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一种自动收卷系统以及自动收卷方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


一种自动收卷系统以及自动收卷方法

技术领域

本发明属于扁片带材加工设备技术领域,特别涉及一种自动收卷系统以及自动收卷方法。

背景技术

随着工业的发展,自动化设备普及至各行各业,尤其是在扁片带材加工的收卷设备中,自动化设备的出现大大降低了工厂的人体成本,提高了生产效率。

如今,市面上涌现了很多自动化的收卷设备,如申请号为202111516060 .5的中国发明专利—一种全自动的打包带收卷装置,公开了一种可将打包带自动收卷在辊筒上的收卷设备。

上述全自动的打包带收卷装置在收卷打包带时,会使用人工将用于收卷扁片带材的内置容器纸芯套设在辊筒上,而后利用收卷设备将扁片带材牵引至纸芯上进行收卷,并在收卷完成后将成卷的卷带卸下,并由人工再次安装纸芯进行下一轮的收卷。

由此可以看出,现有技术中的自动收卷设备在收卷时,用于收卷的纸芯是由人工更换的,且在实际应用中,用于收卷的纸芯通常是由厂家从外部购入或者使用专门制造纸芯的设备生产而来,然后由人工更换,其中存在纸芯与扁片带材由不同的设备收卷时,需要由人工转运安装纸芯,从而导致现有技术中收卷设备自动化程度不够高,收卷效率降低的问题。

因此,现有技术有待改进和发展。

发明内容

本申请的目的在于提供了一种自动收卷系统以及自动收卷方法,能够实现纸芯与扁片带材的收卷集中在同一台设备上,无需人工转运安装纸芯,提高收卷自动化以及收卷效率的有益效果。

本申请提供的一种自动收卷系统,包括固定组件、卷纸组件、卷带组件以及用于收卷卷纸组件放出的纸坯、卷带组件放出的扁片带材的收卷组件;

收卷组件包括旋转辊筒、驱动旋转辊筒转动的第一驱动部件以及驱动旋转辊筒沿旋转辊筒轴向方向伸缩的第二驱动部件;

固定组件用于将扁片带材的游离端固定在由纸坯收卷成型的纸芯上;

还包括控制器,控制器至少包括:

第一控制模块,在纸坯收卷形成纸芯后,控制旋转辊筒转动,将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件的固定工位,并控制固定组件将扁片带材的游离端固定在粘贴重合段上。

通过在自动收卷系统上设置固定组件、卷纸组件、卷带组件以及收卷组件,能够在同一台设备上实现收卷纸芯以及扁片带材的功能,节省了人工转移纸芯以及人工对纸芯进行上料的时间,提高了收卷效率。其中,收卷组件包括旋转辊筒,第一驱动部件驱动旋转辊筒旋转以实现卷绕纸坯和扁片带材的功能,第二驱动部件驱动旋转辊筒沿旋转辊筒的轴向方向伸缩,使旋转辊筒在收卷完成之后,自动卸下纸芯以及扁片带材,无需人工卸料,提高生产效率;固定组件用于将扁片带材的游离端固定在纸芯上,使扁片带材通过固定点更好的卷绕在纸芯上,且通过设置固定组件,可以节省将扁片带材缠绕在纸芯上的人力,提高收卷设备的自动化程度,提高生产效率。该自动收卷系统还包括控制器,控制器包括第一控制模块,在纸坯收卷成纸芯后,第一控制模块控制旋转辊筒转动,将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件的固定工位处,使固定组件能将扁片带材的游离端固定在纸芯的粘贴重合段,纸坯刚刚收卷成纸芯,其粘贴重合段的胶水尚未完全凝固,若将扁片带材固定在纸芯的其他部分,扁片带材在收卷时产生的拉力可能会将收卷成型的纸芯拉扯分离成纸坯,为了避免该问题出现,固定组件将扁片带材的游离端固定在纸芯的粘贴重合段,既可以将扁片带材固定在纸芯上收卷,又能进一步对纸芯的粘贴重合段进行加固,提高收卷质量。因此,本申请提出的一种自动收卷系统能够实现纸芯与扁片带材的收卷集中在同一台设备上,无需人工转运安装纸芯,提高收卷自动化以及收卷效率的有益效果。

进一步的,控制器还包括第二控制模块:用于在扁片带材收卷完成之后,控制第二驱动部件驱动旋转辊筒收缩卸下纸芯与收卷在纸芯上的扁片带材。

通过设置第二控制模块,在扁片带材收卷完成之后,控制第二驱动部件驱动旋转辊筒收缩卸下纸芯以及扁片带材,无需人工拆卸运转收卷完成的物料,实现提高收卷设备的自动化程度,节省人力资源的有益效果。

进一步的,卷纸组件包括用于放出纸坯的放纸盘,用于切断纸坯的切刀部件以及用于在切断的纸坯的末端进行涂胶的点胶部件;

控制器还包括第三控制模块:用于在纸坯放出的长度长于旋转辊筒外圆周表面的周长且能够卷绕旋转辊筒形成纸芯时,控制切刀部件对纸坯进行切断,同时控制点胶部件对切断的纸坯末端进行涂胶;

