CN209363381U - 卷料全自动冲切机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷料全自动冲切机，包括机架，依次安装于所述机架上的放卷与张力控制机构、卷料来料检测机构、料带厚度测量机构、料带透气性测量机构、料带连续冲切机构、料带进给及收卷机构、冲切产品在线检测机构，以及冲切产品传送及收集机构，相对于现有技术，本实用新型提高了生产良率，提升了卷料冲切和检测效率。

Description

卷料全自动冲切机

技术领域

本实用新型涉及模切成型技术领域，尤其涉及一种卷料全自动冲切机。

背景技术

在当前的卷料原材料生产领域，有不少冲切类的连续生产设备，在张力控制、恒速收放卷和对产品实时、全面检测方面存在如下缺陷或不足：

1、在张力控制方面：在卷料的进料结构上，当前设备采用料带呈重力自由状态或弹簧提供张力的方式，使料带的张紧状态过程不可控或者张力无法实现过程恒定控制，导致连续冲切出的产品一致性较差，生产良率低；

2、在匀速收放卷方面：随着生产的进行，卷料会不断消耗，其卷绕直径在变小，与此同时，随着废料(废料以卷料方式收集)的增加，其卷绕直径也相应变大。旋转电机无法根据卷绕直径的变化而主动、实时地调整转速，将导致料带出现拉伸冲击和进料抖动，容易造成卷绕料盘疏密差异明显，甚至影响正常收放卷动作。这是当前设备面临的普遍问题。

3、产品实时、全面检测方面：以落料方式冲切出的产品，特别是散料状态的产品，目前设备几乎无法做到实时、全面检测。少数有检测功能的设备，也基本上采取的是冲切后抽检或间接检测方式，处于效率低下、回馈延后，“以偏概全”的品质管控状态。

实用新型内容

本实用新型提供一种卷料全自动冲切机，旨在提高生产良率，提升卷料冲切和检测效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种卷料全自动冲切机，包括机架，依次安装于所述机架上的放卷与张力控制机构、卷料来料检测机构、料带厚度测量机构、料带透气性测量机构、料带连续冲切机构、料带进给及收卷机构、冲切产品在线检测机构，以及冲切产品传送及收集机构。

其中，所述放卷与张力控制机构用于放卷并控制料带拉伸张力，所述料带厚度测量机构用于测量料带的厚度，所述料带透气性测量机构用于测量料带的透气性，所述料带连续冲切机构用于对料带进行连续冲切，所述料带进给及收卷机构用于进给料带并收集冲切后的废料，所述冲切产品在线检测机构用于对冲切出的产品进行检测，所述冲切产品传送及收集机构用于传送及收集冲切出的产品。

本实用新型进一步的技术方案是，所述放卷与张力控制机构包括第一安装座，安装于所述第一安装座上的用于测量物料盘上的料带的卷绕直径的第一位移传感器、用于调节所述物料盘的转速的第一伺服电机、用于控制料带的张力的滑轮组，其中，所述滑轮组包括安装于所述第一安装座上的第一定滑轮、第二定滑轮、以及用于控制所述料带的张力的第一动滑轮，所述放卷与张力控制机构还包括用于检测所述第一动滑轮的动滑轮检测传感器。

本实用新型进一步的技术方案是，所述卷料来料检测机构包括安装于所述机架上的第二安装座，所述第二安装座的一端在料带的相对的两面分别安装有面光源和平面反射镜，另外一端安装有第一视觉系统，所述平面反射镜采集到的料带的图像反射至所述第一视觉系统。

本实用新型进一步的技术方案是，所述料带厚度测量机构通过第三安装座安装于所述机架上，所述料带厚度测量机构包括第二伺服电机、第一毛刷、厚度检测传感器、以及砧块。

其中，所述厚度检测传感器用于将料带压紧于所述砧块上并进行厚度测量，所述毛刷用于增加料带的阻尼力，所述第二伺服电机用于调整所述砧块的位置。

本实用新型进一步的技术方案是，所述料带透气性测量机构通过调整平台安装于所述机架上，所述料带透气性测量机构包括压缩弹簧、环形中空结构的透气测量压头、电缸，所述压缩弹簧的一端与所述电缸连接，另一端与所述透气测量压头连接。

