侧的两立柱上分别固定安装有布料检测单元,布料检测单元包括U型固定架及安装在U型固定架内侧的光电开关。
其中左侧光电开关和右侧光电开关之间的距离大于布料的宽度,且左侧光电开关和右侧光电开关正对布料,当左侧光电开关检测到布料时,表明布料向左偏移,光电开关用于将偏移信号反馈给控制器,控制器控制第二纠偏机构,将布料导正;同理,当右侧光电开关检测到布料时,表明布料向右偏移,光电开关用于将偏移信号反馈给控制器,控制器控制第一纠偏机构,将布料导正。
进一步的,所述张力调节单元包括主动张力调节机构及被动张力调节机构,所述主动张力调节机构包括主动张力调节支架,所述主动张力调节支架的底端固定安装有固定板,所述固定板的顶端等间距转动安装有主动张力调节辊,所述主动张力调节支架两侧内部开设滑槽,所述滑槽内滑动安装有活动板,所述活动板的底端等间距转动安装有主动张力调节辊,所述活动板固定安装有电动推杆的输出端,所述电动推杆的顶端固定设置在主动张力调节支架上;所述被动张力调节机构包括被动张力调节支架,所述被动张力调节支架的顶端和底端等间距交错设置有伸缩套筒,伸缩套筒包括固定套与伸缩杆,所述固定套与伸缩杆之间设置有弹簧,所述伸缩杆的顶端转动安装有被动张力调节辊;所述被动张力调节支架的左侧底端固定安装有传感器支架,所述传感器支架的顶端固定安装位移传感器,所述移传感器正对被动张力调节辊。
其中,被动张力调节机构包括上下交错设置有伸缩套筒,伸缩套筒顶端转动安装有被动张力调节辊,通过伸缩套筒内设置的弹簧,能够对布料输送过程中产生的张力变化带来自适应,从而调整布料张力轻微的波动;被动张力调节支架的左侧底端设置有位移传感器,当位移传感器检测到被动张力调节辊位移超过预设距离时,主动张力调节机构动作,主动张力调节机构电动推杆驱动活动板向上或向下运动,直至布料张力处于预设区间,主动张力调节机构能够调节布料较大张力变化。
进一步的,所述整平单元包括整平支架,所述整平支架包括整平机构及除静电机构,所述整平机构包括展平辊以及驱动展平辊转动的驱动电机,除静电机构包括静电消除辊及与静电消除辊连接的金属线,所述金属线接地;所述展平辊的辊体的左右两侧设置有对称设置螺旋线,所述左右两侧螺旋线旋向相反;所述静电消除辊的材质为金属;所述静电消除辊及展平辊之间设置供布料通过的间隙。
其中,静电消除辊及展平辊对辊设置,两者之间设置供布料通过的间隙,该间隙略小于布料的厚度,使得布料在通过静电消除辊及展平辊时,能够充分展平且充分消除静电。
进一步的,所述放料单元包括放料支架,所述放料支架的顶端固定安装有控制器,所述放料单元左侧转动安装有放料辊筒,所述放料辊筒通过链传动连接放料辊伺服电机。
进一步的,所述收料单元包括收料支架,所述收料辊支架右侧转动安装有收料辊筒,所述收料辊筒通过链传动连接收料辊伺服电机。
本发明还包括一种应用布料输送装置的布料收卷方法,包括以下步骤:
S1:将布料原料卷放置在放料辊筒上,将布料端依次经过纠偏单元中的第一导辊、第二导辊、第三导辊、第四导辊、第五导辊后,经过张力调节单元、整平单元,缠绕在收料单元的收料辊筒上,缠绕2-3圈后固定;
S2:同步启动放料辊伺服电机及收料辊伺服电机,当布料检测单元检测到布料发生左侧偏移时,控制器控制两个第一纠偏气缸向下运动,使第一纠偏气缸由传输工位变为纠偏工位,当布料检测单元检测测到布料回正后,控制器控制两个第一纠偏气缸向上运动,使第一纠偏气缸由纠偏工位变为传输工位;当布料检测单元检测到布料发生右侧偏移时,控制器控制两个第二纠偏气缸向下运动,使第二纠偏气缸由传输工位变为纠偏工位,当布料检测单元检测测到布料回正后,控制器控制两个第二纠偏气缸向上运动,使第二纠偏气缸由纠偏工位变为传输工位;
S3:在步骤S2中,当第一纠偏气缸或第二纠偏气缸从向下运动至触碰布料到继续向下运动至纠偏工位的过程中,控制器控制电动推杆同步驱动活动板向上运动;当第一纠偏气缸或第二纠偏气缸从纠偏工位向上运动至脱离布料时,控制器控制电动推杆同步驱动活动板向下运动;