第四控制模块:用于在纸坯的首端吸附在旋转辊筒上时,控制旋转辊筒转动,使纸坯在旋转辊筒上收卷,纸坯的末端与首端粘连形成纸芯;

第四控制模块包括:

第一获取元件:以旋转辊筒上的吸附部件的初始位置为旋转起点,实时获取旋转辊筒的转动圈数;

第一控制元件:用于根据旋转辊筒的转动圈数调节旋转辊筒的转动速度,使旋转辊筒将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件所在的固定工位时,转动速度为0,以连接扁片带材进行收卷。

通过设置第四控制模块控制旋转辊筒的转动速度,使纸坯能够更顺利的卷绕在旋转辊筒的外表面圆周上形成纸芯,其中第四控制模块包括第一获取元件,第一获取元件以旋转辊筒上的吸附部件的初始位置为旋转起点,吸附部件的作用是吸附纸坯的首端,其初始位置为旋转辊筒底部与水平面相切的切点(同样是粘贴重合段所在位置),旋转辊筒以该初始位置为旋转起点转动收卷纸坯,纸坯只需卷绕旋转辊筒一周即可实现首尾粘连形成纸芯,第一控制元件则在纸坯形成纸芯后控制旋转辊筒继续减速转动,直到粘贴重合段转动至固定组件的固定工位处,旋转辊筒的转动速度降低至0,以方便固定组件将扁片带材固定在纸芯上,以进行后续的收卷。

进一步的,第一控制元件包括:

第二控制元件:用于在纸坯连接至旋转辊筒上时,控制旋转辊筒以第一收卷速度进行收卷;

第三控制元件:用于在旋转辊筒旋转至3/4圈时,控制旋转辊筒以第一减速加速度进行减速,使旋转辊筒将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件所在的固定工位时,转动速度为0。

第一控制元件控制旋转辊筒转动速度的具体方式为通过第二控制元件使纸坯在一开始吸附在旋转辊筒上时,控制旋转辊筒以第一收卷速度进行快速收卷,而后在旋转辊筒旋转至3/4圈时,第三控制元件控制旋转辊筒的转动速度从第一收卷速度慢慢减速,直到纸坯首尾两端在粘贴重合段通过胶水固定,形成纸芯时,旋转辊筒继续降速运行,直到粘贴重合段转动至固定组件的固定工位处,旋转辊筒的转动速度降低至0,可便于固定组件将扁片带材固定在纸芯上。

进一步的,控制器还包括:

第二获取模块:用于在扁片带材收卷完成后获取吸附部件的实时位置;

第五控制模块:用于根据实时位置与初始位置调节旋转辊筒的转动方向,使吸附部件复位至旋转起点。

第二方面,本申请提供一种自动收卷方法,用于控制自动收卷系统进行收卷,自动收卷系统包括固定组件、卷纸组件、卷带组件以及用于收卷卷纸组件放出的纸坯、卷带组件放出的扁片带材的收卷组件;

收卷组件包括旋转辊筒、驱动旋转辊筒转动的第一驱动部件以及驱动旋转辊筒沿旋转辊筒轴向方向伸缩的第二驱动部件;

固定组件用于将扁片带材的游离端固定在由纸坯收卷成型的纸芯上;

该方法包括步骤:在纸坯收卷形成所述纸芯后,控制旋转辊筒转动,将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件的固定工位,并控制固定组件将扁片带材的游离端固定在粘贴重合段上。

进一步的,该方法还包括步骤:

在扁片带材收卷完成之后,控制第二驱动部件驱动旋转辊筒收缩卸下纸芯与收卷在纸芯上的扁片带材。

进一步的,卷纸组件包括用于放出所述纸坯的放纸盘,用于切断纸坯的切刀部件以及用于在切断的纸坯的末端进行涂胶的点胶部件;

该方法还包括步骤:在纸坯放出的长度长于旋转辊筒外圆周表面的周长且能够卷绕所述旋转辊筒形成纸芯时,控制切刀部件对纸坯进行切断,同时控制点胶部件对切断的纸坯末端进行涂胶;

在纸坯的首端吸附在旋转辊筒上时,控制旋转辊筒转动,使纸坯在旋转辊筒上收卷,纸坯的末端与首端粘连形成纸芯;

在纸坯的首端吸附在旋转辊筒上时,控制旋转辊筒转动,使纸坯在旋转辊筒上收卷,纸坯的末端与首端粘连形成纸芯的步骤包括:

以旋转辊筒上的吸附部件的初始位置为旋转起点,实时获取旋转辊筒的转动圈数;

根据旋转辊筒的转动圈数调节旋转辊筒的转动速度,使旋转辊筒将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件所在的固定工位时,转动速度为0,以连接扁片带材进行收卷。

进一步的,根据旋转辊筒的转动圈数调节旋转辊筒的转动速度,使旋转辊筒将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件所在的固定工位时,转动速度为0,以连接扁片带材进行收卷包括步骤:

在纸坯连接至旋转辊筒上时,控制旋转辊筒以第一收卷速度进行收卷;

在旋转辊筒旋转至3/4圈时,控制旋转辊筒以第一减速加速度进行减速,使旋转辊筒将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件所在的固定工位时,转动速度为0。

进一步的,该方法还包括步骤:

在扁片带材收卷完成后获取吸附部件的实时位置;

根据实时位置与初始位置调节旋转辊筒的转动方向,使吸附部件复位至旋转起点。

由上可知,本申请提供的一种自动收卷系统以及自动收卷方法,通过在自动收卷系统上设置固定组件、卷纸组件、卷带组件以及收卷组件,能够在同一台设备上实现收卷纸芯以及扁片带材的功能,节省了人工转移纸芯以及人工对纸芯进行上料的时间,提高了收卷效率。其中,收卷组件包括旋转辊筒,第一驱动部件驱动旋转辊筒旋转以实现卷绕纸坯和扁片带材的功能,第二驱动部件驱动旋转辊筒沿旋转辊筒的轴向方向伸缩,使旋转辊筒在收卷完成之后,自动卸下纸芯以及扁片带材,无需人工卸料,提高生产效率;固定组件用于将扁片带材的游离端固定在纸芯上,使扁片带材通过固定点更好的卷绕在纸芯上,且通过设置固定组件,可以节省将扁片带材缠绕在纸芯上的人力,提高收卷设备的自动化程度,提高生产效率。该自动收卷系统还包括控制器,控制器包括第一控制模块,在纸坯收卷成纸芯后,第一控制模块控制旋转辊筒转动,将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件的固定工位处,使固定组件能将扁片带材的游离端固定在纸芯的粘贴重合段,纸坯刚刚收卷成纸芯,其粘贴重合段的胶水尚未完全凝固,若将扁片带材固定在纸芯的其他部分,扁片带材在收卷时产生的拉力可能会将收卷成型的纸芯拉扯分离成纸坯,为了避免该问题出现,固定组件将扁片带材的游离端固定在纸芯的粘贴重合段,既可以将扁片带材固定在纸芯上收卷,又能进一步对纸芯的粘贴重合段进行加固,提高收卷质量。因此,本申请提出的一种自动收卷系统能够实现纸芯与扁片带材的收卷集中在同一台设备上,无需人工转运安装纸芯,提高收卷自动化以及收卷效率的有益效果。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种自动收卷系统的正视图。

图2为本申请实施例提供的一种自动收卷系统的左视图。

图3为本申请实施例提供的一种自动收卷方法中在纸坯吸附在旋转辊筒上时,控制旋转辊筒转动的流程图。

标号说明:1、机架;2、卷纸组件;3、卷带组件;4、收卷组件;5、固定组件;6、卸料组件;41、旋转辊筒;42、吸附部件;43、第一驱动部件;44、第二驱动部件;61、U型夹口。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式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方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

目前,扁片材料通常收卷在纸芯上,成型纸芯与扁片带材的收卷设备通常为不同的两个设备,实际应用时,纸坯在纸芯收卷设备上收卷成型后,由人工将成型的纸芯转运安装在收卷扁片带材的旋转辊筒上,以收卷扁片带材。这种方式不仅收卷设备比较复杂,且自动化程度较低,不利于生产效率的提升。为了解决该问题,本申请提供了一种自动收卷系统以及自动收卷方法。

如图1,图2所示,一种自动收卷系统,包括固定组件5、卷纸组件2、卷带组件3以及用于收卷卷纸组件2放出的纸坯、卷带组件3放出的扁片带材的收卷组件4;

收卷组件4包括旋转辊筒41、驱动旋转辊筒41转动的第一驱动部件43以及驱动旋转辊筒41沿旋转辊筒41轴向方向伸缩的第二驱动部件44;

固定组件5用于将扁片带材的游离端固定在由纸坯收卷成型的纸芯上;

还包括控制器,控制器至少包括:

第一控制模块,在纸坯收卷形成纸芯后,控制旋转辊筒41转动,将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5的固定工位,并控制固定组件5将扁片带材的游离端固定在粘贴重合段上。

在具体的应用中,收卷纸芯以及在纸芯上收卷扁片带材均可以在该自动收卷系统上实现,该自动收卷系统将纸芯以及扁片带材的收卷功能集中在同一台设备上,大大简化了收卷设备的组成结构,减小了收卷设备的占地面积,相较于现有技术中,采用不同的设备分别对纸芯以及扁片带材进行收卷的方式,该自动收卷系统不仅节省了人工转运安装纸芯的人力、时间成本,且对于一些主营产品非纸芯的生产厂家来说,更是大幅度的节省了购买纸芯收卷设备或者外购纸芯的经营成本。

