WO2016165635A1 - 环形织物带拼接装置及其控制方法 - Google Patents

环形织物带拼接装置及其控制方法 Download PDF

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    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/74Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by welding and severing, or by joining and severing, the severing being performed in the area to be joined, next to the area to be joined, in the joint area or next to the joint area

Abstract

一种环形织物带拼接装置及其控制方法,该装置包括:控制主机、进料机构(1)、夹紧转动组件(3)及切刀组件(4)、超声波焊接组件(5),切刀组件(4)与超声波焊接组件(5)相对设置于夹紧转动组件(3)的两侧,进料机构(1)用于将待加工的织物带(100)由上而下输送至夹紧转动组件(3)中,夹紧转动组件(3)用于将织物带(100)夹紧并周向转动,使得织物带(100)的自由端朝上,切刀组件(4)及超声波焊接组件(5)用于将织物带(100)的自由端与织物带同时进行超声波焊接剪切得到环形织物。该装置和控制方法使得多个织物带拼接位置精确一致,且织物带的焊接及剪切同时进行,简化了加工工序、降低了工作强度,提升了工作效率。

Description

环形织物带拼接装置及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及自动化加工的技术领域,特别涉及一种环形织物带拼接装置及其控制方法。
背景技术
[0002] 拼接织物机是一种织物拼接设备,用于加工普通运动裤、便裤上松紧带,上腰、装饰条带等。环形织物的生产制作,通常的制作过程是以成捆或成卷的织物带作为原材料,分段剪取、缝制或焊接成圈,在该生产过程中,通常采用手工或多个不同功能的单机分别操作来完成,其劳动强度大,工作效率低,也难以保证织物带拼接的精度及质量。
发明内容
[0003] 本发明提出一种环形织物带拼接装置及其控制方法,其能降低工作强度,提升织物带拼接的效率,保证织物带拼接的精度及质量。
[0004] 为实现上述发明目的,本发明提供一种环形织物带拼接装置,其包括:控制主机、进料机构、夹紧转动组件及切刀组件、超声波焊接组件,所述切刀组件与超声波焊接组件相对设置于夹紧转动组件的两侧,所述进料机构、夹紧转动组件及切刀组件、超声波焊接组件均连接于控制主机,所述进料机构用于将待加工的织物带由上而下输送至夹紧转动组件中,所述夹紧转动组件用于将织物带夹紧并周向转动,使得所述织物带的自由端朝上,所述切刀组件及超声波焊接组件用于将所述织物带的自由端与织物带同时进行超声波焊接剪切得到环形织物。
[0005] 进一步地,在上述的环形织物带拼接装置中,所述进料机构包括沿 X 轴相对设置的从动辊轴、主动辊轴,所述主动辊轴连接有旋转驱动件,所述控制主机通过旋转驱动件控制主动辊轴转动,带动从动辊轴转动以及所述织物带沿 Z 轴朝向夹紧转动组件运动。
[0006] 进一步地,在上述的环形织物带拼接装置中,所述环形织物带拼接装置还包括设于所述进料机构下方的定位组件,所述定位组件用于将织物带定位到预设加工位。
[0007] 进一步地,在上述的环形织物带拼接装置中,所述定位组件包括定挡板、动挡板及连接于所述动挡板的滑座、沿 X 轴方向设置的第一滑轨及沿 Y 轴方向设置的第二滑轨,所述定挡板设于所述夹紧转动组件内部,所述动挡板与所述定挡板相对平行设置,所述滑座滑动设于所述第一滑轨上,所述第一滑轨滑动设于所述第二滑轨上,所述滑座连接有第一驱动件,所述第一滑轨连接有第二驱动件;所述动挡板及滑座可在第一驱动件作用下沿第一滑轨滑动,所述动挡板、滑座及第一滑轨可在第二驱动件作用下沿第二滑轨滑动。
