TWI695917B

TWI695917B - 用於含浸機的膠料刮除裝置

Info

Publication number: TWI695917B
Application number: TW109101279A
Authority: TW
Inventors: 陳健輝
Original assignee: 正承精密工業股份有限公司
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2020-06-11
Also published as: TW202129116A

Abstract

本發明提供一種用於含浸機的膠料刮除裝置，其包含驅動單元、運動單元、邊緣追蹤單元、刮刀單元及控制單元。驅動單元的氣壓防爆馬達是由電磁閥控制而驅動驅動螺桿。運動單元包括主動側及被動側組件，主動側組件連接於驅動單元並經由連接桿連接於被動側組件。邊緣追蹤單元設置於運動單元的連接桿上且包括對照式光纖感應器。刮刀單元設置於運動單元的主動側及被動側組件的至少一者上。控制單元包括閉迴路控制系統，用以接收來自邊緣追蹤單元的訊號並控制電磁閥。本發明的膠料刮除裝置可以精準控制刮刀單元對布匹進行刮膠的動作。

Description

用於含浸機的膠料刮除裝置

本發明是有關一種膠料刮除裝置，特別是有關於一種用於含浸機的膠料刮除裝置。

在現有技術中，針對用於含浸裝置中之用以移除布匹材料上多餘之膠料的膠料刮除裝置可大致上區分為下列三種。第一種裝置採用固定式刮刀結構，用以支撐刮刀的固定件具有較少可活動的關節，因此較難以精準調控刮刀相對於布匹的位置及角度。第二種裝置採用旋轉式的刮刀結構，其可通過可旋轉的元件而改變刮刀相對於布匹的位置，使得刮刀旋轉到定點後固定並進行刮膠。然而，當布匹發生位移時，刮刀未能適時且精確地改變位置，會造成因為對布匹進行不適當地施力而可能損傷布匹。第三種裝置採用電子式的元件，包括以電子式馬達驅動刮刀單元進行移動，並同時配合包括電子邊緣追蹤單元來追蹤布匹邊際的移動。然而，首先，電子式馬達發生失控時會使得刮刀可能損傷布匹。再者，由於此種裝置中使用的馬達與邊緣追蹤單元都是電子式元件，其等在高溶劑環境中會有防爆需求的議題。換句話說，在高溶劑環境中使用電子式元件可能不符合政府的公共安全規範。

因此，在現有技術中，仍然需要提供一種可以適應承載於滾筒上的布匹左右位移的膠料刮除裝置，用以解決上述技術問題，以達到節省成本及人力，以及確保產品良率等技術效果。

為了解決上述技術問題，本發明提供用於含浸機的膠料刮除裝置。本發明實施例是採用邊緣追蹤單元以確認含浸機內之布匹的邊緣位置，進而依據前述布匹的邊緣位置而精確控制刮刀單元的位置，以配合布匹的位移而確保刮刀單元之刮刀進行刮膠的位置。

本發明之一實施例提供一種用於含浸機的膠料刮除裝置，其包括驅動單元、運動單元、邊緣追蹤單元、刮刀單元以及控制單元。驅動單元包括一氣壓防爆馬達、及一驅動螺桿，其中，所述氣壓防爆馬達是驅動所述驅動螺桿進行往復移動。運動單元包括一主動側組件及一被動側組件，所述主動側組件是連接於所述驅動單元且包含一第一線性運動元件，而所述被動側組件經由一連接桿連接於所述主動側組件且包含一第二線性運動元件，使得所述主動側組件及所述被動側組件得以進行同步往復運動。邊緣追蹤單元是設置於所述運動單元的所述連接桿上且包括一對照式光纖感應器。刮刀單元包括至少一刮刀，所述刮刀設置於所述運動單元的所述主動側組件及所述被動側組件的至少一者上。控制單元包括一閉迴路控制系統及一電磁閥，所述閉迴路控制系統是與所述邊緣追蹤單元及所述電磁閥電性連接，而所述電磁閥是連接於所述防爆氣壓馬達，進而通過所述防爆氣壓馬達驅動所述驅動螺桿進行往復移動。

