辊自动包装方法和系统的制作方法

文档序号:4215205阅读:423来源:国知局
专利名称:辊自动包装方法和系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于自动包装至少具有不同辊宽度、不同辊直径或不同包装形式的多种辊的方法和系统。
背景技术
用于印刷制版领域中的薄膜是遮光感光辊的形式,包括一环绕一芯部卷绕的加长感光片,分别安装在已卷绕感光片的相对端上的一对遮光感光元件,及一环绕该感光片卷绕的遮光片(导板)。
迄今为止,现有技术中已经提出了多种遮光感光辊。本申请的申请人提出了一个专利申请,涉及易于制造这种遮光感光辊的工艺(见日本专利公开说明书No.2000-310834)。
根据上述专利申请中公开的工艺,如附

图168中所示,两个盘状遮光元件(凸缘元件)2分别连接到一感光材料辊1的相对端上,一受热后纵向收缩的加长热收缩遮光导板3环绕该感光材料辊1卷绕,该遮光导板3具有一由带4固定到感光辊1上的端部。然后将感光辊1放置在一收缩通道中,加热而使遮光导板3收缩。遮光导板3受热收缩,使其相对边缘与盘状遮光元件2的外边缘紧密接触,从而制成一遮光感光辊5。
遮光感光辊5以不同直径制造。具体地,现有的芯部具有不同直径,如2英寸和3英寸,用于在其上支承感光材料辊1,而感光材料辊1在每个芯部上卷绕成不同的外径。例如,感光材料辊1在直径为2英寸的芯部上卷绕成四种不同外径,在直径为3英寸的芯部上卷绕成二种不同外径。因此总共可以制造出六种不同类型的遮光感光辊5。另外,遮光感光辊5以不同的辊宽度制造,可将硬凸缘元件作为盘状遮光元件2插入。因此遮光感光辊5以不同包装形式获得。
通常,对于一个辊尺寸来讲,根据一个连续的包装工艺制造遮光感光辊5。当需要以不同辊直径、不同辊宽度或者不同包装形式制造遮光感光辊5时,生产设备需要一定的完全更换,遮光导板3和盘状遮光元件2也需要更换。
由于这些准备工作相当费时,降低了包装过程的整体效率,导致在生产遮光感光辊5的系统中生产率的不能提高。另外,由于具有不同尺寸和形式的感光材料辊1需要保存在临时仓库中,用于保存它们所需的空间和成本很大。
发明概述本发明的主要目的是提供一种用简单的工艺和结构高效自动包装各种不同辊的方法和系统。
根据本发明,选择与具有不同辊宽度、不同辊直径或不同包装形式的其中一个辊对应的凸缘元件并自动分别安装在上述辊的相对端部。之后在上述辊的横向方向将一带自动粘贴到上述辊的一端上。然后将一包装片自动加工成对应于上述辊的尺寸;之后用上述带将已加工的包装片自动粘贴到上述辊上的该端部。旋转上述辊而环绕上述自动卷绕上述包装片。
因此,生产设备不需要完全改变,遮光导板不需要在每次使用不同辊宽度、辊直径或包装形式的时候都更换。这样完成的整体包装过程效率提高,因而生产率提高。由于不需要将不同尺寸和形式的辊保存在临时仓库中,因而不需要用于将这些辊保存在临时仓库中。
选择一与上述辊的直径相对应的加热头,用上述加热头在环绕上述辊卷绕的上述包装片的横向相对边缘上对热收缩外缘元件的相对的外边缘进行加热,从而将该热收缩外缘元件的相对外边缘自动粘结到上述辊上。然后自动检测上述热收缩外缘元件的相对外边缘的粘结状态。因此具有不同直径的各种辊能够容易和良好地处理,提供了一种更具通用性的加热工艺。
自动组装根据上述辊的直径选择的具有一帽和一环的上述凸缘元件。因而不必提前制造对应于不同辊直径的多种凸缘元件,因此制造凸缘元件的成本以及储存凸缘元件的成本可以有效降低。
上述包装片是通过下列步骤而自动生产将热收缩外缘元件粘贴到一片的各相对边缘上,将端部紧固带部分粘贴到上述片的一卷绕末端,从而将上述片固定到上述辊的一外圆周表面上。因此可以高效和自动地生产根据辊类型的包装片,使包装过程非常高效。