S4:当位移传感器检测到张力调节辊的位置发生变化时,位移传感器将该位置变化信号反馈给控制器,控制器将该位置变化信号转变为布料张力变化信号,控制器通过该布料张力变化信号控制电动推杆动作,电动推杆驱动活动板向上或向下运动,直至布料张力处于预设区间。
S5:当步骤S3和步骤S4同时触发时,优先执行步骤S3;
S6:收料单元收卷完成后,卸下成品卷,并入库。
其中,步骤S3的运行使张力调节单元与纠偏单元协同动作,由于纠偏单元动作时,会使布料瞬间张进或放松,造成布料张力的较大变化,此时,张力调节单元同步动作,即同步使布料瞬间放松或张进,弥补纠偏单元对布料的张进量或放松量,使布料张力维持稳定。
步骤S4中,位移传感器检测到张力调节辊的位置变化具有预设值,当张力调节辊的位置变化小于预设值时,表面布料张力仅产生轻微波动,此时,控制器不向电动推杆发出动作命令,当张力调节辊的位置变化大于预设值时,控制器向电动推杆发出动作命令。
当步骤S3和步骤S4同时触发时,布料张力的突然较大改变为步骤S3产生的结构,因此优先进行步骤S3。
本发明采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:
(1)本申请设置的纠偏单元,包括第一纠偏机构及第二纠偏机构,能够根据纠偏需要,灵活选择启用第一纠偏机构或第二纠偏机构,而不需要纠偏时,纠偏机构不与布料接触,避免布料正常输送过程中纠偏机构对布料输送的张力带来影响;通过倾斜设置的第一纠偏辊/第二纠偏辊,能够迅速对偏移布料进行纠偏,且倾斜设置的纠偏辊与布料输送方向具有相同方向上的分量,纠偏手段柔和,避免布料在纠偏的过程中产生褶皱。
(2)本申请设置的张力调节单元包括主动张力调节机构及被动张力调节机构,其中,被动张力调节机构交错设置有伸缩套筒,伸缩套筒顶端转动安装有被动张力调节辊,通过伸缩套筒内的弹簧,能够对布料输送过程中产生的张力变化带来自适应,从而调整布料张力轻微的波动;被动张力调节支架的左侧底端设置有位移传感器,当位移传感器检测到被动张力调节辊位移超过预设距离时,主动张力调节机构动作,主动张力调节机构电动推杆驱动活动板向上或向下运动,直至布料张力处于预设区间。张力调节单元采用张力调节机构及被动张力调节机构相结合的方式,被动张力调节机构能够自使用调整布料张力轻微的波动,避免主动张力调节机构频繁动作,同时,主动张力调节机构能够调节布料较大张力变化。
(3)本申请的主动张力调节机构能够与纠偏单元配合动作,当纠偏单元中的第一纠偏气缸或第二纠偏气缸从向下运动至触碰布料到继续向下运动至纠偏工位的过程中,控制器控制电动推杆同步驱动活动板向上运动;当第一纠偏气缸或第二纠偏气缸从纠偏工位向上运动至脱离布料时,控制器控制电动推杆同步驱动活动板向下运动;第一纠偏气缸或第二纠偏气缸从向下运动至触碰布料到继续向下运动至纠偏工位的过程中,会使得布料急速张紧,这时控制电动推杆同步驱动活动板向上运动,使得布料同步放松,同时控制器控制布料张紧量等于布料放松量,保持布料张力始终稳定。
(4)本申请设置的整平单元包括整平机构及除静电机构,整平单元紧邻收料单元,使得布料在收卷前,保持平整,同时消除静电,进一步保证布料试卷成品质量。
(5)本发明通过增加的褶皱纠偏辊上的对称等距分布的突出顶珠,自动维持布料的对称进布,自动消除褶皱,防止布料偏移,自动纠偏。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明褶皱纠偏辊的主视图;
图3为本发明褶皱纠偏辊的剖视图;
图4为本发明放料单元结构示意图;
图5为本发明纠偏单元结构示意图
图6为本发明图5中A-A向视图;
图7为本发明第一纠偏座俯视图;
图8为本发明张力调节单元机构示意图;
图9为本发明整平单元结构示意图;
图10为本发明收料单元结构示意图。