在一個較佳實施例中，所述驅動單元還進一步包含一限位裝置，其是用以限制所述運動單元的移動行程。

在一個較佳實施例中，所述限位裝置包括一光纖限位器。

在一個較佳實施例中，所述光纖限位器包括一阻斷式光纖感應器及一遮斷片。

在一個較佳實施例中，所述光纖限位器的所述遮斷片是設置於所述阻斷式光纖感應器與所述驅動螺桿之間。

在一個較佳實施例中，所述邊緣追蹤單元的對照式光纖感應器包括一組訊號發射器及一組訊號接收器，所述訊號發射器是用以發射感測光源，而所述訊號接收器是用以依據所述感測光源的接收狀態而產生一感測結果。

在一個較佳實施例中，所述邊緣追蹤單元的對照式光纖感應器包括一發光二極體。

在一個較佳實施例中，所述刮刀單元還進一步包含一膠料收集盒，用以承接由所述刮刀刮除的膠料。

在一個較佳實施例中，所述刮刀是用以對一布匹的正面邊緣及背面邊緣的至少一者進行刮膠。

在一個較佳實施例中，所述控制系統是用以從所述邊緣追蹤單元接收所述感測結果，並依據所述感測結果控制所述電磁閥，進而驅動所述氣壓防爆馬達而驅動所述驅動螺桿進行位移。

本發明的主要技術手段在於，本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置，是通過邊緣追蹤單元所提供之訊號，通過控制單元控制驅動單元及運動單元，以使刮刀單元能夠精準地對布匹的邊緣進行刮膠。

1‧‧‧驅動單元

11‧‧‧氣壓防爆馬達

12‧‧‧驅動螺桿

13‧‧‧限位裝置

131‧‧‧阻斷式光纖感應器

2‧‧‧運動單元

21‧‧‧主動側組件

211‧‧‧第一線性運動元件

22‧‧‧被動側組件

221‧‧‧第二線性運動元件

23‧‧‧連接桿

3‧‧‧邊緣追蹤單元

31‧‧‧對照式光纖感應器

4‧‧‧刮刀單元

41‧‧‧刮刀

42‧‧‧膠料收集盒

5‧‧‧控制單元

51‧‧‧電磁閥

52‧‧‧閉迴路控制系統

F‧‧‧支架

S‧‧‧布匹

圖1為本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置的立體示意圖；

圖2為圖1中A部分的局部放大示意圖；

圖3為本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置的上視示意圖；以及

圖4為本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置的方塊圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所揭露有關「用於含浸機的膠料刮除裝置」的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容瞭解本發明的優點與功效。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所揭示的內容並非用以限制本發明的技術範疇。

首先，請參閱圖1及圖4。圖1為本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置的立體示意圖，而圖4為本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置的方塊圖。如圖1及圖4所示，本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置包含驅動單元1、運動單元2、邊緣追蹤單元3、刮刀單元4，以及控制單元5。

如圖1所示，用於含浸機的膠料刮除裝置可以是固定在支架F上。另外，支架F也可以用以支撐兩支計量滾筒，使得通過含浸設備之含浸槽的布匹S通過兩支計量滾筒之間，再傳送到本發明實施例的膠料刮除裝置以進行刮膠。在圖1中，為了維持圖式的簡潔，並未繪製出計量滾筒，僅簡單表示布匹S與膠料刮除裝置之相對位置。除此之外，圖1中所顯示之布匹S為些微不平整的態樣，此是由於實務中，布匹S由滾筒承載並進行刮膠時會因為受力而有變形的情形發生。

請同時參閱圖2。圖2為圖1中A部分的局部放大示意圖。詳細而言，圖2是特別將圖1中所顯示的驅動單元1的詳細結構放大以利進行說明。如圖2所示，驅動單元1包括氣壓防爆馬達11及驅動螺桿12，而氣壓防爆馬達11是用以驅動驅動螺桿12進行往復移動。氣壓防爆馬達11另外與控制單元5相互連接(未顯示於立體圖中)。

詳細而言，氣壓防爆馬達11運作時，會驅使驅動螺桿12進行旋轉。如此一來，通過套設於驅動螺桿12上、固定於支架F上的螺帽，驅動螺桿12得以沿著其長軸方向進行往復移動。舉例而言，驅動單元1的氣壓防爆馬達11的兩種不同運轉方向可以使得驅動螺桿12向相反方向移動。

值得注意的是，由於本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置的大部分的元件都是設置於充斥溶劑的生產環境中，如先前於先前技術一節中所述，需要針對公共安全的規範提出解決的技術手段，以達到防爆、確保生產過程人員安全的目的。因此，本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置的驅動單元1中，是特別採用氣壓防爆馬達11來做為驅動元件。由於氣壓防爆馬達11相較於電子式的驅動元件而言更為安全，其更適用充斥溶劑的生產環境中。