根据本发明的一种辊包装系统具有一用于在其上放置上述辊的托板;及一用于进给上述托板的进给装置,上述进给装置可与上述托板啮合和脱离。上述托板具有一对用于在其上支承上述辊的放置底座,上述放置底座在上述辊的横向方向位置可调。上述进给装置具有底座致动机构,用于对上述放置底座进行位置调节。
一具有自由端的辊可以用成对的放置底座保持,具有不同辊宽度的辊可以用单个托板可靠地保持。因此,托板尺寸较小且制造成本降低。
从下面结合附图所作的说明中,本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显,附图中通过示意性例子图示本发明的优选实施例。
附图简介图1中以方块图形式表示用于实现根据本发明第一实施例的自动包装滚动物件的方法的自动包装系统。
图2是作为辊的感光材料辊分解透视图。
图3是一凸缘结构的分解透视图。
图4是该凸缘结构的剖视图。
图5是用于进给托板的透视图。
图6是进给装置的透视图。
图7是托板的透视图。
图8是一方块图,表示加工工位与其控制系统之间的关系;图9是一视图,表示托板是如何循环进给的。
图10是一可编程控制器的方块图。
图11是图表,表示存储在图10中所示的可编程控制器的跟踪数据存储器中的数据。
图12是一凸缘元件组装装置和一凸缘元件安装装置的示意性透视图。
图13是凸缘元件组装装置的平面图。
图14是凸缘元件组装装置的第一帽供应源的透视图。
图15是第一帽供应源的前视立面图。
图16是第一帽供应源的前视立面图。
图17是第一环蓄水原的立面图。
图18是一吸气装置的侧视立面图。
图19是该吸气装置的分解透视图。
图20是第一分度台的透视图。
图21是一热封机的前视立面图。
图22是凸缘元件组装装置的立面图。
图23是第一凸缘元件的一环的分解剖视图。
图24是第一和第二环供应单元以及第一和第二分度台的前视立面图。
图25是第一和第二分度台及一遮光元件取出装置的侧视立面图。
图26是一提升器和凸缘元件安装装置的平面图。
图27是该提升器和凸缘元件安装装置的平面图。
图28是凸缘元件安装装置的侧视立面图。
图29是第一和第二遮光元件传送装置的透视图。
图30是第一和第二遮光元件传送装置的前视立面图。
图31是一插入机构的插件的放大侧视图。
图32是一对中机构的部分剖视前视图。
图33是对中机构的分解透视图。
图34是一分解透视图,表示对中机构的底侧。
图35是对中机构的底视图。
图36是托板和一升降机构的透视图。
图37是托板和升降机构的前视图。
图38是一端部拉伸工位和一粘贴工位的平面图。
图39是一旋转支承机构和一端部加工装置的前视图。
图40是该旋转支承机构和端部加工装置的侧视图。
图41是该旋转支承机构和端部加工装置的透视图。
图42是该端部加工装置的一压制机构和一粘贴机构的透视图。
图43是压制机构和粘贴机构的前视图。
图44是压制机构和粘贴机构的侧视图。
图45是该粘贴机构一滑动单元的透视图。
图46是滑动单元的前视图。
图47是自动包装系统上游部分的透视图。
图48是一加工装置的平面图。
图49是加工装置一外缘元件供应源的前视图。
图50是加工装置一加工机构的透视图。
图51是加工机构的侧视图。
图52是加工装置一外缘元件切割机构和一外缘元件进给机构的透视图。
图53是加工装置的抓持装置的前视图。
图54是加工装置的保持装置的前视图。
图55是加工装置的切割机构的透视图。
图56是加工装置的片元件保持机构的透视图。
图57是加工装置的片元件间隔机构的透视图。
图58是加工装置一接合机构的透视图。
图59是一遮光片供应源的透视图。
图60是遮光片供应源的侧视图。
图61是自动包装系统的一端部带供应和粘贴机构的透视图。
图62是该端部带供应和粘贴机构的前视图。
图63是端部带供应和粘贴机构的一可分离弯曲机构的透视图。
图64是该可分离片弯曲机构的平面图。
