专利名称：自动纠偏装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种两条极长片状物料输送过程中，在某一工位应满足重叠对齐要求时使用的辅助设备，具体涉及一种能使上述物料在输送过程中保持重叠对齐要求的自动纠
偏装置。
背景技术：
公开号为CN 201205774Y的中国实用新型专利公开了一种“带自动纠偏装置的全自动干式复合机”，其公开的自动纠偏装置包括水平导辊、支撑座、底座、滑动导轨、伺服电机、光眼探头、丝杆和螺母，其中水平导辊由两端支撑座支撑，两端支撑座分别置于对应底座的水平滑动导轨上，两端滑动导轨朝水平导辊同一侧相向斜置且都与水平导辊成45度夹角，其中一底座上设有与滑动导轨平行的丝杆，丝杆上的螺母与支撑座固连。伺服电机设置于底座上，其输出轴与丝杆的一端连接，光眼探头通过线路与伺服电机连接。上述方案适用于两片极长片状物料在输送过程中防止偏离预定轨迹的相互对中操作，如果所输送上下相邻的两片物料之间在一边有间隔布置的连接部，该方案提供的自动纠偏装置无法使用，例如纸尿裤生产线中的纠偏，参见图1，纸尿裤的结构是用纸尿片91 做裤档，纸尿片91的两端分别固接在两片无纺布9上，从侧面看是个U形，将两片无纺布9 按裤子的腰围尺寸要求对称裁剪后，在两片无纺布所做的腰带两端设置诸如魔术粘贴之类的连接装置，使之成为一条成品纸尿裤。在上述工序中工艺步骤是先将各个纸尿片91如图1示按腰宽距离分布固定在叠置的两片极长无纺布片状物料9上，然后输送到下一道工序进行裁剪并固定魔术粘贴。生产工艺要求两条无纺布片状物料9的边在输送过程中需要对齐，便于执行下道裁剪工序。实际生产中，同一侧固接纸尿片的两条无纺布片状物料9在输送过程中容易出现走偏的问题，使裁剪出来的纸尿裤的裤腰形状有偏差，影响产品质量， 由于纸尿片91在两条无纺布片状物料9的同一边上固定，而上述方案中的水平导辊的两端是由支撑座支承的，如果其设置于两条无纺布片状物料9之间来进行纠偏，会与输送运行中的纸尿片91发生干涉。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种特别适用于上下两片极长片状物料输送过程中进行料边自动对齐的自动纠偏装置，无论两片物料的一边上是否设置有间隔布置的连接部。本发明的自动纠偏装置所采用的技术方案是水平导辊；支撑座，水平导辊安装在支撑座上；自动控制系统，自动控制系统包括对中感应器；底座；摆动装置，摆动装置设置在底座与支撑座之间，摆动装置按自动控制系统发出的指令使支撑座在平面内做小角度摆动；水平导辊呈悬臂式地一端固定在支撑座上，且水平导辊的轴线平行于该平面。由于采用了上述技术方案，水平导辊的导辊轴呈悬臂式地固定在支撑座上，导辊套可在导辊轴上转动，当所输送的两片片状物料之间在同一边有连接部时，水平导辊从另一侧伸进相邻的片状之间与其中一片绷紧接触，即可避开相粘连的一侧，通过操作摆动装置对已经错位的片状物料进行纠偏。对中感应器自动检测所输送的片状物料之间的位置， 自动控制系统将其与预置值比较，并发出指令自动操作安装于底座上的摆动装置来改变固定于摆动装置上的支撑座的位置，使固定在支撑座上的水平导辊改变自身与进料方向线的夹角，使片状物料两边从水平导辊至物料的牵引夹持辊的距离不同，导致两边的张力不同， 造成片状物料产生进料方向线与其相接触的导辊轴线始终趋向于垂直的倾向，达到使得片状物料移动回正确的位置的目的。对于所输送的片状物料上下片相邻的片状之间没有任何粘连的情况，水平导辊从两侧中的任何一侧都可以伸进相邻的片状之间与其中一片绷紧接触，通过上述操作对已经错位的片状物料进行纠偏。同理，对于所输送的片状物料是单片的对中操作，水平导辊直接与所输送的片状物料绷紧接触，也可用同样地操作进行纠偏。作为对上述技术方案的进一步改进，摆动装置包括安装在底座上的伺服电机、丝杆和螺母、第一滑动导轨及第一滑块、第二滑动导轨及第二滑块、第三滑动导轨及第三滑块；第一滑块、第二滑块与第三滑块的滑动轨迹延长线构成一等腰三角形；伺服电机的输出轴与丝杆的一端连接，带动丝杆推动螺母移动，螺母推动第一滑块在第一滑动导轨上作直线往复移动，第二、第三滑块分别通过第一、第二关节轴承分别套在第二、第三滑动导轨上。