請特別參閱圖2。除此之外，驅動單元1還進一步包含限位裝置13，其是用以限制運動單元2的移動行程。限位裝置13事實上可以包括光纖限位器，而光纖限位器包括阻斷式光纖感應器131及遮斷片。受限於圖式的視角限制，圖2中未標出遮斷片的位置。在本發明的實施例中，光纖限位器的遮斷片是設置於阻斷式光纖感應器131與驅動螺桿12之間。

詳細而言，在前述驅動單元1驅動後續介紹之運動單元2進行來回移動時，光纖限位器可以通過發射源發射光訊號，並配合遮斷片的設計來確認運動單元2當下的位置，以確保驅動單元1不失控(例如確保氣壓防爆馬達不發生暴衝)而過度或不適當地驅動運動單元2，使得運動單元2或是其上設置的其他元件(例如刮刀41)損害布匹S。換句話說，限位裝置13的光纖限位器可以經由阻斷式光纖感應器131及遮斷片的設計來決定驅動單元1的運動行程。

請同樣參閱圖1及圖2。運動單元2包括主動側組件21及被動側組件22。如圖1所示，運動單元2的主動側組件21及被動側組件22是分別設置在用於含浸機的膠料刮除裝置的兩側。詳細而言，主動側組件21是連接於驅動單元1，而被動側組件22經由連接桿23連接於主動側組件21。主動側組件21包含第一線性運動元件211，而被動側組件22包含第二線性運動元件221。如此一來，驅動單元1可以驅動主動側組件21，而主動側組件21通過連接桿23帶動被動側組件22，使得主動側組件21及被動側組件22得以進行同步往復運動。

承上所述，主動側組件21及被動側組件22的第一線性運動元件211及第二線性運動元件221可以各自包括一滑軌以及得以在滑軌上滑動的滑塊，而連接桿23是連接於滑塊，因此，整組運動單元2可以經由驅動單元1的氣壓防爆馬達11及驅動螺桿12進行驅動而進行位移。然而，在本發明實施例中，第一線性運動元件211及第二線性運動元件221的種類並不加以限制。另外，雖然由圖1及圖2的視角無法清楚顯示第一線性運動元件211及第二線性移動元件221的完整結構，圖2中可見代表第一線性運動元件211的標號是標於滑軌上。

請再參閱圖3。圖3為本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置的上視示意圖。圖3可以進一步顯示驅動單元1的氣壓防爆馬達11及驅動螺桿12，與運動單元2的主動側組件21、被動側組件22及連接桿23之間的連結關係。值得一提的是，欲進行膠料刮除的布匹S的厚度很薄，在圖3之上視圖係示意為線狀。

接著，本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置還包含邊緣追蹤單元3。由圖1及圖3中可知，邊緣追蹤單元3是設置在運動單元2的連接桿23上，且包括對照式光纖感應器31。具體而言，對照式光纖感應器31包括一組訊號發射器及一組訊號接收器，而訊號發射器是用以發射感測光源，訊號接收器是用以依據感測光源的接收狀態而產生感測結果。在本發明的一個較佳實施例中，邊緣追蹤單元3的對照式光纖感應器31中的訊號發射器為發光二極體；而在最佳的實施例中，該發光二極體為紅色發光二極體。

承上所述，本發明實施例所採用的邊緣追蹤單元3是用以感測布匹S的邊際。然而，需要注意的是，邊緣追蹤單元3是採用對照式光纖感應器31，如此一來，可以避免在用於含浸機的膠料刮除裝置中使用電子式的感應器。如先前所敘述的，本發明實施例通過採用對照式光纖感應器31，可以有效避免現有技術中因使用電子式感應器而可能產生的防爆安全問題。

在本發明的實施例中，邊緣追蹤單元3是使用光纖線將光源引導機台上進行偵測布匹S的位置，並利用感應器不同點的位置差來實現運動單元2的移動精度。詳細而言，邊緣追蹤單元3的光纖感應器31中的一組訊號發射器會發射感測光源，同時邊緣追蹤單元3整體會隨著連接桿23進行位移，藉此更有效偵測布匹S的邊緣的位置。當訊號發射器所發射的感測光源因為布匹S的位置而被阻擋或是減弱時，訊號接收器即可以依據所接收到的桿側光源的狀態來判斷布匹S的邊際的位置。