图65是一透视图,表示一端部带取出机构的第一和第二吸气头的提升方式。
图66是一遮光导板卷绕工位的平面图。
图67是自动包装系统的遮光导板进给机构的透视图。
图68是该遮光导板进给机构的前视图。
图69是遮光导板进给机构的一夹持装置的视图。
图70是自动包装系统的一粘贴机构的透视图。
图71是粘贴机构的侧视图。
图72是自动包装系统的遮光导板保持机构的透视图。
图73是自动包装系统的一旋转机构和一托板升降装置的前视图。
图74是旋转机构和托板升降装置的侧视图。
图75是旋转机构的滑动单元的透视图。
图76是滑动单元的侧视图。
图77是自动包装系统的一下游部分的透视图。
图78是一热熔机构的升降装置的透视图。
图79是热熔机构的透视图。
图80是热熔机构的前视图。
图81是热熔机构的侧视图。
图82是热熔机构的加热头的透视图。
图83是第一加热头的剖视图。
图84是第二加热头的剖视图。
图85是第三加热头的剖视图。
图86是一已包装的感光辊的透视图。
图87是已包装感光辊的分解透视图。
图88是一包装状态检测装置的前视图。
图89是一包装状态检测装置的侧视图。
图90是一视图,表示在包装状态检测装置中一升降机构与由其支承的感光辊之间的关系。
图91是包装状态检测装置中一成像单元的前视图。
图92是包装状态检测装置中成像单元的透视图。
图93是一立面图,表示包装状态检测装置中成像单元的元件的布局。
图94是包装状态检测装置中一控制电路的方块图。
图95是一硬凸缘元件插入装置,一对中装置,一升降装置和一凸缘元件进给装置的侧视图。
图96是一第一传送装置的透视图。
图97是硬凸缘元件插入装置的第一和第二插入单元的透视图。
图98是第一和第二插入单元的部分剖视的侧视图。
图99是一部分剖视立面图,表示帽取出卡盘的操作方式。
图100是一透视图,表示第一分度台的操作方式。
图101是一立面图,表示由检测装置的吸盘吸引环的方式。
图102是一立面图,表示只有吸盘被提升到一检测位置的方式。
图103是一立面图,表示环与吸盘一起提升到一检测位置的方式。
图104是一立面图,表示在对环进行检测之后将吸盘移动到一收缩位置的方式。
图105是装有另一检测装置的第一分度台的透视图。
图106是一立面图,表示第一凸缘元件进给到提升器的方式。
图107是一立面图,表示第二凸缘元件进给到提升器的方式。
图108是一立面图,表示在关闭第一快门之后,提升器上升并打开第二快门的方式。
图109是一平面图,表示提升上可移动放置底座的移动方式。
图110是一立面图,表示第一凸缘元件由第一和第二水平进给装置移动的方式。
图111是一立面图,表示第一凸缘元件从第一和第二水平进给装置传送到摆动臂的方式。
图112是一立面图,表示摆动臂摆动而将第一凸缘元件传送到插入头的方式。
图113是立面图,表示第一凸缘元件由插入头保持的方式。
图114是一立面图,表示托板由升降装置提升的方式。
图115是一平面图,表示在托板已经提升之后致动一端部压制机构的方式。
图116是一平面图,表示感光辊的外圆周表面由对中机构保持的方式。
图117是一平面图,表示在感光辊的外圆周表面由对中机构保持的同时端部压制机构下降的方式。
图118是一平面图,表示第一凸缘元件插入感光辊的各相对端中的方式。
图119是一平面图,表示在第一凸缘元件已经插入到位之后端部压制机构致动的方式。
图120是一平面图,表示在端部压制机构致动后对中机构与感光辊间隔开的方式。
图121是一平面图,表示在对中机构定位之后感光辊的外圆周表面由对中机构保持的方式。
图122是一平面图,表示在感光辊的外圆周表面由对中机构压靠的同时端部压制机构下降的方式。
图123是一平面图,表示插入头从感光辊的相对端取出的方式。
图124是一平面图,表示感光辊从对中机构释放并放置在托板上的方式。