[0008] 进一步地,在上述的环形织物带拼接装置中,所述夹紧转动组件包括位于所述从动辊轴、主动辊轴下方的上夹脚组、下夹脚组,连接于所述上夹脚组、下夹脚组的转动轴及连接所述转动轴的旋转驱动件,所述上夹脚组及下夹脚组沿 Z 轴方向设置。
[0009] 进一步地,在上述的环形织物带拼接装置中,所述上夹脚组包括沿 X 轴方向相对设置且可相对夹紧或松开的第一夹脚及第二夹脚;所述下夹脚组包括沿 X 轴方向相对设置且可相对夹紧或松开的第三夹脚及第四夹脚。
[0010] 进一步地,在上述的环形织物带拼接装置中,所述第一夹脚与第二夹脚沿 Z 轴方向的长度相同,所述第四夹脚沿 Z 轴方向的长度大于所述第三夹脚沿 Z 轴方向的长度。
[0011] 进一步地,在上述的环形织物带拼接装置中,所述切刀组件包括切刀及用于驱动该切刀沿 X 轴方向移动的第三驱动件。
[0012] 进一步地,在上述的环形织物带拼接装置中,所述超声波焊接组件包括超声波发生器,连通于所述超声波发生器的超声波焊接头及用于驱动该超声波焊接头沿 X 轴方向移动的第四驱动件。
[0013] 另,本发明还提供一种上述的环形织物带拼接装置的控制方法,所述方法包括以下步骤:
步骤 S1 :初始化完成后,通过控制所述主动辊轴相对转动,带动从动辊轴转动及所述织物带沿 Z 轴朝向上夹脚组、下夹脚组运动;
步骤 S2 :通过驱动所述动挡板沿 X 轴方向朝向夹紧转动组件运动,使得所述动挡板伸入上夹脚组与下夹脚组之间;
步骤 S3 :通过驱动所述动挡板带动织物带沿 Y 轴方向朝向定挡板运动,使得所述织物带定位于动挡板与定挡板之间的预设加工位;
步骤 S4 :通过驱动所述上夹脚组、下夹脚组分别相对夹紧织物带,并通过驱动所述动挡板沿 X 轴方向远离夹紧转动组件运动,使得所述动挡板从上夹脚组与下夹脚组之间退回;
步骤 S5 :通过所述转动轴带动上夹脚组、下夹脚组绕转动轴的轴线转动 180 度,同时通过控制所述主动辊轴相对转动,使得所述织物带的进料长度达到预设长度;
步骤 S6 :分别通过驱动所述切刀及超声波焊接头沿 X 轴方向移动,使得所述切刀及超声波焊接头抵持住织物带的自由端加工位置,通过切刀及超声波焊接头对织物带的自由端加工位置进行超声波焊接的同时进行剪切,得到环形织物。
[0014] 本发明环形织物带拼接装置及其控制方法通过将织物带精确定位,保证了多个织物带拼接位置的精确及一致性,而且织物带的焊接及剪切是同时进行,简化了加工工序,降低了工作强度,提升了织物带拼接的工作效率,保证了织物带拼接的精度及质量。
附图说明
[0015] 图 1 为本发明环形织物带拼接装置初始状态的正视图;
图 2 为本发明环形织物带拼接装置初始状态的侧视图;
图 3 为本发明中动挡板沿 X 轴移动定位后的正视图;
图 4 为本发明中动挡板沿 Y 轴移动定位及上夹脚组、下夹脚组夹紧后的侧视图;
图 5 为本发明中上夹脚组、下夹脚组夹紧转动后的正视图;
图 6 为本发明中上夹脚组、下夹脚组夹紧转动后的侧视图;
图 7 为本发明中切刀组件与超声波焊接组件沿 X 轴方向移动后的正视图。
具体实施方式
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0017] 请参阅图 1 至图 7 ,本发明环形织物带拼接装置包括控制主机(图未示)、进料机构 1 、夹紧转动组件 3 及切刀组件 4 、超声波焊接组件 5 ,所述切刀组件 4 与超声波焊接组件 5 相对水平设置于夹紧转动组件 3 的两侧,所述进料机构 1 、夹紧转动组件 3 及切刀组件 4 、超声波焊接组件 5 均连接于控制主机,所述进料机构 1 用于将待加工的织物带 100 由上而下输送至夹紧转动组件 3 中,所述夹紧转动组件 3 用于将织物带 100 夹紧并周向转动,使得所述织物带 100 的自由端朝上,所述切刀组件 4 及超声波焊接组件 5 用于将所述织物带 100 的自由端与织物带进行超声波焊接剪切得到环形织物。
[0018] 其中,本发明中织物带 100 包括橡筋带、松紧带、装饰条带等。
[0019] 所述环形织物带拼接装置还包括工作台 200 ,所述进料机构 1 、夹紧转动组件 3 及切刀组件 4 、超声波焊接组件 5 均设于所述工作台 200 上。