請再次參閱圖1及圖3。用於含浸機的膠料刮除裝置還包含刮刀單元4。刮刀單元4包括至少一刮刀41，且刮刀41是設置在運動單元2的主動側組件21及被動側組件22的至少一者上。事實上，圖1及圖3顯示的刮刀單元4是包括設置在與布匹S的行徑方向垂直之方向兩側的兩組刮刀41。舉例而言，由圖3中可知，接近被動側組件22處的刮刀單元具有一組刮刀41，該組刮刀41具有兩個刮刀41，分別用以對布匹S靠近被動側組件22的一側的正面及反面進行刮膠。同樣地，接近主動側組件21處也設置有一組刮刀41，該組刮刀同樣具有兩個刮刀41，分別用以對布匹S靠近主動側組件21的一側的正面及反面進行刮膠。然而，在本發明實施例中，刮刀單元4的刮刀41的位置並不加以限制。舉例而言，也可以僅在布匹S的單面進行刮膠，如此一來，可以在布匹S需要進行刮膠的表面處設置刮刀41。

刮刀單元4的刮刀41可以依據被加工物(布匹S)不同的幅寬而調整位置與角度。除此之外，如圖1及圖3所示，刮刀單元4還可以進一步包括膠料收集盒42，用以承接由刮刀41刮除的膠料。如圖中所示，每個刮刀41都配置有一個膠料收集盒42。由膠料收集合42所收集的膠料可以經由導膠管流至所欲的其他收集容器或是依需求再進行利用。

最後，請參閱圖4。本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置還包括控制單元5。值得一提的是，控制單元5未顯示於圖1、圖2及圖3之立體示意圖中，是由於控制單元5事實上是設置於充斥溶劑的生產環境之外。舉例而言，控制單元5可以包括工業用電腦及相關的電子元件，而工業用電腦及相關電子元件是獨立設置於廠房的獨立空間。

詳細而言，控制單元5可包括閉迴路控制系統52及電磁閥51。閉迴路控制系統52是與邊緣追蹤單元3及電磁閥51電性連接，而電磁閥51是連接於防爆氣壓馬達11，進而通過防爆氣壓馬達11驅動驅動螺桿12進行往復移動。事實上，閉迴路控制系統52是用以接收來自邊緣追蹤單元3的感測結果，並根據感測結果進一步控制電磁閥51。通過控制電磁閥52，可以驅動氣壓防爆馬達11而驅動驅動螺桿12進行位移。在本發明中，電磁閥也可以具有防爆的功能。

整體而言，本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置，是通過設置於連接桿23上的邊緣追蹤單元3來確認、追蹤布匹S的邊際的位置。接著，由邊緣追蹤單元3所產生的感測結果被回傳至閉迴路控制系統52。閉迴路控制系統52基於所接收的感測結果，控制控制單元5中的電磁閥51，電磁閥51則是控制氣壓防爆馬達11，進而控制驅動螺桿12帶動運動單元2。如此一來，運動單元2的主動側組件21及被動側組件22的至少一者上的刮刀41可以依據邊緣追蹤單元3的感測結果進行位移，藉此，可以依據經過確認的布匹S的邊際的位置進行適當地刮膠。換句話說，控制單元5是依據感測結果而判別運動單元2需要移動的方向，而輸出訊號給電磁閥51。電磁閥51隨即利用氣壓迴路控制氣壓防爆馬達11的轉動方向，驅使驅動螺桿12而驅使運動單元2與其上的刮刀單元4移動到適當的位置進行工作。

[實施例的可行功效]

綜上所述，本發明的有益功效在於，本發明實施例所提供的用於含浸機的膠料刮除裝置，是通過邊緣追蹤單元3所提供之訊號，通過控制單元5控制驅動單元1及運動單元2，以使刮刀單元4能夠精準地對布匹S的邊緣進行刮膠。

詳細而言，本發明實施例是以防爆安全思維為出發點，並配合特殊設計之驅動單元1、運動單元2、邊緣追蹤單元3、刮刀單元4及控制單元5，來達到可以配合布匹S的邊際的位置而進行智慧式、自動式刮膠的功效。

雖然本發明之實施例係以上述較為詳細的方式揭示，所屬技術領域具有通常知識者可以了解本發明之各種修飾可以在不背離界定於所附之申請專利範圍中之本發明的範圍之下進行。因此，本發明之實例的進一步修飾將不會偏離本發明之申請專利範圍。