图125是一视图,表示感光片的一端由抓持器抓持的方式。
图126是一视图,表示感光片的端部由抓持器拉伸的方式。
图127是一视图,表示环绕一吸气辊卷绕一接合带的方式。
图128是一视图,表示接合带部分粘贴到感光片的端部上的方式。
图129是一视图,表示接合带横向穿过地粘贴到感光片端部上的方式。
图130是一视图,表示在接合带粘贴到感光片端部上之后驱动吸气辊的方式。
图131是一视图,表示切下接合带的方式。
图132是一视图,表示在切下接合带之后部件的位置。
图133是一透视图,表示条状外缘元件下料的方式。
图134是一透视图,表示条状外缘元件在吸力下保持的同时横向切下的方式。
图135是一透视图,表示接合区域。
图136是一视图,表示切下条状外缘元件和遮光片的方式。
图137是一视图,表示遮光片的切下的端部彼此间隔开的方式。
图138是一视图,表示遮光收缩薄膜粘贴到遮光装置上的方式。
图139是另一加工装置的透视图。
图140是又一个加工装置的透视图。
图141是再一个加工装置的透视图。
图142是一透视图,表示第一和第二加压器下降而压靠端部紧固带的无粘结剂区域的方式。
图143是一透视图,表示在吸力下由第一和第二吸气头保持端部紧固带而后收缩的方式。
图144是一透视图,表示由第一和第二吸气头保持的端部紧固带进给到一遮光片的方式。
图145是一透视图,表示遮光导板放置在一卷绕位置的方式。
图146是一透视图,表示遮光导板由一遮光导板保持机构保持的方式。
图147是一透视图,表示粘贴机构操作的方式。
图148是一透视图,表示粘贴机构操作的方式。
图149是一透视图,表示遮光导板保持机构的操作方式。
图150是一透视图,表示遮光导板卷绕的方式。
图151是一透视图,表示热空气吹风机的操作方式。
图152是一透视图,表示在遮光导板粘贴后托板提升的方式。
图153是一视图,表示第一加热头放置在一热熔位置的方式。
图154是一视图,表示第二加热头放置在热熔位置的方式。
图155是一视图,表示第三加热头放置在热熔位置的方式。
图156是具有另一结构的滑板的前视图。
图157和158是包装状态检测装置的操作顺序流程图。
图159是一视图,表示由插入头保持的第二凸缘元件压靠在第一凸缘元件上的方式。
图160是一视图,表示转动插入头,使隆起和沟槽彼此对准的方式。
图161是一视图,表示第二凸缘元件插入第一凸缘元件中的方式。
图162是另一凸缘结构的分解透视图。
图163是一方块图,表示在根据本发明第二实施例的自动包装系统中加工工位与其控制系统之间的关系。
图164是由图163中所示的取出工件标签发放单元发放的取出工件标签的视图。
图165是一可编程控制器的方块图。
图166是由自动包装系统完成的工件取出过程的流程图。
图167是一示意性透视图,表示由自动包装系统完成的工件取出过程的概念。
图168是常规感光辊的分解透视图。
优选实施例的描述图1中以方块图形式表示用于实现根据本发明第一实施例的自动包装辊状物件的方法的自动包装系统10。图2中以分解视图表示将由自动包装系统10自动包装的感光辊30。
自动包装系统1具有设置在暗室11中的各种工位,包括一传送工位ST1,用于传送包括一环绕芯部16a或16b卷绕的加长感光片14的感光辊12;一第一凸缘元件插入工位ST2,用于将第一凸缘元件(遮光元件)18a、18b或18c(下面称作“第一凸缘元件18a”)组装在感光辊12的各相对端上;一端部拉伸工位ST3,用于将感光片14的一端14a拉到预定长度;一粘贴工位ST4,用于当端部14a拉到预定长度时将一接合胶带20粘贴到其上;一遮光导板组装工位ST5,用于将作为包装元件的遮光收缩薄膜(侧缘元件)24粘贴到一遮光片(片元件)26的横向相对边缘上,并将一对端部紧固带28粘贴到遮光片26的前端,从而组装成一遮光导板(包装片)22;一遮光导板卷绕工位ST6,用于在将遮光导板22粘贴到端部14a上之后环绕感光辊12卷绕遮光导板22;一热熔工位ST7,用于将遮光收缩薄膜24热熔(粘结)到感光辊12的各相对的外圆周边缘上;及一再进入物件储存工位ST8,用于在由于某些错误或者检查目的而从一工位上取出感光辊12之后,暂时储存要再进入的感光辊12。