关节轴承主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成，用于速度较低的摆动运动、倾斜运动和旋转运动，第二、第三滑块主要是利用关节轴承的球面调心作小幅度转动作补偿。上述摆动装置可在片状物料与水平导辊相切的平面上使水平导辊作水平摆动。当伺服电机的输出轴转动带动丝杆推动螺母向前移动时，螺母推动第一滑块在第一滑动导轨上向左作直线移动，支撑座上固定在第一滑块上的点也一起移动，第二滑块被支撑座带动作向后运动及由第一关节轴承作小幅度转动作补偿的合成运动，第三滑块被支撑座带动作向前运动及由第二关节轴承作小幅度转动作补偿的合成运动，三块滑块一起构成了支撑座的摆动，使固定在支撑座上的水平导辊产生在片状物料与水平导辊相切的平面上的水平摆动，从而进行纠偏；同理，螺母推动第一滑块在第一滑动导轨上向右作直线移动，使固定在支撑座上的水平导辊产生在片状物料与水平导辊相切的平面上的水平摆动。作为对上述技术方案的进一步改进，第一滑动导轨与进料方向线垂直，并置于进料方向的出口端，第二、第三滑动导轨置于进料方向的入口端并且悬臂式地固定在底座上。 此改进使得水平导辊的水平摆动方向与电机的输出轴转动带动丝杆推动螺母移动方向的相关联系更加直观，便于调整操作时找到参照点。作为对上述技术方案的一种改进，支撑座呈L形。此改进使支撑座的底部与摆动装置的安装连接及与水平导辊的安装连接操作方便。作为对上述技术方案的一种改进，水平导辊有两个，且轴向平行布置。片状物料可从自身的同一面同时与两个水平导辊紧密接触，也可将片状物料绕着水平导辊从自身的两面分别与两个水平导辊紧密接触，使片状物料的绷紧状态更好。作为对上述技术方案的一种改进，水平导辊的表面设有摩擦软胶层。该摩擦软胶层对片状物料的持着更稳，使片状物料与水平导辊之间不易产生相对滑动从而避免对片状物料造成伤害。作为对上述技术方案的一种改进，对中感应器是光电位置感应器。光电位置感应器反应快捷灵敏。作为对上述技术方案的一种改进，自动控制系统还包括纠偏控制器，对中感应器、 纠偏控制器与伺服电机之间通过线路连接，对中感应器用于检测物料的对中位置的信号， 并发送给纠偏控制器，纠偏控制器根据信号向伺服电机发出动作指令。作为对上述技术方案的一种改进，自动控制系统还包括伺服对中感应器，伺服对中感应器用于向纠偏控制器发出使水平导辊自动回复到初始位置的感应信号。当每次停车或穿料时，纠偏装置会按伺服对中感应器的感应数据将纠偏辊筒自动复位到初始位置，无需操作者移动材料来配合已经改变位置的水平导辊。
图1是带纸尿片的上下两条腰带的片状物料在生产过程中，处于运输状态下的示意图2是自动纠偏装置安装图1示的工艺区段上的示意图，为清楚起见，图2中略去了纸尿片；
图3是水平导辊从没有固定纸尿片的一边伸进上下两条片状物料之间的示意图； 图4是自动纠偏装置拆掉水平导辊及支撑架后的俯视图； 图5是自动纠偏装置的俯视图； 图6是自动纠偏装置的主视图； 图7是自动纠偏装置的右视8是自动纠偏装置向左进行纠偏时的俯视图； 图9是自动纠偏装置向右进行纠偏时的俯视图； 图10是自动纠偏装置的自动控制系统示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进一步说明。参见图2，在纸尿裤对折的流水线工艺区段，同一边固定有纸尿片的两条无纺布片状物料9呈上下对齐的输送状态，图2的视向垂直于物料9的平面，近物料9的这一边上间隔固定的纸尿片在图中略去。物料9由图2中右上角的一对大小夹送辊引入，以与水平面成45°倾角向下运行，由左下角的一对大小夹送辊引出，在两对大小夹送辊之间，设置有自动纠偏装置，两条无纺布片状物料9的上片被以适当的张力挂在两个水平导辊1上。水平导辊1为被动辊，由物料9带动而转动，但水平导辊1固定在支撑座2上，支撑座2通过摆动装置中的伺服电机3驱动，在片状物料9与水平导辊1相切的平面上做水平摆动。