图中:1、放料单元;2、纠偏单元;3、张力调节单元;4、整平单元;5、收料单元;6、控制器;7、放料辊筒;8、放料辊伺服电机;9、收料辊筒;10、收料辊伺服电机;11、纠偏支架;12、第一纠偏气缸;13、第一纠偏压轮;14、第一纠偏座;15、第一纠偏辊;16、第一链轮;17、第二链轮;18第一伺服电机;19、第二纠偏气缸;20、第二纠偏压轮;21、第二纠偏座;22、第二纠偏辊;23、第二伺服电机;24、第一导辊;25、第二导辊;26、第三导辊;27、第四导辊;28、第五导辊;29、U型固定架;30、光电开关;31、主动张力调节支架;32、主动张力调节辊;33、固定板;34、活动板;35、电动推杆;36、被动张力调节支架;37、伸缩套筒;38、固定套;39、伸缩杆;40、弹簧;41、被动张力调节辊;42、传感器支架;43、位移传感器;44、整平支架;45、展平辊;46、驱动电机;47、静电消除辊;48、金属线;49、螺旋线;50、褶皱纠偏装置;51、褶皱纠偏支架;52、褶皱纠偏辊;53、外层辊筒;54、内部滚轴;55、弹簧槽;56、伸缩弹簧;57、顶珠;60、染料槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种布料输送装置,包括放料单元1、纠偏单元2、张力调节单元3,整平单元4、收料单元5及控制器6;放料单元1,用于安装放料滚筒,并持续放料;纠偏单元2,包括第一纠偏机构及第二纠偏机构,第一纠偏机构及第二纠偏机构依次设置,并能够根据布料的偏移方向,选择启用第一纠偏机构或第二纠偏机构;张力调节单元3,包括主动张力调节机构及被动张力调节机构,其中,被动张力调节机构包括张力检测元件,主动张力调节机构能够根据张力检测元件反馈的布料张力,主动调节布料张力;整平单元4,包括整平机构及除静电机构,整平机构用于展平布料;除静电机构用于消除布料静电;收料单元5,用于放置收料滚筒,并持续收料;控制器6,控制器6分别与放料单元1、纠偏单元2、张力调节单元3,整平单元4及收料单元5电性连接。
其中,放料单元1、纠偏单元2、张力调节单元3,整平单元4及收料单元5都可以采用变频一体机实现,由此在布匹输送过程中,实现了布匹两侧电机转差率、布匹两侧传输速度、布匹两侧张力、布匹两侧制动力在超微机构上的同步。具体的,放料单元1、纠偏单元2、张力调节单元3,整平单元4、收料单元5依次设置,布料经放料单元1放出,依次经纠偏单元2、张力调节单元3,整平单元4,由收料单元5完成收卷,最终得到成品卷,其中纠偏单元2能够根据需要选择启用第一纠偏机构或第二纠偏机构。
请参阅图2-3,褶皱纠偏装置50,褶皱纠偏装置50包括褶皱纠偏支架51,褶皱纠偏支架51上依次转动连接三根褶皱纠偏辊52,所述褶皱纠偏辊52包括外层辊筒53和内部滚轴54,所述外层辊筒53包覆内部滚轴54,所述外层辊筒53上设置有多个通孔54,所述内部滚轴54外周侧设置有多个和通孔54位置对应的弹簧槽55,所述弹簧槽55内固定安装有伸缩弹簧56,所述伸缩弹簧56的顶端固定安装有顶珠57,所述顶珠57的直径大于所述通孔54的直径,所述所述顶珠57的顶端伸出所述通孔54;染料槽60,所述染料槽60设置在放料单元1与褶皱纠偏装置50之间;
具体的,由于多个通孔54及弹簧槽55在外层辊筒53和内部滚轴54的外周侧展开图上呈“V”型对称等距排列,因此,顶珠57在于布料的接触过程中,模拟了人手的理布过程,顶珠57将布料向两边排挤,实现自动整布过程,展开布料在输送过程中产生的褶皱,防止偏移。当布料偏移时,布料出来后侧边上有重叠和褶皱,褶皱纠偏装置50在消除褶皱的同时,自动维持布料的对称进布,防止了布料整体偏移,实现了自动纠偏。
请参阅图4,放料单元1包括放料支架,放料支架的顶端固定安装有控制器6,放料单元1左侧转动安装有放料辊筒7,放料辊筒7通过链轮传动连接放料辊伺服电机8。