自动包装系统10还具有一检查工位ST9,用于检测在暗室11中制造的遮光感光辊30的遮光状态;一第二凸缘元件插入工位ST10,用于将硬的第二凸缘元件32插入遮光感光辊30的各相对端;一标签粘贴工位ST11,用于粘贴印有遮光感光辊30的产品信息的产品标签(未图示);及一排放工位ST12,用于将遮光感光辊30排到下一个工位。这些工位ST9、ST10、ST11、ST12沿从暗室11伸入亮室13中的路径在由箭头Y表示的方向上连续排列。
第一凸缘元件插入工位ST2与一第一凸缘元件组装工位ST13相联,用于根据感光辊12芯部的直径从两种帽40a、40b和三种环44a、44b、44c中选择帽和环,并组装第一凸缘元件18a到18c。遮光导板组装工位ST5与一导板进给工位ST14相联,用于输出一滚动的条状遮光片(下面描述)。第二凸缘元件插入工位ST10与一硬凸缘元件供应工位ST15相联,用于供应第二凸缘元件32。
如图2中所示,第一凸缘元件18a、18b或18c包括要装到一芯部16a或16b各端中的帽40a或40b,以及固定地粘结(热封)到帽40a或40b的各凸缘42a或42b上的环44a、44c或44b。芯部16a、16b例如具有2英寸或3英寸的直径。
遮光导板22包括一遮光片26和两个粘贴到遮光片26的横向相对边缘上的遮光收缩薄膜24。遮光片26和感光片14通过一接合带20而彼此接合。一对侧向间隔开的端部紧固带28连接到遮光片26的导向端。遮光导板22环绕感光辊12卷绕,并通过端部紧固带28紧固到其上,从而制成遮光感光辊30。遮光导板22和遮光收缩薄膜24可由遮光收缩薄膜24的材料整体成形。
本实施例中,接合带20命名具有25毫米的宽度H1,并包括从感光片14的端部伸出的基本上一半部分,该基本上一半部分具有基本上等于宽度H1一半的宽度,即宽度为12.5毫米±1毫米。剩余的一半接合带20粘结到感光片14的端部,并具有12.5毫米的宽度。接合带20具有从感光片14的横向相对边缘向内间隔一0到10毫米范围内的距离T1的相对的端部。
感光辊12具有直径D,感光片14具有宽度W1。遮光片26具有宽度W2和长度L1,每个遮光收缩薄膜24具有宽度H2和长度L2。宽度W2基本上等于宽度W1(W2=W1)或略大于宽度W1(W2>W1)。长度L2与直径D的关系是L2>3.14×D,长度L1和L2的相互关系是L1>L2+200毫米。
遮光片26具有通过接合带20叠置在并粘结到感光片14的端部14a上的一端部,遮光片26的粘结端具有约20毫米的宽度。每个遮光收缩薄膜24的宽度H2例如设定为25毫米,遮光收缩薄膜24的各外部边缘从遮光片26的外部边缘向外伸出一9毫米的距离。遮光片26的长度L1例如设定为900毫米,每个遮光收缩薄膜24的长度L2例如设定为500毫米到600毫米。
将硬度大于第一凸缘元件18a的第二凸缘元件32插入第一凸缘元件18a中,制成一凸缘结构52。如图3和4中所示,第一凸缘元件18a具有多个(例如六个)限定在其内圆周表面54中的角度间隔开的轴向延伸沟槽54,及一在插入第二凸缘元件32的一端靠近一凸缘58设置在内圆周表面54上的直径增大的台阶60。该内圆周表面54中限定了导向凹槽62,导向凹槽62在由箭头A表示的方向从台阶60倾斜地向沟槽60的各端部延伸,第二凸缘元件32在插入第一正比元件18a中时沿箭头A方向旋转。