本实用新型进一步的技术方案是，所述料带连续冲切机构通过第四安装座安装于所述机架上，所述料带连续冲切机构包括垂直安装于所述第四安装座上的支架、平行安装于所述支架上的冲切模具、垂直安装于所述支架上且位于所述冲切模具两侧的压辊、垂直安装于所述支架上且位于所述冲切模具与所述支架之间的缓冲柱、以及位于所述冲切模具下方的输出传送带，所述支架上还安装有用于调节所述冲切模具与所述输出传送带之间的距离的调节螺钉。

本实用新型进一步的技术方案是，所述料带进给及收卷机构通过第五安装座安装于所述机架上，所述卷料全自动冲切机包括安装于所述第五安装座上的第三伺服电机、进给轮、压带轮、第二动滑轮、第二位移传感器、第三位移传感器、以及收卷伺服电机，其中，所述第三伺服电机用于驱动所述进给轮，所述压带轮用于压紧料带，所述进给轮、压带轮、以及第二动滑轮安装于所述第五安装座的一侧，所述第三伺服电机、第二位移传感器、第三位移传感器、收卷伺服电机设置于所述第五安装座的另一侧，所述第三位移传感器、收卷伺服电机位于所述第三伺服电机、第二位移传感器的上方。

本实用新型进一步的技术方案是，所述冲切产品在线检测机构包括用于检测输出传送带上的冲切后的产品的第二视觉系统、标定块，所述第二视觉系统包括环形多光谱光源和设置于所述环形多光谱光源上方的远心镜头。

本实用新型进一步的技术方案是，所述冲切产品传送及收集机构包括第二毛刷、皮带轮、静电耗散型材质输送带、激光笔、条形静电消除器、框形计数器、旋转机构、以及安装于所述旋转机构上的用于收集冲切出的产品的收料筒。

本实用新型的有益效果是：本实用新型卷料全自动冲切机通过上述技术方案，在机架上依次安装放卷与张力控制机构、卷料来料检测机构、料带厚度测量机构、料带透气性测量机构、料带连续冲切机构、料带进给及收卷机构、冲切产品在线检测机构，以及冲切产品传送及收集机构，相对于现有技术，提高了生产良率，提升了卷料冲切和检测效率。

附图说明

图1是本实用新型卷料全自动冲切机的整体结构示意图；

图2是本实用新型卷料全自动冲切机中放卷与张力控制机构的结构示意图；

图3是本实用新型卷料全自动冲切机中卷料来料检测机构的结构示意图；

图4是本实用新型卷料全自动冲切机中料带厚度测量机构的结构示意图；

图5是本实用新型卷料全自动冲切机中料带透气性测量机构的第一结构示意图；

图6是本实用新型卷料全自动冲切机中料带透气性测量机构的第二结构示意图；

图7是本实用新型卷料全自动冲切机中料带连续冲切机构的结构示意图；

图8是本实用新型卷料全自动冲切机中料带进给及收卷机构的结构示意图；

图9是本实用新型卷料全自动冲切机中冲切产品在线检测机构的结构示意图；

图10是本实用新型卷料全自动冲切机中冲切产品传送及收集机构的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实用新型提出一种卷料全自动冲切机，该卷料全自动冲切机包括机架，依次安装于所述机架上的放卷与张力控制机构100、卷料来料检测机构200、料带厚度测量机构300、料带透气性测量机构400、料带连续冲切机构500、料带进给及收卷机构600、冲切产品在线检测机构700，以及冲切产品传送及收集机构800。

其中，所述放卷与张力控制机构100用于放卷并控制料带拉伸张力，所述料带厚度测量机构300用于测量料带的厚度，所述料带透气性测量机构400用于测量料带的透气性，所述料带连续冲切机构500用于对料带进行连续冲切，所述料带进给及收卷机构600用于进给料带并收集冲切后的废料，所述冲切产品在线检测机构700用于对冲切出的产品进行检测，所述冲切产品传送及收集机构800用于传送及收集冲切出的产品。

具体的，请参照图2，所述放卷与张力控制机构100包括第一安装座，安装于所述第一安装座上的用于测量物料盘上的料带的卷绕直径的第一位移传感器101、用于调节所述物料盘的转速的第一伺服电机103、用于控制料带的张力的滑轮组，其中，所述滑轮组包括安装于所述第一安装座上的第一定滑轮、第二定滑轮、以及用于控制所述料带的张力的第一动滑轮102，所述放卷与张力控制机构100还包括用于检测所述第一动滑轮102的动滑轮检测传感器104。