[0020] 所述进料机构 1 包括沿 X 轴相对设置的从动辊轴 12 、主动辊轴 14 ,所述主动辊轴 14 连接有用于驱动其相对转动的旋转驱动件(图未示),所述旋转驱动件连接于控制主机,其可在控制主机控制下转动。待加工的织物带 100 由靠近主动辊轴 14 的一侧沿 X 轴方向进入所述从动辊轴 12 与主动辊轴 14 之间,通过所述驱动电机驱动所述主动辊轴 14 转动,通过摩擦力使得所述从动辊轴 12 转动,带动所述织物带 100 沿 Z 轴朝向夹紧转动组件 3 运动,从而输送至夹紧转动组件 3 中。通过所述控制主机控制织物带由进料机构 1 进入定位组件 2 的长度,所述长度可进行预设,从而保证织物带加工长度的一致。本实施例中,所述旋转驱动件为电机或液压马达。
[0021] 所述环形织物带拼接装置还包括设于所述进料机构 1 下方的定位组件 2 ,所述定位组件 2 用于将织物带 100 定位到预设加工位。所述定位组件 2 包括定挡板 22 、动挡板 24 及连接于所述动挡板 24 的滑座 26 、沿 X 轴方向设置的第一滑轨 28 及沿 Y 轴方向设置的第二滑轨 29 ,所述定挡板 22 设于所述夹紧转动组件 3 内部,所述动挡板 24 与所述定挡板 22 相对平行设置,所述滑座 26 滑动设于所述第一滑轨 28 上,所述第一滑轨 28 滑动设于所述第二滑轨 29 上,所述滑座 26 连接有第一驱动件(图未示),所述第一滑轨 29 连接有第二驱动件(图未示)。所述动挡板 24 及滑座 26 可在第一驱动件作用下沿第一滑轨 28 滑动,即所述动挡板 24 沿 X 轴方向朝向夹紧转动组件 3 运动,从而使得所述织物带 100 的侧边靠近接触到动挡板 24 ;同时,所述动挡板 24 、滑座 26 及第一滑轨 28 可在第二驱动件作用下沿第二滑轨 29 滑动,即所述动挡板 24 带动织物带 100 沿 Y 轴方向朝向定挡板 22 运动,从而使得所述织物带 100 定位于动挡板 24 与定挡板 22 之间,此时,所述动挡板 24 与定挡板 22 之间即为预设加工位,这样,就使得织物带 100 定位到预设加工位。
[0022] 所述夹紧转动组件 3 包括位于所述从动辊轴 12 、主动辊轴 14 下方的上夹脚组、下夹脚组,连接于所述上夹脚组、下夹脚组的转动轴 30 及连接所述转动轴 30 的旋转驱动件,所述上夹脚组及下夹脚组沿 Z 轴方向设置,所述上夹脚组包括沿 X 轴方向相对设置的第一夹脚 31 及第二夹脚 32 ,所述第一夹脚 31 及第二夹脚 32 通过气缸(图未示)驱动可相对夹紧或松开;所述下夹脚组包括沿 X 轴方向相对设置的第三夹脚 33 及第四夹脚 34 ,所述第三夹脚 33 及第四夹脚 34 通过气缸(图未示)驱动可相对夹紧或松开。所述动挡板 24 的高度位于上夹脚组与下夹脚组之间,即当所述动挡板 24 沿 X 轴方向朝向夹紧转动组件 3 运动后,所述动挡板 24 恰好伸入上夹脚组与下夹脚组之间。所述转动轴 30 通过旋转驱动件的作用下转动,从而带动所述上夹脚组、下夹脚组绕转动轴 30 的轴线进行周向转动,本实施例中,所述旋转驱动件为电机或液压马达。
[0023] 所述切刀组件 4 与超声波焊接组件 5 沿 X 轴方向相对设于夹紧转动组件 3 的两侧,所述切刀组件 4 包括切刀 42 及用于驱动该切刀 42 沿 X 轴方向移动的第三驱动件 44 ,所述超声波焊接组件 5 包括超声波发生器(图未示),连通于所述超声波发生器的超声波焊接头 52 及用于驱动该超声波焊接头 52 沿 X 轴方向移动的第四驱动件 54 ,所述切刀 42 与超声波焊接头 52 的高度保持一致,当预设长度的织物带 100 被第一夹脚 31 、第二夹脚 32 及第三夹脚 33 、第四夹脚 34 夹紧且所述织物带 100 的自由端朝上时,通过驱动所述切刀 42 与超声波焊接头 52 相对移动靠近并抵紧织物带 100 的自由端加工位置,此时,自由端与织物带 100 抵顶,通过超声波焊接头 52 产生高频振动波给织物带 100 加工位置表面,在加压的情况下,使织物带两加工面之间相互摩擦而形成分子层之间熔合,同时,通过微调切刀 42 对织物带 100 加工位置表面施加推力,使得织物带的自由端加工位置进行超声波焊接的同时进行剪切,从而得到环形织物。