其中,自动收卷系统包括固定组件5、卷纸组件2、卷带组件3以及收卷组件4。其中,卷纸组件2包括切刀部件,点胶部件,其中切刀部件用于在传感器检测到纸坯的放出长度足够卷绕旋转辊筒一周形成纸芯时切断纸坯,点胶部件用于在切刀部件切断纸坯后,在切断纸坯的末端进行涂胶,便于纸坯在卷绕成纸芯时与纸坯首端粘连固定。收卷组件3还包括有设置在旋转辊筒41上的吸附部件42,以及设置在旋转辊筒41下方的压胶辊,压胶辊连接有驱动设备,并在驱动设备的驱动下靠近或远离旋转辊筒41,其中压胶辊在纸坯末端即将于首端粘连时靠近旋转辊筒41,对纸坯的粘贴重合段进行辊压,使纸芯成型的效果更好,在纸芯形成后压胶辊远离旋转辊筒41,避免对扁片带材的收卷造成干涉。在具体的应用中,卷纸组件2用于放出纸坯,纸坯的游离端运输至收卷组件4的旋转辊筒41所在位置,旋转辊筒41上的吸附部件42将纸坯的首端吸附在旋转辊筒41的外圆周表面以转动收卷形成纸芯。其中,纸坯放出的长度略长于旋转辊筒41的外圆周表面的周长,使纸坯卷绕旋转辊筒41的外圆周表面一周后,纸坯末端覆盖在纸坯的首端重叠粘连,卷纸组件2中的切刀部件就会将纸坯切断,设置在切刀部件一侧的点胶部件会对纸坯末端进行点胶,方便纸坯在旋转辊筒41的外圆周表面卷绕一周后,纸坯末端可通过附着在上面的胶水与纸坯的首端粘连,其粘连部位为粘贴重合段。

在具体的应用中,卷带组件3用于放出扁片带材,扁片带材需要收卷在纸芯上形成卷带以便于后续的打包、输送以及售卖。由于在卷带组件3上设置点胶部件对扁片带材的游离端进行点胶使其与纸芯粘贴的效果并不理想,扁片带材的游离端难以与纸芯固定进行收卷,现有技术中通常采用人工将扁片带材的游离端卷绕在纸芯上后,再利用收卷设备进行收卷,这种人工缠绕的方式自动化程度较低,且会浪费较多时间,不利于生产效率的提升,本申请的自动收卷设备中通过设置固定组件5固定扁片带材的游离端,可以提高收卷工序的自动化进程,其中,具体的固定方式为,当卷带组件3将扁片带材的游离端运输至旋转辊筒41所在位置时,设置在旋转辊筒41一侧的固定组件5使用钉针将扁片带材的游离端钉在纸芯上,实现扁片带材与纸芯的固定,进而方便扁片带材收卷缠绕在纸芯上。

在具体的应用中,旋转辊筒41还连接有第一驱动部件43与第二驱动部件44,第一驱动部件43可以为伺服电机,伺服电机通过一根转动轴穿过旋转辊筒41的轴心,带动旋转辊筒41转动;第二驱动部件44可以为伺服电缸,旋转辊筒41可以通过安装座设置在滑轨上,伺服电缸与安装座连接,驱动安装座带动旋转辊筒41沿轴向方向伸缩,旋转辊筒41伸出时,对纸坯以及扁片带材进行收卷,旋转辊筒41回缩时,可将缠绕在旋转辊筒41上的物料卸下,为了减小自动收卷系统的占地面积,可在自动收卷系统的机架1内部开设容纳旋转辊筒41的空腔,旋转辊筒41回缩时可以缩进机架1内部的空腔中,既能容易卸下收卷好的物料,又能避免旋转辊筒41因需要伸缩而占据多余的空间。其中,为了更好的卸下物料,自动收卷系统还包括卸料组件6,卸料组件6设置在旋卷辊筒41的正下方,具有U型夹口61,物料收卷完成后,卸料组件6靠近旋转辊筒41,将物料(纸芯以及收卷在纸芯上的扁片带材)嵌入U型夹口61中夹紧,旋转辊筒41回缩,卸料组件6将物料卸下运往下料组件上出料,其中无需人工辅助,设备自动化程度大大提升。

其中,在具体的应用中,自动收卷系统还包括控制器,其中控制器可以为PLC设备,控制器至少包括第一控制模块,第一控制模块在纸坯收卷形成纸芯后,控制旋转辊筒41继续转动,直至纸芯上的粘贴重合段与固定组件5所在的固定工位对应,进而方便固定组件5将扁片带材固定在纸芯的粘贴重合段处。其中,粘贴重合段实际指,纸坯首尾相连重叠的部分所在位置,固定组件5将扁片带材固定在纸芯的粘贴重合段,钉针穿过扁片带材与两层纸坯将扁片带材固定在纸芯上(固定组件5是用于固定的常规部件,可以通过伸缩的方式将钉针固定在物体上,在此不对其结构进行赘述),一方面可以对纸芯首尾两端的连接进行加固,另一方面是纸芯首尾两端粘连时间较短,胶水有可能出现未能完全凝固的情况,若将扁片带材固定在纸芯的其他部位,扁片带材在收卷的过程中会沿收卷方向产生拉力,将纸芯拉扯分离成纸坯,影响收卷进程,故而,为了提高收卷质量可以将扁片带材固定在粘贴重合段。