放料辊伺服电机8可替换为步进电机,放料辊筒7驱动结构配置为能够紧缺控制转速和输出稳定力矩,传动结构可替换为齿轮传动结构,传动机构被配置为传动精度高的传动结构。
请参阅图5-7,纠偏单元2包括纠偏支架11及固定设置在纠偏支架11上的第一纠偏机构及第二纠偏机构,第一纠偏机构包括固定设置在纠偏支架11顶部横梁底侧的两个第一纠偏气缸12,第一纠偏气缸12通过固定块转动安装有第一纠偏压轮13,控制器6用于控制第一纠偏气缸12的伸缩;第一纠偏机构还包括固定安装在纠偏支架11的左侧底端的第一纠偏座14,第一纠偏座14的顶端开设有辊槽,辊槽内转动安装有两个第一纠偏辊15,一第一纠偏辊15的一端固定安装第一转轴,第一转轴上固定安装有第一链轮16,第一转轴的一端固定安装第一伺服电机18的输出端,另一第一纠偏辊15的一端安装有第二转轴,第二转轴上固定安装有第二链轮17,第一链轮16和第二链轮17之间通过链条传动连接;第一纠偏气缸12具有驱动第一纠偏压轮13底侧高于第一纠偏辊15顶侧的传输工位和驱动第一纠偏压轮13底侧低于第一纠偏辊15顶侧的纠偏工位,第一纠偏辊15的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°。
其中,第一纠偏机构及第二纠偏机构依次设置,能够分别对布料进行左/右纠偏,第一纠偏机构中的两个第一纠偏气缸12具有驱动第一纠偏压轮13底侧高于第一纠偏辊15顶侧的传输工位和驱动第一纠偏压轮13底侧低于第一纠偏辊15顶侧的纠偏工位,当第一纠偏气缸12驱动第一纠偏压轮13处于传输工位时,布料不与第一纠偏辊15接触,当第一纠偏气缸12驱动第一纠偏压轮13处于纠偏工位时,第一纠偏压轮13下压布料,由于此时第一纠偏压轮13底侧低于第一纠偏辊15,布料被压在第一纠偏辊15顶侧,由于第一纠偏辊15的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°,第一纠偏辊15转动对布料进行左纠偏。
请参阅图5-7,第二纠偏机构包括固定设置在纠偏支架11顶部横梁底侧的两个第二纠偏气缸19,第二纠偏气缸19通过固定块转动安装有第二纠偏压轮20,控制器6用于控制第二纠偏气缸19的伸缩,第二纠偏机构还包括固定安装在纠偏支架11的右侧底端的第二纠偏座21,第二纠偏座21的顶端开设有辊槽,辊槽内转动安装有两个第二纠偏辊22,其中第二纠偏辊22的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°,且第一纠偏辊15的轴线方向与第二纠偏辊22的轴线方向之间的夹角为120°,第二纠偏辊22由第二伺服电机23驱动,第二纠偏气缸19具有驱动第二纠偏压轮20底侧高于第二纠偏辊22顶侧的传输工位和驱动第二纠偏压轮20底侧低于第二纠偏辊22顶侧的纠偏工位。
其中,第二纠偏机构中的两个第二纠偏气缸19具有驱动第二纠偏压轮20底侧高于第二纠偏辊22顶侧的传输工位和驱动第二纠偏压轮20底侧低于第二纠偏辊22顶侧的纠偏工位,当第二纠偏气缸19驱动第二纠偏压轮20处于传输工位时,布料不与第二纠偏辊22接触,当第二纠偏气缸19驱动第二纠偏压轮20处于纠偏工位时,第二纠偏压轮20下压布料,由于此时第二纠偏压轮20底侧低于第二纠偏辊22,布料被压在第二纠偏辊22顶侧,由于第二纠偏辊22的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°,且第一纠偏辊15的轴线方向与第二纠偏辊22的轴线方向之间的夹角为120°,第二纠偏辊22转动对布料进行右纠偏。
倾斜设置的纠偏辊与布料输送方向具有相同方向上的分量,纠偏手段柔和,避免纠偏辊与布料直接产生垂直方向上的相对运动,避免布料在纠偏的过程中产生褶皱。
请参阅图5-7,纠偏支架11的左右侧立柱的下端外侧通过安装架分别转动安装有第一导辊24和第五导辊28,纠偏支架11的左右侧立柱的顶端内侧通过安装架分别转动安装有第二导辊25和第四导辊27,第一纠偏压轮13和第二纠偏压轮20之间设置第三导辊26,第二导辊25、第三导辊26以及第四导辊27的高度相同,且高于第一纠偏压轮13及第二纠偏压轮20。