[0024] 进一步,所述第一夹脚 31 与第二夹脚 32 沿 Z 轴方向的长度相同,所述第四夹脚 34 沿 Z 轴方向的长度大于所述第三夹脚 33 沿 Z 轴方向的长度,这样,当所述下夹脚组周向转动后位于上夹脚组的上方时,所述第三夹脚 33 沿 Z 轴方向的长度小于超声波焊接头 52 的高度,使得所述超声波焊接头 52 可以伸入抵紧织物带,而且所述第四夹脚 34 伸出第三夹脚 33 的部分可抵持住织物带 100 的自由端,使得所述织物带 100 的自由端保持竖直(防止织物带 100 的自由端超向一侧弯曲),以方便后面对织物带 100 进行超声波焊接剪切。
[0025] 需要说明的是,当环形织物加工完成后,可手动取下卸料,也可以在转动轴 30 上设置推出机构将环形织物从上夹脚组、下夹脚组推下,从而完成自动卸料。
[0026] 需要说明的是,本发明中所述第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件第四驱动件可为气缸、丝杆等线性运动机构。
[0027] 另,本发明还提供一种上述环形织物带拼接装置的控制方法,请参阅图 1 至图 7 ,所述方法包括以下步骤:
步骤 S1 :初始化完成后,通过控制所述主动辊轴 14 相对转动,带动从动辊轴转动 12 及所述织物带 100 沿 Z 轴朝向上夹脚组、下夹脚组运动;
在具体实现时,初始化包括通过切刀 42 与超声波焊接头 52 将上一织物带物料的多余带头除去,以便进行设置后续待加工织物带的进料长度。当初始化完成后,在所述织物带 100 沿 Z 轴朝向上夹脚组、下夹脚组运动过程中,通过从动辊轴 12 、主动辊轴 14 的转动圈数来控制织物带的进料长度,因此,步骤 S1 中所述织物带 100 的自由端穿过下夹脚组的长度可自行设定。
[0028] 步骤 S2 :通过驱动所述动挡板 24 沿 X 轴方向朝向夹紧转动组件 3 运动,使得所述动挡板 24 伸入上夹脚组与下夹脚组之间;
步骤 S3 :通过驱动所述动挡板 24 带动织物带 100 沿 Y 轴方向朝向定挡板 22 运动,使得所述织物带 100 定位于动挡板 24 与定挡板 22 之间的预设加工位;
步骤 S4 :通过驱动所述上夹脚组、下夹脚组分别相对夹紧织物带 100 ,并通过驱动所述动挡板 24 沿 X 轴方向远离夹紧转动组件 3 运动,使得所述动挡板 24 从上夹脚组与下夹脚组之间退回;
步骤 S5 :通过所述转动轴 30 带动上夹脚组、下夹脚组绕转动轴 30 的轴线转动 180 度,同时通过控制所述主动辊轴 14 相对转动,使得所述织物带 100 的进料长度达到预设长度;
步骤 S6 :分别通过驱动所述切刀 42 及超声波焊接头 52 沿 X 轴方向移动,使得所述切刀 42 及超声波焊接头 52 抵持住织物带的自由端加工位置,通过切刀 42 及超声波焊接头 52 对织物带的自由端加工位置进行超声波焊接的同时进行剪切,得到环形织物。
[0029] 需要说明的是,所述步骤 S6 之后还包括:
通过驱动所述切刀 42 及超声波焊接头 52 沿 X 轴方向退回复位,并通过驱动所述上夹脚组、下夹脚组分别松开环形织物,通过推出机构将环形织物从上夹脚组、下夹脚组推下,从而完成自动卸料。
[0030] 相比于现有技术,本发明环形织物带拼接装置及其控制方法通过将织物带精确定位,保证了多个织物带拼接位置的精确及一致性,而且织物带的焊接及剪切是同时进行,简化了加工工序,降低了工作强度,提升了织物带拼接的工作效率,保证了织物带拼接的精度及质量。
[0031] 这里本发明的描述和应用是说明性的,并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的,对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是,在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下,本发明可以以其它形式、结构、布置、比例,以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下,可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