从物料9输送方向上看，位于水平导辊1下游处安装有上、下两个作为位置感应器的对中感应器4，分别用于检测上、下两片片状物料9在输送方向同一位置上的横截面的相对位置。位置感应器将检测到的实际位置信号送到纠偏控制器7中进行处理，纠偏控制器7为一微电脑处理器，内存有设定的片状物料9的边缘位置值，纠偏控制器7将实际位置与边缘位置值进行对比，发现存在差异时将向伺服电机3发出纠偏的动作指令。伺服电机3推动装有两个悬臂式水平导辊1的支撑座2进行纠偏摆动，从而实现以下片物料9为基准，将片状物料 9的上片在宽度方向上引导到与下片物料9对正的位置上，实现上下物料9自动对齐的目的。参见图3，图3是图2中沿垂直于水平导辊1轴向及物料9平面方向的视图，为说明问题清楚起见，图3中还略去了纠偏控制器7、伺服电机3及支撑座2的一部分，以便说明水平导辊1与两条物料9之间的位置关系。水平导辊1的初始位置处在轴线与进料方向垂直的状态，水平导辊1 一端为自由端，另一端固定在支撑座2上，自由端从与纸尿片91所在边相对的另一边伸进两条物料9之间。参见图4，摆动装置包括安装在底座5上的伺服电机3、丝杆和螺母4、滑动导轨及滑块，伺服电机3的输出轴与丝杆的一端连接，带动丝杆转动从而推动螺母移动，螺母通过推杆41与第一滑块642固接，推动第一滑块642在第一滑动导轨64上随伺服电机3的正反转作直线往复移动，滑动导轨及滑块有三副，在底座5上呈等腰三角形分布，第一滑块642 的运行方向与等腰三角形的底边平行，即与片状物料9行进方向线垂直，并位于片状物料9 进入水平导辊1的进料方向的出口端。第二滑块622、第三滑块632的运行方向与等腰三角形的两条腰线分别重叠并位于进料方向的入口端。参见图5，支撑座2的底面有3个螺钉孔21，通过螺钉穿过螺钉孔21，分别与第二滑块622、第三滑块632、第一滑块642紧固联结，这三个滑块呈等腰三角形分布在支撑座2 底面的周边。参见图6，水平导辊1包括导辊轴11及套在导辊轴11上的导辊套12，导辊套12 的外表面包覆摩擦软胶层，用于增加片状物料9与导辊套12之间的摩擦力，防止片状物料 9与导辊套12之间产生相对滑动而导致纠偏失灵。导辊轴11呈悬臂式地一端固定在L形的支撑座2上，导辊套12可绕导辊轴11转动；第二、第三滑动导轨62、63悬臂式地一端螺纹连接在底座5上，第二、第三滑块622、632通过关节轴承61分别套在第二、第三滑动导轨 62,63上，既可沿滑动导轨作直线往复移动，也可在关节轴承61上作小角度的转动，支撑座 2的底面与第二、第三滑块622、632相固定。参见图7，第一滑动导轨64固定在底座5上，第一滑块642可沿第一滑动导轨64 滑动，伺服对中感应器8固定在底座5上。参见图3，按箭头方向进料过程中，当物料9出现上片相对于下片向图3的左偏时， 参见图8，此时，伺服电机3的输出轴带动丝杆推动螺母向左移动，螺母通过推杆拉动第一滑块642沿第一滑动导轨64也向左作直线移动，支撑座2上固定在第一滑块642上的点也一起向左移动，由于支撑座2上还有另外两个不在同一直线上的点固定在第二、第三滑块 622,632上，第二滑块622被支撑座带动沿第二滑动导轨62作向后运动及由关节轴承作小幅度转动作补偿的合成运动，第三滑块632被支撑座带动沿第三滑动导轨63作向前运动及由关节轴承作小幅度转动作补偿的合成运动，三块滑块622、632、642 —起运动构成了支撑座2在其平面内的摆动，使固定在支撑座2上的水平导辊1产生在片状物料9与水平导辊 1相切的平面上逆时针的水平摆动，水平导辊1的右端在图8中显示向右上角作水平摆动， 使水平导辊1与进料方向线的夹角发生变化，使上层片状物料9两侧的张力失衡，从而导致水平导辊1两侧对上层片状物料9的摩擦力不同，上层片状物料9经过水平导辊1时将在两者之间不均衡的摩擦力作用下向右移，直至与下层片状物料9对齐，从而进行纠偏。参见图9，同理，当上层片状物料9相对于下层按图3发生向右偏时，伺服电机3 的输出轴带动丝杆推动螺母向右移动，推动第一滑块642沿第一滑动导轨64向右作直线移