第二凸缘元件32在其外圆周表面具有一锥形末端64,该锥形末端64在第二凸缘元件32插入第一凸缘元件18a的方向上朝其末端直径逐渐变小,及一与锥形末端64的大直径端邻接的直桶66。第二凸缘元件32还在直桶66上设有沿直桶66朝凸缘70轴向延伸并与沟槽56对准的多个(例如六个)角度间隔开的轴向延伸隆起68。隆起68的各直端面68a与锥形末端64朝向直桶66的小直径末端轴向间隔开一约定距离H1,该距离H1小于锥形末端64的全长,即基本上定位在锥形末端64的大直径端,并对应于第一凸缘元件18a的台阶60的直径径向向外延伸到各径向位置。
如图5中所示,由一进给装置80沿由箭头Y表示的方向进给一列感光辊12。进给装置80具有彼此间隔开一预定距离且彼此平行延伸的上部进给输送机82a、82b,彼此间隔开一预定距离且彼此平行延伸的下部进给输送机84a、84b,及第一和第二提升器88a、88b,用于在上部进给输送机82a、82b与下部进给输送机84a、84b之间传送其上支承各感光辊12的托板86。
上部进给输送机82a、82b和下部进给输送机84a、84b分成多个区段,用于当处理感光辊12时保持它们不与感光辊12干涉。上部进给输送机82a、82b和下部进给输送机84a、84b分开的区段由各电机90致动。上部进给输送机82a、82b和下部进给输送机84a、84b中的每一个具有多个旋转辊92,用于当托板86操作时将它们保持在给定的位置。
第一和第二提升器88a、88b分别具有通过各第一和第二缸94a、94b垂直移动的第一和第二底座96a、96b。第一和第二底座96a、96b具有一对可循环运行的左右环形输送机98a、98b,及用各缸97a、97b按压和保持托板86的各摆动臂99a、99b。
如图6所示,每个托板86具有一对放置底座100a、100b,分别具有基本为V形的截面,并通过导轨101a、101b可移动地设置到其上。将一感光辊12放置在放置底座100a、100b上。放置底座100a、100b具有在彼此偏离位置分别限定于其中的孔102a、102b。用于调节放置底座100a、100b之间距离的第一和第二底座致动机构104a、104b在由箭头Y表示的方向设置在上部进给输送机82a、82b和下部进给输送机84a、84b的上游位置。
第一底座致动机构104a具有分别与孔102a、102b对准的设置在放置底座100a、100b外部的缸106a、108a。加压器114a、116a固定到分别从缸106a、108a伸出的各杆110a、112a上。加压器114a、116a由各缸106a、108a移动而穿过孔102a、102b,并压动放置底座100b、100a的各表面,从而相对于彼此移动放置底座100b、100a。
第二底座致动机构104b具有分别与孔102b、102a对准的设置在放置底座100a、100b外部的缸106b、108b。加压器114b、116b固定到分别从缸106b、108b伸出的各杆110b、112b上。加压器114b、116b由各缸106b、108b移动而压动放置底座100a、100b的各表面,从而相对于彼此移动放置底座100a、100b。
如图7中所示,在托板86上设有用于存储托板86中固有的识别数据的存储介质(识别数据存储装置,只读存储元件)138。存储介质138可包括能够电子记录识别数据并能够从外部电路进入且通过与之接触而读取所记录识别数据的数据载体或IC存储器。托板86上印有对应于识别数据并可由操作者视觉识别的识别码140。
托板86到达的每个工位具有一数据读取器(识别数据读取装置)142,用于读取存储在记录介质138中的识别数据,及一工件检测器(工件检测装置)144,用于检测在托板86上是否有感光辊12或遮光感光辊30。
图8以方块图形式示出用从暗室11供应的感光辊12制造遮光感光辊30的工位与其控制系统之间的关系。图9表示托板86是如何循环输送的。