本申请相对于现有技术中的扁片带材收卷工艺,将纸芯以及扁片带材的收卷功能集成在同一台收卷设备上,节省了人力转运安装纸芯的人力、时间成本,并在自动收卷系统上设置固定组件5使固定组件5能将扁片带材固定在纸芯上收卷,无需人工辅助卷绕,提高生产自动化性能,进一步的,在固定组件5固定扁片带材时,选择将扁片带材固定在纸芯的粘贴重合段,避免扁片带材在收卷时将纸芯扯断,提高生产质量,故而,本申请提供的自动收卷系统能够实现纸芯与扁片带材的收卷集中在同一台设备上,无需人工转运安装纸芯,提高收卷自动化以及收卷效率的有益效果。

在一些具体的实施方式中,控制器还包括第二控制模块:用于在扁片带材收卷完成之后,控制第二驱动部件44驱动旋转辊筒41收缩卸下纸芯与收卷在纸芯上的扁片带材。

其中,在实际应用中,控制器还包括第二控制模块,通过设置第二控制模块,在扁片带材收卷完成之后,控制第二驱动部件44驱动旋转辊筒41收缩卸下纸芯以及扁片带材,无需人工拆卸运转收卷完成的物料,实现提高收卷设备的自动化程度,节省人力资源的有益效果。

在一些优选的实施方式中,卷纸组件2包括用于放出纸坯的放纸盘,用于切断纸坯的切刀部件以及用于在切断的纸坯的末端进行涂胶的点胶部件;

控制器还包括第三控制模块:用于在纸坯放出的长度长于旋转辊筒41外圆周表面的周长且能够卷绕旋转辊筒41形成纸芯时,控制切刀部件对纸坯进行切断,同时控制点胶部件对切断的纸坯末端进行涂胶;

第四控制模块:用于在纸坯的首端吸附在旋转辊筒41上时,控制旋转辊筒41转动,使纸坯在旋转辊筒41上收卷,纸坯的末端与首端粘连形成纸芯;

第四控制模块包括:

第一获取元件:以旋转辊筒41上的吸附部件42的初始位置为旋转起点,实时获取旋转辊筒41的转动圈数;

第一控制元件:用于根据旋转辊筒41的转动圈数调节旋转辊筒41的转动速度,使旋转辊筒41将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5所在的固定工位时,转动速度为0,以连接扁片带材进行收卷。

其中,在实际应用中设置将卷纸组件2设置在机架上用于传送纸坯,并在纸坯排出的长度略大于旋转辊筒41的长度且可绕旋转辊筒41形成纸芯时,第三控制模块控制切刀部件对纸坯进行切断,同时点胶部件对切断的纸坯末端进行涂胶,因此,为了使该切断涂胶的操作更加方便,可以将切刀部件与点胶部件并排设置,且点胶部件相较于切刀部件更加靠近旋转辊筒,便于涂胶部件在纸坯切断后,对切断纸坯的末端进行涂胶。

在自动收卷系统上设置卷纸组件2配合旋转辊筒41将纸坯自动收卷成纸芯,可以节省人工将纸芯装载在旋转辊筒41上的时间。相较于现有技术中的收卷设备,本申请提出的自动收卷系统可将纸坯经过传送、切断、涂胶等步骤,而后通过在旋转辊筒41上的吸附部件42吸附在旋转辊筒41的外圆周表面进行收卷,该纸坯在进行收卷时只收卷一圈,从而使纸坯的首尾两端能够通过胶水粘连,自动形成纸芯,提高了收卷效率,大大节省了生产过程中的人力成本。

其中,在实际应用中,第四控制模块用于控制旋转辊筒41的转动速度,使纸坯吸附在旋转辊筒41的外圆周表面后,能顺利收卷形成纸芯,进而连接扁片带材进行收卷。第四控制模块包括第一获取元件,第一获取元件可以为编码器,编码器通过传动链轮与旋转辊筒41中的转动轴连接,获取转动轴转动的圈数,进而可以计算出旋转辊筒41的转动圈数。第一控制元件可以根据旋转辊筒41的转动圈数调节旋转辊筒41的转动速度,在纸坯刚被吸附部件42吸附在旋转辊筒41的外圆周表面上时,控制旋转辊筒41以较快的速度转动,将加快收卷效率,在纸坯收卷到一定程度后则降低转动速度,避免旋转辊筒41因为转动速度过快,纸坯受到的离心力较大,难以贴附在旋转辊筒41的外圆周表面上收卷,旋转辊筒41慢慢降低转动速度,在纸坯的末端与首端重叠接触时,卷纸组件2中的压胶辊靠近旋转辊筒41,将纸坯的末端与首端压牢,形成纸芯。在纸坯形成纸芯后,纸芯上会连接扁片带材进行收卷,为了便于扁片带材的游离端与纸芯固定,纸芯的粘贴重合段转动至固定组件5的固定工位处时,旋转辊筒41的转动速度可以降低为0,待固定组件5将扁片带材固定在纸芯上后,第一控制元件再控制旋转辊筒41提升转动速度,收卷扁片带材。