本实用新型中，所述放卷与张力控制机构100的功能是将卷料均匀、快速地释放，并在生成过程中实现料带拉伸张力恒定控制。第一位移传感器101可以使用激光位移传感器，实现测量料带的卷绕直径；第一伺服电机103根据所测直径值在放卷时调整物料盘的转速，实现均匀放卷；动滑轮检测传感器104实时测量第一动滑轮102的位置状态，当第一动滑轮102到达极限位置时，动滑轮检测传感器104给出信号，决定第一伺服电机103放卷动作开始或停止；通过改变第一动滑轮102的配重大小可以实现不同张力值的恒定控制。

请参照图3，所述卷料来料检测机构200包括安装于所述机架上的第二安装座，所述第二安装座的一端在料带201的相对的两面分别安装有面光源203和平面反射镜202，另外一端安装有第一视觉系统204，所述平面反射镜202采集到的料带201的图像反射至所述第一视觉系统204。

本实用新型中，所述卷料来料检测机构200的功能是对料带201上下表面进行折横、凹坑、穿孔等外观缺陷检测，具体实施时，在缺陷的区域作程序标记，后工序不作任何处理。

面光源203以背光形式安装在料带201的一侧，平面反光镜安装在料带201的另一侧，图像由平面反射镜202垂直角度反射到视觉系统。作为一种实施方式，可以设置两组面光源203和平面反射镜202，分别将料带201的上下表面图像同时反射至视觉系统进行图像处理，判别有无缺陷和缺陷类型。

请参照图4，所述料带厚度测量机构300通过第三安装座安装于所述机架上，所述料带厚度测量机构300包括第二伺服电机301、第一毛刷302、厚度检测传感器303、以及砧块304。

其中，所述厚度检测传感器303用于将料带压紧于所述砧块304上并进行厚度测量，所述毛刷用于增加料带的阻尼力，所述第二伺服电机301用于调整所述砧块304的位置。

本实用新型中，所述料带厚度测量机构300的功能是以接触方式对料带进行厚度在线检测，厚度数值不合格区域后工序不作任何处理。其中，厚度检测传感器303用于测量料带的厚度，通过压缩空气驱动接触式传感器以微小的、恒定压力压紧料带于砧块304上进行厚度测量，砧块304的位置可以根据需要进行精密调整；第一毛刷302可以对料带施加阻尼力，抑制料带在测量时的抖动；第二伺服电机301在适应不同产品时可精确、快速地进行位置调整。

请参照图5及图6，所述料带透气性测量机构400通过调整平台401安装于所述机架上，所述料带透气性测量机构400包括压缩弹簧403、环形中空结构的透气测量压头402、第一电缸405，所述压缩弹簧403的一端与第一电缸405连接，另一端与所述透气测量压头402连接。

本实用新型中，料带透气性测量机构400的功能是对料带透气性能进行在线检测，即以恒定压力的气体(例如空气)作用与单位面积料带，测量料带通过的气体流量值，流量值不合格的区域后工序不作任何处理。

具体的，第一电缸405伸出，压紧压缩弹簧403，压缩弹簧403作用于透气测量压头402，实现透气测量压头402的压力预紧；预紧力的大小由与上述结构串联的压力传感器404进行实时反馈、控制；透气测量压头402为环形中空结构，环形实现与料带的周边压紧密封，中空接入测量气体与压力表。

此外，本实用新型中，还包括有驱动整个测量机构对料带进行快速、等距测量的第二电缸406。

通过手动调整平台401可以为适应不同产品在料带进给方向进行位置调整。

请参照图7，所述料带连续冲切机构500通过第四安装座安装于所述机架上，所述料带连续冲切机构500包括垂直安装于所述第四安装座上的支架、平行安装于所述支架上的冲切模具501、垂直安装于所述支架上且位于所述冲切模具501两侧的压辊504、垂直安装于所述支架上且位于所述冲切模具501与所述支架之间的缓冲柱503、以及位于所述冲切模具501下方的输出传送带505，所述支架上还安装有用于调节所述冲切模具501与所述输出传送带505之间的距离的调节螺钉502。

