一种换卷装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机械设备，更加具体地说，涉及一种换卷装置。
【背景技术】
[0002]在卷材(例如薄膜卷材等)的加工过程中，当放卷机构上的卷材用完时，需要将新的卷材卷安装到放卷机构上，以便加工的连续进行；当收卷机构上的卷材达到一定的直径时，需要将卷材卷取下，再将新的卷轴重新安装到收卷机构上，以便收卷的连续进行。
[0003]因此，为了方便于换卷的进行、降低劳动强度以及提高生产效率，设计出一种工作工位上的卷轴和换卷工位上的卷轴能够自动切换的换卷装置，这已经成为目前急需解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工作工位上的卷轴和换卷工位上的卷轴能够自动切换的换卷装置，从而方便于换卷的进行，降低了劳动强度，提高了生产效率。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]—种换卷装置，其特征在于:包括机架和分别设在机架上的卷轴工位切换机构、实时检测机构、自动控制机构；
[0006]上述机架上具有工作工位和换卷工位；
[0007]上述卷轴工位切换机构包括驱动电机、翻转座和两根卷轴；上述翻转座的中央通过转轴可转动地安装在机架上;上述驱动电机固定安装在机架上，上述驱动电机与翻转座传动连接;上述两根卷轴安装在翻转座上，上述两根卷轴均与翻转座的转轴平行设置，上述两根卷轴对称地设置在翻转座的转轴的两侧；当一根卷轴位于工作工位上时，另一根卷轴位于换卷工位上，工作工位上的卷轴与换卷工位上的卷轴切换工位配合；
[0008]上述实时检测机构采用摄像头，上述摄像头安装在机架上，上述摄像头位于工作工位的上方或下方，上述摄像头的镜头朝向工作工位；
[0009]上述自动控制机构采用控制器，上述控制器安装在机架上，上述控制器的信号输入端与摄像头电连接，上述控制器的信号输出端与驱动电机电连接。
[0010]当本换卷装置要用于放卷时，先让摄像头拍摄工作工位上的在用卷材卷刚好用完时的卷筒相片，并将该卷筒相片输送给控制器;控制器接收该卷筒相片后，将该卷筒相片作为基准相片储存在控制器内；在该基准相片中，卷筒相片的直径为基准直径D0;
[0011]在本换卷装置用于放卷的过程中，装有在用卷材卷的卷轴位于工作工位上，位于工作工位上的卷轴不停地放卷，因此，位于工作工位上的在用卷材卷不停地输出；
[0012]在本换卷装置用于放卷的过程中，可以方便地在换卷工位的卷轴上预先安装上备用卷材卷；
[0013]在本换卷装置用于放卷的过程中，摄像头拍摄工作工位上的在用卷材卷的实时相片，并将拍摄到的实时相片输送给控制器，在实时相片中，在用卷材卷的直径为实时直径D;控制器接收实时相片，并将实时相片的数据帧与基准相片的数据帧相比对，从而判断实时直径D是否等于基准直径D0:
[0014]如果实时相片的数据帧和基准相片的数据帧两者的对应位置的像素点数据发生变化，并且像素点变化数超过预先设置的像素点变化数阈值，则表明实时直径D不等于基准直径Do，工作工位上还有在用卷材卷，在这种情况下，控制器不发送控制信号给驱动电机，驱动电机不启动，驱动电机仍然处于静止状态；
[0015]如果实时相片的数据帧和基准相片的数据帧两者的对应位置的像素点数据发生变化，但是像素点变化数没有超过预先设置的像素点变化数阈值，则表明实时直径D等于基准直径Do，工作工位上的在用卷材卷刚好用完，在这种情况下，控制器发送控制信号给驱动电机，使驱动电机启动，驱动电机驱动翻转座绕着转轴翻转，从而使工作工位上的卷轴和换卷工位上的卷轴相互切换，这样，预先安装有备用卷材卷的卷轴位于工作工位上，从而方便于换卷的进行，降低了劳动强度，提高了生产效率;而在用卷材卷已经用完的卷轴位于换卷工位上，从而方便于在换卷工位的卷轴上预先地安装上备用卷材卷。
[0016]当本换卷装置要用于收卷时，先让摄像头拍摄工作工位上的卷材卷刚好达到预先设定的直径时的卷材卷相片，并将该卷材卷相片输送给控制器;控制器接收该卷材卷相片后，将该卷材卷相片作为基准相片储存在控制器内；在该基准相片中，卷材卷相片的直径为基准直径do;
[0017]在本换卷装置用于收卷的过程中，工作工位上的卷轴不停地收卷，工作工位上的卷材卷的直径不断地增大；
[0018]在本换卷装置用于收卷的过程中，可以方便地在换卷工位的卷轴上预先地安装上备用卷筒；
[0019]在本换卷装置用于收卷的过程中，摄像头拍摄工作工位上的卷材卷的实时相片，并将拍摄到的实时相片输送给控制器，在实时相片中，卷材卷的直径为实时直径d;控制器接收实时相片，并将实时相片的数据帧与基准相片的数据帧相比对，从而判断实时直径d是否等于基准直径do:
[0020]如果实时相片的数据帧和基准相片的数据帧两者的对应位置的像素点数据发生变化，并且像素点变化数超过预先设置的像素点变化数阈值，则表明实时直径d不等于基准直径do，工作工位上的卷材卷的直径还没有达到预先设定的直径，在这种情况下，控制器不发送控制信号给驱动电机，驱动电机不启动，驱动电机仍然处于静止状态；
[0021]如果实时相片的数据帧和基准相片的数据帧两者的对应位置的像素点数据发生变化，但是像素点变化数没有超过预先设置的像素点变化数阈值，则表明实时直径d等于基准直径do，工作工位上的卷材卷的直径刚好达到预先设定的直径，在这种情况下，控制器发送控制信号给驱动电机，使驱动电机启动，驱动电机驱动翻转座绕转轴翻转，从而使工作工位上的卷轴和换卷工位上的卷轴相互切换，这样，预先安装有备用卷筒的卷轴位于工作工位上，从而方便于换卷的进行，降低了劳动强度，提高了生产效率;而达到预先设定直径的卷材卷位于换卷工位上，从而方便于卷材卷从换卷工位上取下，也方便于在换卷工位的卷轴上预先地安装上备用卷筒。
[0022]上述实时检测机构和自动控制机构采用工业视觉技术，工业视觉技术是一项包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、电光源照明技术、光学成像技术、计算机软硬件技术和人机接口技术等技术的一项综合技术。
[0023]工业视觉技术一般包括工业视觉产品(例如摄像头)和控制器，最近几年，高速的摄像头和高性能的控制器，这些技术为直径的在线检测以及工作工位上的卷轴和换卷工位上的卷轴的自动切换提供了良好基础。同时，由于工业视觉技术可以快速获取大量信息，而且易于同设计信息及加工控制信息集成，所以，工业视觉技术作为一种检测手段，已经日益引起人们的重视，并在工业检测与控制中得到越来越广泛的应用。
[0024]上述摄像头和控制器均为现有技术，现有的摄像头具有高像素、视频捕获速度快等特点，现有的控制器本身固有高实时性算法和软件处理技术。
[0025]作为本实用新型中的卷轴工位切换机构的进一步改进技术方案:
[0026]所述卷轴工位切换机构还包括两根支撑辊，上述支撑辊通过支架安装在翻转座上，上述两根支撑辊均与翻转座的转轴平行设置，上述两根支撑辊分别位于两根卷轴之间，上述两根支撑辊对称地分布在翻转座的转轴的两侧。
[0027]在翻转座绕着转轴翻转的过程中，位于两根卷轴之间的支撑辊能够将卷材撑紧，从而方便于换卷的进行。
[0028]本实用新型对照现有技术的有益效果是:
[0029]由于本换卷装置包括机架和分别设在机架上的卷轴工位切换机构、实时检测机构、自动控制机构;上述机架上具有工作工位和换卷工位;上述卷轴工位切换机构包括驱动电机、翻转座和两根卷轴;上述翻转座的中央通过转轴可转动地安装在机架上;上述驱动电机固定安装在机架上，上述驱动电机与翻转座传动连接;上述两根卷轴安装在翻转座上，上述两根卷轴均与翻转座的转轴平行设置，上述两根卷轴对称地设置在翻转座的转轴的两侦L当一根卷轴位于工作工位上时，另一根卷轴位于换卷工位上，工作工位上的卷轴与换卷工位上的卷轴切换工位配合;上述实时检测机构采用摄像头，上述摄像头安装在机架上，上述摄像头位于工作工位的上方或下方，上述摄像头的镜头朝向工作工位;上述自动控制机构采用控制器，上述控制器安装在机架上，上述控制器的信号输入端与摄像头电连接，上述控制器的信号输出端与驱动电机电连接；
[0030]所以，本换卷装置的工作工位上的卷轴和换卷工位上的卷轴能够自动切换，从而方便于换卷的进行，降低了劳动强度，提高了生产效率。
[0031]同时，本换卷装置还具有结构简单、设计合理、运行安全可靠、直径检测精度高、响应速度快、操作与维护方便、生产成本低、易于推广等优点。
[0032]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步的详细说明。
【附图说明】
[0033]图1是本实用新型优选实施例的结构示意图；
[0034]图2是本实用新型优选实施例用于放卷过程中的结构示意图；
[0035]图3是本实用新型优选实施例在放卷过程中、工作工位上的在用卷材卷刚好用完时的结构不意图；
[0036]图4是本实用新型优选实施例在放卷过程中、工作工位上的卷轴和换卷工位上的卷轴自动切换后的结构示意图；
[0037]图5是本实用新型优选实施例用于收卷过程中的结构示意图；
[0038]图6是本实用新型优选实施例在收卷过程中、工作工位上的卷材卷的直径刚好达到预先设定的直径时的结构示意图；
[0039]图7是本实用新型优选实施例在收卷过程中、工作工位上的卷