在一些具体的实施方式中,第一控制元件包括:

第二控制元件:用于在纸坯连接至旋转辊筒41上时,控制旋转辊筒41以第一收卷速度进行收卷;

第三控制元件:用于在旋转辊筒41旋转至3/4圈时,控制旋转辊筒41以第一减速加速度进行减速,使旋转辊筒41将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5所在的固定工位时,转动速度为0。

其中,在实际应用中,第一控制元件包括第二控制元件,第二控制元件用于在纸坯连接至旋转辊筒41上时,即吸附部件42将纸坯吸附在旋转辊筒41的外圆周表面上时,第二控制元件控制旋转辊筒41以较快的第一收卷速度进行收卷,其中,第一收卷速度为伺服电机驱动旋转辊筒41转动的速度,由技术人员根据实际情况预先设定,当编码器监测到旋转辊筒41旋转至3/4圈时,第三控制元件控制旋转辊筒41以第一减速加速度进行减速,第一减速加速度同样为技术人员根据实际情况预先设定,使纸坯的末端在旋转辊筒41的转动产生的离心力的影响下,仍能贴合在旋转辊筒41的外圆周表面进行收卷,直到与纸坯的首端重合,首尾粘连形成纸芯,而后为了将扁片带材更好的固定在纸芯上,旋转辊筒41带着纸芯依旧减速运行,可以保证刚贴合在一起形成的纸芯不会因为离心力过大而分离,提高粘合质量。直至粘贴重合段转动至固定组件5的固定工位处时,第三控制元件控制伺服电机停止转动,转动速度为0,旋转辊筒41静止,方便固定组件5将扁片带材固定在粘贴重合段上,提高收卷自动化程度,加强收卷质量。

在一些优选的实施方式中,控制器还包括:

第二获取模块:用于在扁片带材收卷完成后获取吸附部件42的实时位置;

第五控制模块:用于根据实时位置与初始位置调节旋转辊筒41的转动方向,使吸附部件42复位至旋转起点。

其中,在实际应用中,控制器还包括第二获取模块与第五控制模块,第二获取模块可以为传感器,获取吸附部件42在扁片带材收卷完成后的实时位置,第五控制模块则根据实时位置与吸附部件42的初始位置调节旋转辊筒41的转动方向,使吸附部件42复位至旋转起点,进行下一轮的纸坯吸附收卷。其中,旋转起点即吸附部件42的初始位置。其中,第五控制模块具体包括:

第一处理元件:用于根据实时位置与初始位置计算吸附部件42的转动角度;

第四控制元件:用于根据转动角度调节旋转辊筒41的转动方向,当转动角度大于180°时,保持旋转辊筒41的转动方向不变,使吸附部件42复位至旋转起点;当转动角度小于等于180°时,则调节旋转辊筒41以原始转动方向的反向转动,使吸附部件42复位至旋转起点。

其中,转动角度是指吸附部件42在扁片带材收卷完成后停留的实时位置与初始位置之间相差的角度,可通过实时位置与初始位置计算二者在旋转辊筒41上相距的弧长信息,再根据弧长角度公式(现有技术)计算出实时位置与初始位置相距的转动角度信息。

通过上述调节方式,使吸附部件42在下一轮收卷开始前,回复至初始位置,方便对纸坯进行吸附。

由上可知,本申请提供的一种自动收卷系统,通过在自动收卷系统上设置固定组件5、卷纸组件2、卷带组件3以及收卷组件4,能够在同一台设备上实现收卷纸芯以及扁片带材的功能,节省了人工转移纸芯以及人工对纸芯进行上料的时间,提高了收卷效率。其中,收卷组件4包括旋转辊筒41,第一驱动部件43驱动旋转辊筒41旋转以实现卷绕纸坯和扁片带材的功能,第二驱动部件44驱动旋转辊筒41沿旋转辊筒41的轴向方向伸缩,使旋转辊筒41在收卷完成之后,自动卸下纸芯以及扁片带材,无需人工卸料,提高生产效率;固定组件5用于将扁片带材的游离端固定在纸芯上,使扁片带材通过固定点更好的卷绕在纸芯上,且通过设置固定组件5,可以节省将扁片带材缠绕在纸芯上的人力,提高收卷设备的自动化程度,提高生产效率。该自动收卷系统还包括控制器,控制器包括第一控制模块,在纸坯收卷成纸芯后,第一控制模块控制旋转辊筒41转动,将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5的固定工位处,使固定组件5能将扁片带材的游离端固定在纸芯的粘贴重合段,纸坯刚刚收卷成纸芯,其粘贴重合段的胶水尚未完全凝固,若将扁片带材固定在纸芯的其他部分,扁片带材在收卷时产生的拉力可能会将收卷成型的纸芯拉扯分离成纸坯,为了避免该问题出现,固定组件5将扁片带材的游离端固定在纸芯的粘贴重合段,既可以将扁片带材固定在纸芯上收卷,又能进一步对纸芯的粘贴重合段进行加固,提高收卷质量。因此,本申请提出的一种自动收卷系统能够实现纸芯与扁片带材的收卷集中在同一台设备上,无需人工转运安装纸芯,提高收卷自动化以及收卷效率的有益效果。