本实用新型中，所述料带连续冲切机构500的功能是将料带以落料方式连续冲切到输出传送带505上。冲切模具501由电动或启动驱动，压辊504分别设置在冲切模具501的两侧，保证料带通过时的姿态稳定和正确；缓冲柱503起到隔离冲切振动的作用，调节螺钉502可以方便地调整冲切模具501与传出输送带505之间的落料距离，确保稳定的产品落料姿态。

请参照图8，所述料带进给及收卷机构600通过第五安装座安装于所述机架上，所述卷料全自动冲切机包括安装于所述第五安装座上的第三伺服电机606、进给轮602、压带轮601、第二动滑轮607、第二位移传感器605、第三位移传感器603、以及收卷伺服电机604，其中，所述第三伺服电机606用于驱动所述进给轮602，所述压带轮601用于压紧料带，所述进给轮602、压带轮601、以及第二动滑轮607安装于所述第五安装座的一侧，所述第三伺服电机606、第二位移传感器605、第三位移传感器603、收卷伺服电机604设置于所述第五安装座的另一侧，所述第三位移传感器603、收卷伺服电机604位于所述第三伺服电机606、第二位移传感器605的上方。

本实用新型中，料带进给及收卷机构600的功能是将料带按设定步距、速度进给和将产品冲切后的废料带再以卷绕形式收集起来。第三伺服电机606驱动进给轮602，压带轮601将料带紧密地压紧进给轮602以避免进给时料带滑移，同时在更换料带时也能轻松拉开，方便操作；第二动滑轮607利用重力原理恒定的控制收卷，其位置值实时由第二位移传感器605监测，到极限位置时第二位移传感器605将信号反馈给收卷伺服电机604，收卷伺服电机604开始收卷或停止收卷动作；收卷伺服电机604收卷过程的匀速控制则根据第三位移传感器603测量的卷绕直径值实时调整转速实现。

请参照图9，所述冲切产品在线检测机构700包括用于检测输出传送带703上的冲切后的产品的第二视觉系统、标定块704，所述第二视觉系统包括环形多光谱光源702和设置于所述环形多光谱光源702上方的远心镜头701。

本实用新型中，冲切产品在线检测机构700的功能是将冲切落料到输出传送带703上的产品，以依次通过检测区域的方式，对其进行尺寸和凹坑、污点、穿孔等表面缺陷在线、全面检测。为提高检测准确率，本实用新型配置远心镜头701和环形多光谱光源702的第二视觉系统，并在每一个检测周期均以标定块704进行尺寸和光源亮度标定。

请参照图10，所述冲切产品传送及收集机构800包括第二毛刷807、皮带轮806、静电耗散型材质输送带808、激光笔805、条形静电消除器804、框形计数器803、旋转机构801、以及安装于所述旋转机构801上的用于收集冲切出的产品的收料筒802。

本实用新型中，冲切产品传送及收集机构800的功能是将落料冲切出的产品均匀、稳定地从冲切模具501输送到切产品传送及收集机构进行在线检测，NG进行指示挑出，最后收集到收料筒802中。静电耗散型材质输送带808由伺服电机通过皮带轮806高速、精确驱动，产品依次经过冲切产品传送及收集机构800检测，NG品在传送线上由激光笔805标记取出；合格产品通过框形计数器803逐个计数后落入收料筒802中，旋转机构801负责满料筒与空料筒的快速切换，缩短操作时间，提升设备效率；第二毛刷807为除尘毛刷，能去除传送带上的宏观浮尘、脏污等；为了消除产品因冲切产生的静电吸附导致不能顺利收料现象，本实用新型在传送方向设计使用了条形静电消除器804和定制采用静电耗散型材质传送带两种措施，效果明显。

综上所述，本实用新型卷料全自动冲切机通过上述技术方案，在机架上依次安装放卷与张力控制机构、卷料来料检测机构、料带厚度测量机构、料带透气性测量机构、料带连续冲切机构、料带进给及收卷机构、冲切产品在线检测机构，以及冲切产品传送及收集机构，相对于现有技术，提高了生产良率，提升了卷料冲切和检测效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种卷料全自动冲切机，其特征在于，包括机架，依次安装于所述机架上的放卷与张力控制机构、卷料来料检测机构、料带厚度测量机构、料带透气性测量机构、料带连续冲切机构、料带进给及收卷机构、冲切产品在线检测机构，以及冲切产品传送及收集机构；