其中,第一导辊24、第二导辊25、第三导辊26、第四导辊27及第五导辊28从左到右依次设置,五个导辊的设置便于布料的导向,同时第二导辊25、第三导辊26以及第四导辊27的高度相同,同时第一纠偏压轮13/第二纠偏压轮20和第一纠偏辊15/第二纠偏辊22的高度均低于第二导辊25、第三导辊26以及第四导辊27的高度,使得第一纠偏压轮13/第二纠偏压轮20能够将布料压在第一纠偏辊15/第二纠偏辊22上。
请参阅图7,纠偏支架11的右侧的两立柱上分别固定安装有布料检测单元,布料检测单元包括U型固定架29及安装在U型固定架29内侧的光电开关30。
其中左侧光电开关30和右侧光电开关30之间的距离大于布料的宽度,且左侧光电开关30和右侧光电开关30正对布料,当左侧光电开关30检测到布料时,表明布料向左偏移,光电开关30用于将偏移信号反馈给控制器6,控制器6控制第二纠偏机构,将布料导正;同理,当右侧光电开关30检测到布料时,表明布料向右偏移,光电开关30用于将偏移信号反馈给控制器6,控制器6控制第一纠偏机构,将布料导正。
请参阅图8,张力调节单元3包括主动张力调节机构及被动张力调节机构,主动张力调节机构包括主动张力调节支架31,主动张力调节支架31的底端固定安装有固定板33,固定板33的顶端等间距转动安装有主动张力调节辊32,主动张力调节支架31两侧内部开设滑槽,滑槽内滑动安装有活动板34,活动板34的底端等间距转动安装有主动张力调节辊32,活动板34固定安装有电动推杆35的输出端,电动推杆35的顶端固定设置在主动张力调节支架31上;被动张力调节机构包括被动张力调节支架36,被动张力调节支架36的顶端和底端等间距交错设置有伸缩套筒37,伸缩套筒37包括固定套38与伸缩杆39,固定套38与伸缩杆39之间设置有弹簧40,伸缩杆39的顶端转动安装有被动张力调节辊41;被动张力调节支架36的左侧底端固定安装有传感器支架42,传感器支架42的顶端固定安装位移传感器43,移传感器正对被动张力调节辊41。
其中,被动张力调节机构包括上下交错设置有伸缩套筒37,伸缩套筒37顶端转动安装有被动张力调节辊41,通过伸缩套筒37内设置的弹簧40,能够对布料输送过程中产生的张力变化带来自适应,从而调整布料张力轻微的波动;被动张力调节支架36的左侧底端设置有位移传感器43,当位移传感器43检测到被动张力调节辊41位移超过预设距离时,主动张力调节机构动作,主动张力调节机构电动推杆35驱动活动板34向上或向下运动,直至布料张力处于预设区间,主动张力调节机构能够调节布料较大张力变化。
请参阅图9,整平单元4包括整平支架44,整平支架包括整平机构及除静电机构,整平机构包括展平辊45以及驱动展平辊45转动的驱动电机46,除静电机构包括静电消除辊47及与静电消除辊47连接的金属线48,金属线48接地;展平辊45的辊体的左右两侧设置有对称设置螺旋线49,左右两侧螺旋线49旋向相反;静电消除辊47的材质为金属;静电消除辊47及展平辊45之间设置供布料通过的间隙。
其中,静电消除辊47及展平辊45对辊设置,两者之间设置供布料通过的间隙,该间隙略小于布料的厚度,使得布料在通过静电消除辊47及展平辊45时,能够充分展平且充分消除静电。
请参阅图10,收料单元5包括收料支架,收料辊支架右侧转动安装有收料辊筒9,收料辊筒9通过链轮传动连接收料辊伺服电机10。
本发明还包括一种应用布料输送装置的布料收卷方法,包括以下步骤:
S1:将布料原料卷放置在放料辊筒7上,将布料端依次经过纠偏单元2中的第一导辊24、第二导辊25、第三导辊26、第四导辊27、第五导辊28后,经过张力调节单元3、整平单元4,缠绕在收料单元5的收料辊筒9上,缠绕2-3圈后固定;