本申请提供一种自动收卷方法,用于控制自动收卷系统进行收卷,自动收卷系统包括固定组件5、卷纸组件2、卷带组件3以及用于收卷卷纸组件2放出的纸坯、卷带组件3放出的扁片带材的收卷组件4;

收卷组件4包括旋转辊筒41、驱动旋转辊筒41转动的第一驱动部件43以及驱动旋转辊筒41沿旋转辊筒41轴向方向伸缩的第二驱动部件44;

固定组件5用于将扁片带材的游离端固定在由纸坯收卷成型的纸芯上;

该方法包括步骤:在纸坯收卷形成纸芯后,控制旋转辊筒41转动,将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5的固定工位,并控制固定组件5将扁片带材的游离端固定在粘贴重合段上。

其中,在具体的应用中,该自动收卷方法用于控制自动收卷系统收卷,通过在纸坯收卷形成纸芯后,控制旋转辊筒41继续转动,直至纸芯上的粘贴重合段与固定组件5所在的固定工位对应,进而方便固定工位将扁片带材固定在纸芯的粘贴重合段处。其中,粘贴重合段实际指,纸坯首尾相连重叠的部分所在位置,固定组件5将扁片带材固定在纸芯的粘贴重合段,钉针穿过扁片带材与两层纸坯将扁片带材固定在纸芯上,一方面可以对纸芯首尾两端的连接进行加固,另一方面是纸芯首尾两端粘连时间较短,胶水未能完全凝固,若将扁片带材固定在纸芯的其他部位,扁片带材在收卷的过程中会沿收卷方向产生拉力,将纸芯拉扯分离成纸坯,影响收卷进程,故而,为了提高收卷质量可以将扁片带材固定在粘贴重合段。

在一些具体的实施方式中,该方法还包括步骤:

在扁片带材收卷完成之后,控制第二驱动部件44驱动旋转辊筒41收缩卸下纸芯与收卷在纸芯上的扁片带材。

其中,在实际应用中,通过在扁片带材收卷完成之后,控制第二驱动部件44驱动旋转辊筒41收缩卸下纸芯以及扁片带材,无需人工拆卸运转收卷完成的物料,实现提高收卷设备的自动化程度,节省人力资源的有益效果。

在一些优选的实施方式中,卷纸组件2包括用于放出所述纸坯的放纸盘,用于切断纸坯的切刀部件以及用于在切断的纸坯的末端进行涂胶的点胶部件;

该方法还包括步骤:在纸坯放出的长度长于旋转辊筒41外圆周表面的周长且能够卷绕所述旋转辊筒41形成纸芯时,控制切刀部件对纸坯进行切断,同时控制点胶部件对切断的纸坯末端进行涂胶;

在纸坯的首端吸附在旋转辊筒41上时,控制旋转辊筒41转动,使纸坯在旋转辊筒41上收卷,纸坯的末端与首端粘连形成纸芯;

在纸坯的首端吸附在旋转辊筒41上时,控制旋转辊筒41转动,使纸坯在旋转辊筒41上收卷,纸坯的末端与首端粘连形成纸芯的步骤包括:

以旋转辊筒41上的吸附部件42的初始位置为旋转起点,实时获取旋转辊筒41的转动圈数;

根据旋转辊筒41的转动圈数调节旋转辊筒41的转动速度,使旋转辊筒41将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5所在的固定工位时,转动速度为0,以连接扁片带材进行收卷。

其中,如图3所示,在实际应用中,通过控制旋转辊筒41的转动速度,使纸坯吸附在旋转辊筒41的外圆周表面后,能顺利收卷形成纸芯,进而连接扁片带材进行收卷。其中可以设置编码器来获取转动圈数,具体为:编码器通过传动链轮与旋转辊筒41中的转动轴连接,获取转动轴转动的圈数,进而可以计算出旋转辊筒41的转动圈数。进而可以根据旋转辊筒41的转动圈数调节旋转辊筒41的转动速度,在纸坯刚被吸附部件42吸附在旋转辊筒41的外圆周表面上时,控制旋转辊筒41以较快的速度转动,将加快收卷效率,在纸坯收卷到一定程度后则降低转动速度,避免旋转辊筒41因为转动速度过快,纸坯受到的离心力较大,难以贴附在旋转辊筒41的外圆周表面上收卷,旋转辊筒41慢慢降低转动速度,在纸坯的末端与首端重叠接触时,卷纸组件2中的压胶辊靠近旋转辊筒41,将纸坯的末端与首端压牢,形成纸芯。在纸坯形成纸芯后,纸芯上会连接扁片带材进行收卷,为了便于扁片带材的游离端与纸芯固定,纸芯的粘贴重合段转动至固定组件5的固定工位处时,旋转辊筒41的转动速度可以降低为0,待固定组件5将扁片带材固定在纸芯上后,再控制旋转辊筒41提升转动速度,收卷扁片带材。