其中，所述放卷与张力控制机构用于放卷并控制料带拉伸张力，所述料带厚度测量机构用于测量料带的厚度，所述料带透气性测量机构用于测量料带的透气性，所述料带连续冲切机构用于对料带进行连续冲切，所述料带进给及收卷机构用于进给料带并收集冲切后的废料，所述冲切产品在线检测机构用于对冲切出的产品进行检测，所述冲切产品传送及收集机构用于传送及收集冲切出的产品。

2.根据权利要求1所述的卷料全自动冲切机，其特征在于，所述放卷与张力控制机构包括第一安装座，安装于所述第一安装座上的用于测量物料盘上的料带的卷绕直径的第一位移传感器、用于调节所述物料盘的转速的第一伺服电机、用于控制料带的张力的滑轮组，其中，所述滑轮组包括安装于所述第一安装座上的第一定滑轮、第二定滑轮、以及用于控制所述料带的张力的第一动滑轮，所述放卷与张力控制机构还包括用于检测所述第一动滑轮的动滑轮检测传感器。

3.根据权利要求1所述的卷料全自动冲切机，其特征在于，所述卷料来料检测机构包括安装于所述机架上的第二安装座，所述第二安装座的一端在料带的相对的两面分别安装有面光源和平面反射镜，另外一端安装有第一视觉系统，所述平面反射镜采集到的料带的图像反射至所述第一视觉系统。

4.根据权利要求1所述的卷料全自动冲切机，其特征在于，所述料带厚度测量机构通过第三安装座安装于所述机架上，所述料带厚度测量机构包括第二伺服电机、第一毛刷、厚度检测传感器、以及砧块；

其中，所述厚度检测传感器用于将料带压紧于所述砧块上并进行厚度测量，所述毛刷用于增加料带的阻尼力，所述第二伺服电机用于调整所述砧块的位置。

5.根据权利要求1所述的卷料全自动冲切机，其特征在于，所述料带透气性测量机构通过调整平台安装于所述机架上，所述料带透气性测量机构包括压缩弹簧、环形中空结构的透气测量压头、电缸，所述压缩弹簧的一端与所述电缸连接，另一端与所述透气测量压头连接。

6.根据权利要求1所述的卷料全自动冲切机，其特征在于，所述料带连续冲切机构通过第四安装座安装于所述机架上，所述料带连续冲切机构包括垂直安装于所述第四安装座上的支架、平行安装于所述支架上的冲切模具、垂直安装于所述支架上且位于所述冲切模具两侧的压辊、垂直安装于所述支架上且位于所述冲切模具与所述支架之间的缓冲柱、以及位于所述冲切模具下方的输出传送带，所述支架上还安装有用于调节所述冲切模具与所述输出传送带之间的距离的调节螺钉。

7.根据权利要求1所述的卷料全自动冲切机，其特征在于，所述料带进给及收卷机构通过第五安装座安装于所述机架上，所述卷料全自动冲切机包括安装于所述第五安装座上的第三伺服电机、进给轮、压带轮、第二动滑轮、第二位移传感器、第三位移传感器、以及收卷伺服电机，其中，所述第三伺服电机用于驱动所述进给轮，所述压带轮用于压紧料带，所述进给轮、压带轮、以及第二动滑轮安装于所述第五安装座的一侧，所述第三伺服电机、第二位移传感器、第三位移传感器、收卷伺服电机设置于所述第五安装座的另一侧，所述第三位移传感器、收卷伺服电机位于所述第三伺服电机、第二位移传感器的上方。

8.根据权利要求1所述的卷料全自动冲切机，其特征在于，所述冲切产品在线检测机构包括用于检测输出传送带上的冲切后的产品的第二视觉系统、标定块，所述第二视觉系统包括环形多光谱光源和设置于所述环形多光谱光源上方的远心镜头。

9.根据权利要求1所述的卷料全自动冲切机，其特征在于，所述冲切产品传送及收集机构包括第二毛刷、皮带轮、静电耗散型材质输送带、激光笔、条形静电消除器、框形计数器、旋转机构、以及安装于所述旋转机构上的用于收集冲切出的产品的收料筒。