  1. 一种环形织物带拼接装置,其特征在于,其包括:控制主机、进料机构、夹紧转动组件及切刀组件、超声波焊接组件,所述切刀组件与超声波焊接组件相对设置于夹紧转动组件的两侧,所述进料机构、夹紧转动组件及切刀组件、超声波焊接组件均连接于控制主机,所述进料机构用于将待加工的织物带由上而下输送至夹紧转动组件中,所述夹紧转动组件用于将织物带夹紧并周向转动,使得所述织物带的自由端朝上,所述切刀组件及超声波焊接组件用于将所述织物带的自由端与织物带同时进行超声波焊接剪切得到环形织物。
  2. 根据权利要求 1 所述的环形织物带拼接装置,其特征在于,所述进料机构包括沿 X 轴相对设置的从动辊轴、主动辊轴,所述主动辊轴连接有旋转驱动件,所述控制主机通过旋转驱动件控制主动辊轴转动,带动从动辊轴转动以及所述织物带沿 Z 轴朝向夹紧转动组件运动。
  3. 根据权利要求 2 所述的环形织物带拼接装置,其特征在于,所述环形织物带拼接装置还包括设于所述进料机构下方的定位组件,所述定位组件用于将织物带定位到预设加工位。
  4. 根据权利要求 3 所述的环形织物带拼接装置,其特征在于,所述定位组件包括定挡板、动挡板及连接于所述动挡板的滑座、沿 X 轴方向设置的第一滑轨及沿 Y 轴方向设置的第二滑轨,所述定挡板设于所述夹紧转动组件内部,所述动挡板与所述定挡板相对平行设置,所述滑座滑动设于所述第一滑轨上,所述第一滑轨滑动设于所述第二滑轨上,所述滑座连接有第一驱动件,所述第一滑轨连接有第二驱动件;所述动挡板及滑座可在第一驱动件作用下沿第一滑轨滑动,所述动挡板、滑座及第一滑轨可在第二驱动件作用下沿第二滑轨滑动。
  5. 根据权利要求 3 所述的环形织物带拼接装置,其特征在于,所述夹紧转动组件包括位于所述从动辊轴、主动辊轴下方的上夹脚组、下夹脚组,连接于所述上夹脚组、下夹脚组的转动轴及连接所述转动轴的旋转驱动件,所述上夹脚组及下夹脚组沿 Z 轴方向设置。
  6. 根据权利要求 4 所述的环形织物带拼接装置,其特征在于,所述上夹脚组包括沿 X 轴方向相对设置且可相对夹紧或松开的第一夹脚及第二夹脚;所述下夹脚组包括沿 X 轴方向相对设置且可相对夹紧或松开的第三夹脚及第四夹脚。
  7. 根据权利要求 6 所述的环形织物带拼接装置,其特征在于,所述第一夹脚与第二夹脚沿 Z 轴方向的长度相同,所述第四夹脚沿 Z 轴方向的长度大于所述第三夹脚沿 Z 轴方向的长度。
  8. 根据权利要求 1 所述的环形织物带拼接装置,其特征在于,所述切刀组件包括切刀及用于驱动该切刀沿 X 轴方向移动的第三驱动件。
  9. 根据权利要求 7 所述的环形织物带拼接装置,其特征在于,所述超声波焊接组件包括超声波发生器,连通于所述超声波发生器的超声波焊接头及用于驱动该超声波焊接头沿 X 轴方向移动的第四驱动件。
  10. 一种如权利要求 1-9 任一项所述的环形织物带拼接装置的控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
    步骤 S1 :初始化完成后,通过控制所述主动辊轴相对转动,带动从动辊轴转动及所述织物带沿 Z 轴朝向上夹脚组、下夹脚组运动;
    步骤 S2 :通过驱动所述动挡板沿 X 轴方向朝向夹紧转动组件运动,使得所述动挡板伸入上夹脚组与下夹脚组之间;
    步骤 S3 :通过驱动所述动挡板带动织物带沿 Y 轴方向朝向定挡板运动,使得所述织物带定位于动挡板与定挡板之间的预设加工位;
    步骤 S4 :通过驱动所述上夹脚组、下夹脚组分别相对夹紧织物带,并通过驱动所述动挡板沿 X 轴方向远离夹紧转动组件运动,使得所述动挡板从上夹脚组与下夹脚组之间退回;
    步骤 S5 :通过所述转动轴带动上夹脚组、下夹脚组绕转动轴的轴线转动 180 度,同时通过控制所述主动辊轴相对转动,使得所述织物带的进料长度达到预设长度;
    步骤 S6 :分别通过驱动所述切刀及超声波焊接头沿 X 轴方向移动,使得所述切刀及超声波焊接头抵持住织物带的自由端加工位置,通过切刀及超声波焊接头对织物带的自由端加工位置进行超声波焊接的同时进行剪切,得到环形织物。
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