在一些具体的实施方式中,根据旋转辊筒41的转动圈数调节旋转辊筒41的转动速度,使旋转辊筒41将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5所在的固定工位时,转动速度为0,以连接扁片带材进行收卷包括步骤:

在纸坯连接至旋转辊筒41上时,控制旋转辊筒41以第一收卷速度进行收卷;

在旋转辊筒41旋转至3/4圈时,控制旋转辊筒41以第一减速加速度进行减速,使旋转辊筒41将纸芯收卷完成并将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5所在的固定工位时,转动速度为0。

其中,在实际应用中,在纸坯连接至旋转辊筒41上时,即吸附部件42将纸坯吸附在旋转辊筒41的外圆周表面上时,控制旋转辊筒41以较快的第一收卷速度进行收卷,其中,第一收卷速度为伺服电机驱动旋转辊筒41转动的速度,由技术人员根据实际情况预先设定,当编码器监测到旋转辊筒41旋转至3/4圈时,控制旋转辊筒41以第一减速加速度进行减速,第一减速加速度同样为技术人员根据实际情况预先设定,使纸坯的末端在旋转辊筒41的转动产生的离心力的影响下,仍能贴合在旋转辊筒41的外圆周表面进行收卷,直到与纸坯的首端重合,首尾粘连形成纸芯,而后为了将扁片带材更好的固定在纸芯上,旋转辊筒41带着纸芯依旧减速运行,可以保证刚贴合在一起形成的纸芯不会因为离心力过大而分离,提高粘合质量。直至粘贴重合段转动至固定组件5的固定工位处时,控制伺服电机停止转动,转动速度为0,旋转辊筒41静止,进而方便固定组件5将扁片带材固定在粘贴重合段上,提高收卷自动化程度,加强收卷质量。

在一些优选的实施方式中,该方法还包括步骤:

在扁片带材收卷完成后获取吸附部件42的实时位置;

根据实时位置与初始位置调节旋转辊筒41的转动方向,使吸附部件42复位至旋转起点。

其中,在实际应用中,获取吸附部件42在扁片带材收卷完成后的实时位置,而后根据实时位置与吸附部件42的初始位置调节旋转辊筒41的转动方向,使吸附部件42复位至旋转起点,进行下一轮的纸坯吸附收卷。其中,旋转起点即吸附部件42的初始位置。其中,控制吸附部件42复位具体包括:

根据实时位置与初始位置计算吸附部件42的转动角度;

根据转动角度调节旋转辊筒41的转动方向,当转动角度大于180°时,保持旋转辊筒41的转动方向不变,使吸附部件42复位至旋转起点;当转动角度小于等于180°时,则调节旋转辊筒41以原始转动方向的反向转动,使吸附部件42复位至旋转起点。

通过上述调节方式,使吸附部件42在下一轮收卷开始前,回复至初始位置,方便对纸坯进行吸附。

由上可知,本申请提供的一种自动收卷方法,通过在自动收卷系统上设置固定组件5、卷纸组件2、卷带组件3以及收卷组件4,能够在同一台设备上实现收卷纸芯以及扁片带材的功能,节省了人工转移纸芯以及人工对纸芯进行上料的时间,提高了收卷效率。其中,收卷组件4包括旋转辊筒41,第一驱动部件43驱动旋转辊筒41旋转以实现卷绕纸坯和扁片带材的功能,第二驱动部件44驱动旋转辊筒41沿旋转辊筒41的轴向方向伸缩,使旋转辊筒41在收卷完成之后,自动卸下纸芯以及扁片带材,无需人工卸料,提高生产效率;固定组件5用于将扁片带材的游离端固定在纸芯上,使扁片带材通过固定点更好的卷绕在纸芯上,且通过设置固定组件5,可以节省将扁片带材缠绕在纸芯上的人力,提高收卷设备的自动化程度,提高生产效率。该自动收卷系统还包括控制器,控制器包括第一控制模块,在纸坯收卷成纸芯后,第一控制模块控制旋转辊筒41转动,将纸芯上的粘贴重合段转动至固定组件5的固定工位处,使固定组件5能将扁片带材的游离端固定在纸芯的粘贴重合段,纸坯刚刚收卷成纸芯,其粘贴重合段的胶水尚未完全凝固,若将扁片带材固定在纸芯的其他部分,扁片带材在收卷时产生的拉力可能会将收卷成型的纸芯拉扯分离成纸坯,为了避免该问题出现,固定组件5将扁片带材的游离端固定在纸芯的粘贴重合段,既可以将扁片带材固定在纸芯上收卷,又能进一步对纸芯的粘贴重合段进行加固,提高收卷质量。因此,本申请提出的一种自动收卷系统能够实现纸芯与扁片带材的收卷集中在同一台设备上,无需人工转运安装纸芯,提高收卷自动化以及收卷效率的有益效果。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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