S2:同步启动放料辊伺服电机8及收料辊伺服电机10,当布料检测单元检测到布料发生左侧偏移时,控制器6控制第一伺服电机18转动,同时控制两个第一纠偏气缸12向下运动,使第一纠偏气缸12由传输工位变为纠偏工位,当布料检测单元检测测到布料回正后,控制器6控制两个第一纠偏气缸12向上运动,使第一纠偏气缸12由纠偏工位变为传输工位;当布料检测单元检测到布料发生右侧偏移时,控制器6控制第二伺服电机23转动,同时控制两个第二纠偏气缸19向下运动,使第二纠偏气缸19由传输工位变为纠偏工位,当布料检测单元检测测到布料回正后,控制器6控制两个第二纠偏气缸19向上运动,使第二纠偏气缸19由纠偏工位变为传输工位;
S3:在步骤S2中,当第一纠偏气缸12或第二纠偏气缸19从向下运动至触碰布料到继续向下运动至纠偏工位的过程中,控制器6控制电动推杆35同步驱动活动板34向上运动;当第一纠偏气缸12或第二纠偏气缸19从纠偏工位向上运动至脱离布料时,控制器6控制电动推杆35同步驱动活动板34向下运动;
S4:当位移传感器43检测到张力调节辊的位置发生变化时,位移传感器43将该位置变化信号反馈给控制器6,控制器6将该位置变化信号转变为布料张力变化信号,控制器6通过该布料张力变化信号控制电动推杆35动作,电动推杆35驱动活动板34向上或向下运动,直至布料张力处于预设区间。
S5:当步骤S3和步骤S4同时触发时,优先执行步骤S3;
S6:收料单元5收卷完成后,卸下成品卷,并入库。
其中,步骤S3的运行使张力调节单元3与纠偏单元2协同动作,由于纠偏单元2动作时,会使布料瞬间张进或放松,造成布料张力的较大变化,此时,张力调节单元3同步动作,即同步使布料瞬间放松或张进,弥补纠偏单元2对布料的张进量或放松量,使布料张力维持稳定。
步骤S4中,位移传感器43检测到张力调节辊的位置变化具有预设值,当张力调节辊的位置变化小于预设值时,表面布料张力仅产生轻微波动,此时,控制器6不向电动推杆35发出动作命令,当张力调节辊的位置变化大于预设值时,控制器6向电动推杆35发出动作命令。
当步骤S3和步骤S4同时触发时,布料张力的突然较大改变为步骤S3产生的结构,因此优先进行步骤S3。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (10)
1.一种布料输送装置,其特征在于:包括放料单元(1)、纠偏单元(2)、张力调节单元(3),整平单元(4)、收料单元(5)及控制器(6);
放料单元(1),用于安装放料滚筒,并持续放料;
褶皱纠偏装置(50),褶皱纠偏装置(50)包括褶皱纠偏支架(51),褶皱纠偏支架(51)上依次转动连接三根褶皱纠偏辊(52),所述褶皱纠偏辊(52)包括外层辊筒(53)和内部滚轴(54),所述外层辊筒(53)包覆内部滚轴(54),所述外层辊筒(53)上设置有多个通孔(54),所述内部滚轴(54)外周侧设置有多个和通孔(54)位置对应的弹簧槽(55),所述弹簧槽(55)内固定安装有伸缩弹簧(56),所述伸缩弹簧(56)的顶端固定安装有顶珠(57),所述顶珠(57)的直径大于所述通孔(54)的直径,所述所述顶珠(57)的顶端伸出所述通孔(54);多个通孔(54)在外层辊筒(53)的外周侧展开图上呈“V”型对称等距排列;
染料槽(60),所述染料槽(60)设置在放料单元(1)与褶皱纠偏装置(50)之间;
纠偏单元(2),包括第一纠偏机构及第二纠偏机构,所述第一纠偏机构及第二纠偏机构依次设置,并能够根据布料的偏移方向,选择启用第一纠偏机构或第二纠偏机构;
张力调节单元(3),包括主动张力调节机构及被动张力调节机构,其中,被动张力调节机构包括张力检测元件,主动张力调节机构能够根据张力检测元件反馈的布料张力,主动调节布料张力;
整平单元(4),包括整平机构及除静电机构,所述整平机构用于展平布料;所述除静电机构用于消除布料静电;
收料单元(5),用于放置收料滚筒,并持续收料;