6动，水平导辊1的左端在图9中向左上角作水平摆动，使水平导辊1与进料方向线产生反向夹角，导致上层片状物料9向左移，直至与下层片状物料9对齐。参见图10，自动控制系统包括纠偏控制器7，其通过线路41与对中感应器4连接， 其中纠偏控制器7与伺服电机3之间通过线路31连接，对中感应器4将检测到进料的对中位置的信号，发送给纠偏控制器7，纠偏控制器7根据信号向伺服电机3发出动作指令，2 个水平导辊1也会随着相应的指令做左右摆动，摆动角度的大小和方向由纠偏控制器7根据两个光电位置感应器4实际检测到的上层片状物料与下层片状物料的相对位置来决定， 自动控制系统具有较高的响应频率，以满足不同生产线速度的纠偏要求。只要通过合理地调整自动控制系统的增益系数，就可以满足生产线速度0 - 1500 m/min的材料纠偏要求。伺服对中感应器8通过导线81与纠偏控制器7连接，当每次停车或穿料时，伺服对中感应器8会向纠偏控制器7发出信号，将水平导辊1自动复位到初始位置，为下一次穿料做准备。本实施案例里的自动纠偏装置，可以扩展应用到其它窄幅卷材行业自动生产线中，有类似对齐要求的场合，如窄幅纺织品生产线、妇女无纺布卫生用品生产线、婴儿无纺布卫生用品生产线、医疗绷带生产线、标贴标签印刷机、数码图文印刷机、新型锂电池生产线、自动包装袋生产线、火腿香肠生产线、窄幅涂布生产线、窄幅层合材料生产线等。
权利要求
1.自动纠偏装置，包括水平导辊；支撑座，所述水平导辊安装在支撑座上； 自动控制系统，所述自动控制系统包括对中感应器； 底座；摆动装置，所述摆动装置设置在所述底座与所述支撑座之间，所述摆动装置按所述自动控制系统发出的指令使所述支撑座在平面内做小角度摆动； 其特征在于所述水平导辊呈悬臂式地一端固定在所述支撑座上，且所述水平导辊的轴线平行于所述平面。
2.根据权利要求1所述的自动纠偏装置，其特征在于所述摆动装置包括安装在所述底座上的伺服电机、丝杆和螺母、第一滑动导轨及第一滑块、第二滑动导轨及第二滑块、第三滑动导轨及第三滑块；所述第一滑块、所述第二滑块与所述第三滑块的滑动轨迹延长线构成一等腰三角形； 所述伺服电机的输出轴与所述丝杆的一端连接，带动所述丝杆推动所述螺母移动，所述螺母推动所述第一滑块在所述第一滑动导轨上作直线往复移动，所述第二、第三滑块分别通过第一、第二关节轴承分别套在所述第二、第三滑动导轨上。
3.根据权利要求2所述的自动纠偏装置，其特征在于所述第一滑动导轨与进料方向线垂直，并置于进料方向的出口端，所述第二、第三滑动导轨置于进料方向的入口端并且悬臂式地固定在所述底座上。
4.根据权利要求1至4任一项所述的自动纠偏装置，其特征在于 所述支撑座呈L形。
5.根据权利要求1至4任一项所述的自动纠偏装置，其特征在于 所述水平导辊有两个，且轴向平行布置。
6.根据权利要求1至4任一项所述的自动纠偏装置，其特征在于 所述水平导辊的表面设有摩擦软胶层。
7.根据权利要求1至4任一项所述的自动纠偏装置，其特征在于 所述对中感应器是光电位置感应器。
8.根据权利要求1至4任一项所述的自动纠偏装置，其特征在于所述自动控制系统还包括纠偏控制器，所述对中感应器、所述纠偏控制器与所述伺服电机之间通过线路连接，所述对中感应器用于检测物料的对中位置的信号，并发送给所述纠偏控制器，所述纠偏控制器根据信号向所述伺服电机发出动作指令。
9.根据权利要求8所述的自动纠偏装置，其特征在于所述自动控制系统还包括伺服对中感应器，所述伺服对中感应器用于向所述纠偏控制器发出使所述水平导辊自动回复到初始位置的感应信号。
全文摘要
本发明公开了一种自动纠偏装置，包括水平导辊；支撑座，水平导辊安装在支撑座上；自动控制系统，自动控制系统包括对中感应器；底座；摆动装置，摆动装置设置在底座与支撑座之间，摆动装置按自动控制系统发出的指令使支撑座在平面内做小角度摆动；水平导辊呈悬臂式地一端固定在支撑座上，且水平导辊轴线平行于该平面。本发明适用于片状物料输送过程中的自动对中纠偏。
文档编号B65H23/038GK102351111SQ20111027849
公开日2012年2月15日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者吴捷洲 申请人:美塞斯(珠海保税区)工业自动化设备有限公司