控制器(6),控制器(6)分别与放料单元(1)、纠偏单元(2)、张力调节单元(3)、整平单元(4)及收料单元(5)电性连接。
2.根据权利要求1所述的布料输送张纸,其特征在于,放料单元(1)、纠偏单元(2)、张力调节单元(3),整平单元(4)及收料单元(5)都可以采用变频一体机实现,由此在布匹输送过程中,实现了布匹两侧电机转差率、布匹两侧传输速度、布匹两侧张力、布匹两侧制动力在超微机构上的同步。
3.根据权利要求1所述的布料输送装置,其特征在于:所述纠偏单元(2)包括纠偏支架(11)及固定设置在纠偏支架(11)上的第一纠偏机构及第二纠偏机构,所述第一纠偏机构包括固定设置在纠偏支架(11)顶部横梁底侧的两个第一纠偏气缸(12),所述第一纠偏气缸(12)通过固定块转动安装有第一纠偏压轮(13),所述控制器(6)用于控制第一纠偏气缸(12)的伸缩;所述第一纠偏机构还包括固定安装在所述纠偏支架(11)的左侧底端的第一纠偏座(14),所述第一纠偏座(14)的顶端开设有辊槽,所述辊槽内转动安装有两个第一纠偏辊(15),一所述第一纠偏辊(15)的一端固定安装第一转轴,第一转轴上固定安装有第一链轮(16),所述第一转轴的一端固定安装第一伺服电机(18)的输出端,另一所述第一纠偏辊(15)的一端安装有第二转轴,所述第二转轴上固定安装有第二链轮(17),所述第一链轮(16)和第二链轮(17)之间通过链条传动连接;第一纠偏气缸(12)具有驱动第一纠偏压轮(13)底侧高于第一纠偏辊(15)顶侧的传输工位和驱动第一纠偏压轮(13)底侧低于第一纠偏辊(15)顶侧的纠偏工位,所述第一纠偏辊(15)的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°。
4.根据权利要求3所述的布料输送装置,其特征在于:所述第二纠偏机构包括固定设置在纠偏支架(11)顶部横梁底侧的两个第二纠偏气缸(19),所述第二纠偏气缸(19)通过固定块转动安装有第二纠偏压轮(20),所述控制器(6)用于控制第二纠偏气缸(19)的伸缩,所述第二纠偏机构还包括固定安装在所述纠偏支架(11)的右侧底端的第二纠偏座(21),所述第二纠偏座(21)的顶端开设有辊槽,所述辊槽内转动安装有两个第二纠偏辊(22),其中第二纠偏辊(22)的轴线方向与布料输送方向的夹角为60°,且第一纠偏辊(15)的轴线方向与第二纠偏辊(22)的轴线方向之间的夹角为120°,所述第二纠偏辊(22)由第二伺服电机(23)驱动,第二纠偏气缸(19)具有驱动第二纠偏压轮(20)底侧高于第二纠偏辊(22)顶侧的传输工位和驱动第二纠偏压轮(20)底侧低于第二纠偏辊(22)顶侧的纠偏工位。
5.根据权利要求4所述的布料输送装置,其特征在于:所述纠偏支架(11)的左右侧立柱的下端外侧通过安装架分别转动安装有第一导辊(24)和第五导辊(28),所述纠偏支架(11)的左右侧立柱的顶端内侧通过安装架分别转动安装有第二导辊(25)和第四导辊(27),所述第一纠偏压轮(13)和第二纠偏压轮(20)之间设置第三导辊(26),所述第二导辊(25)、第三导辊(26)以及第四导辊(27)的高度相同,且高于第一纠偏压轮(13)及第二纠偏压轮(20)。
6.根据权利要求3所述的布料输送装置,其特征在于:所述纠偏支架(11)的右侧的两立柱上分别固定安装有布料检测单元,布料检测单元包括U型固定架(29)及安装在U型固定架(29)内侧的光电开关(30)。
7.根据权利要求1所述的布料输送装置,其特征在于:所述张力调节单元(3)包括主动张力调节机构及被动张力调节机构,所述主动张力调节机构包括主动张力调节支架(31),所述主动张力调节支架(31)的底端固定安装有固定板(33),所述固定板(33)的顶端等间距转动安装有主动张力调节辊(32),所述主动张力调节支架(31)两侧内部开设滑槽,所述滑槽内滑动安装有活动板(34),所述活动板(34)的底端等间距转动安装有主动张力调节辊(32),所述活动板(34)固定安装有电动推杆(35)的输出端,所述电动推杆(35)的顶端固定设置在主动张力调节支架(31)上;所述被动张力调节机构包括被动张力调节支架(36),所述被动张力调节支架(36)的顶端和底端等间距交错设置有伸缩套筒(37),伸缩套筒(37)包括固定套(38)与伸缩杆(39),所述固定套(38)与伸缩杆(39)之间设置有弹簧(40),所述伸缩杆(39)的顶端转动安装有被动张力调节辊(41);所述被动张力调节支架(36)的左侧底端固定安装有传感器支架(42),所述传感器支架(42)的顶端固定安装位移传感器(43),所述移传感器正对被动张力调节辊(41)。
8.根据权利要求1所述的布料输送装置,其特征在于,所述整平单元(4)包括整平支架(44),所述整平支架(44)包括整平机构及除静电机构,所述整平机构包括展平辊(45)以及驱动展平辊(45)转动的驱动电机(46),除静电机构包括静电消除辊(47)及与静电消除辊(47)连接的金属线(48),所述金属线(48)接地;所述展平辊(45)的辊体的左右两侧设置有对称设置螺旋线(49),所述左右两侧螺旋线(49)旋向相反;所述静电消除辊(47)的材质为金属;所述静电消除辊(47)及展平辊(45)之间设置供布料通过的间隙。
9.根据权利要求1所述的布料输送装置,其特征在于,所述放料单元(1)包括放料支架,所述放料支架的顶端固定安装有控制器(6),所述放料单元(1)左侧转动安装有放料辊筒(7),所述放料辊筒(7)通过链传动连接放料辊伺服电机(8);所述收料单元(5)包括收料支架,所述收料辊支架右侧转动安装有收料辊筒(9),所述收料辊筒(9)通过链传动连接收料辊伺服电机(10)。
10.一种应用权利要求1-9任一项布料输送装置的布料收卷方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将布料原料卷放置在放料辊筒(7)上,将布料端依次经过纠偏单元(2)中的第一导辊(24)、第二导辊(25)、第三导辊(26)、第四导辊(27)、第五导辊(28)后,经过张力调节单元(3)、整平单元(4),缠绕在收料单元(5)的收料辊筒(9)上,缠绕2-3圈后固定;
S2:同步启动放料辊伺服电机(8)及收料辊伺服电机(10),当布料检测单元检测到布料发生左侧偏移时,控制器(6)控制两个第一纠偏气缸(12)向下运动,使第一纠偏气缸(12)由传输工位变为纠偏工位,当布料检测单元检测测到布料回正后,控制器(6)控制两个第一纠偏气缸(12)向上运动,使第一纠偏气缸(12)由纠偏工位变为传输工位;当布料检测单元检测到布料发生右侧偏移时,控制器(6)控制两个第二纠偏气缸(19)向下运动,使第二纠偏气缸(19)由传输工位变为纠偏工位,当布料检测单元检测测到布料回正后,控制器(6)控制两个第二纠偏气缸(19)向上运动,使第二纠偏气缸(19)由纠偏工位变为传输工位;
S3:在步骤S2中,当第一纠偏气缸(12)或第二纠偏气缸(19)从向下运动至触碰布料到继续向下运动至纠偏工位的过程中,控制器(6)控制电动推杆(35)同步驱动活动板(34)向上运动;当第一纠偏气缸(12)或第二纠偏气缸(19)从纠偏工位向上运动至脱离布料时,控制器(6)控制电动推杆(35)同步驱动活动板(34)向下运动;
S4:当位移传感器(43)检测到张力调节辊的位置发生变化时,位移传感器(43)将该位置变化信号反馈给控制器(6),控制器(6)将该位置变化信号转变为布料张力变化信号,控制器(6)通过该布料张力变化信号控制电动推杆(35)动作,电动推杆(35)驱动活动板(34)向上或向下运动,直至布料张力处于预设区间;
S5:当步骤S3和步骤S4同时触发时,优先进行步骤S3;
S6:收料单元(5)收卷完成后,卸下成品卷,并入库。
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