工位中的控制装置由分别具有控制台C1至C6的可编程控制器PLC1至PLC6控制。在从控制台C1至C4和可编程控制器PLC1至PLC4发出的光不相反地影响所使用的感光材料的情况下,控制台C1至C4和可编程控制器PLC1至PLC4可安装在暗室11中。
可编程控制器PLC1控制传送工位ST1,可编程控制器PLC2控制第一凸缘元件插入工位ST2,可编程控制器PLC3控制端部拉伸工位ST3和粘贴工位ST4,可编程控制器PLC4控制遮光导板卷绕工位ST6和热熔工位ST7,可编程控制器PLC5控制检测工位ST9和第二凸缘元件插入工位ST10,可编程控制器PLC6控制标签粘贴工位ST11、排放工位ST12和一再进入物件标签发放单元168。该再进入物件标签发放单元168发放将粘贴到从任何工位取出的再进入感光辊12或者判定为有缺陷的感光辊12上的再进入物件标签。可编程控制器PLC1与一管理计算机170联接。可编程控制器PLC1至PLC6通过一总线171而相互联接。
图10以方块图形式表示每个可编程控制器PLC1至PLC6。如图10中所示,每个可编程控制器PLC1至PLC6包括一输入/输出单元172,用于向管理计算机170和其它可编程控制器发送数据或从中接收数据,一输入/输出单元174,用于向工位中的控制装置发送数据或者接收数据,一控制单元176,用于控制数据并根据一给定的控制程序完成控制过程,一程序存储器177,用于存储用于与可编程控制器PLC1至PLC6相联接的工位中的控制装置的操作程序,及一跟踪数据存储器(识别数据/规格数据联系存储装置)178,用于存储跟踪数据,这些跟踪数据是与进给到由可编程控制器PLC1至PLC6控制的工位中的感光辊12或遮光感光辊30有关的规格数据。
图11表示存储在对传送工位ST1进行控制的可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178中的数据。可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178具有与在传送工位ST1到排放工位ST12中使用的各托板86对应的数据区M1到M30。本实施例中,假定30个托板86在全部时间都处在工作中。其它可编程控制器PLC2至PLC6的跟踪数据存储器178均具有与进给到由可编程控制器PLC2至PLC6控制的工位中的托板86相关的数据区M1到M30。
数据区M1到M30例如以1到30的顺序存储与识别码140对应的托板86的托板号码数据(识别数据)。与托板号码数据有关,数据区M1到M30还存储与托板86上承载的感光辊12或遮光感光辊30相关的规格数据。规格数据包括对于控制装置的说明数据,方块号码/切口号码数据,再进入数据,产品名称数据,批号数据,有效期限数据,问题码数据,宽度数据,直径数据,类型数据,卷绕方向数据,管理感光辊12或遮光感光辊30的属性的工作属性数据。
方块码数据是规定从一宽薄膜辊(未图示)沿其纵向方向切下感光辊12的区域的数据。切口码数据是规定从一宽薄膜辊(未图示)沿其横向方向切下感光辊12的区域的数据。再进入数据是当已经从生产线上取出的感光辊12或遮光感光辊30如需要在修理后并再进入生产线时设定的数据。问题码数据是当经过检测的感光辊12或遮光感光辊30被判定为缺陷产品时代表缺陷细节的数据。宽度数据是代表感光辊12的宽度的数据,直径数据是代表感光辊12的直径的数据。类型数据是代表用在感光材料中的感光乳剂类型的数据。卷绕方向数据是代表感光辊12的感光乳剂表面所面对方向的数据。
工作属性数据是管理感光辊12或遮光感光辊30的工作状态的数据。例如,工作属性数据包括代表感光辊12或遮光感光辊30是否已经在工位上加工,感光辊12或遮光感光辊3在工位中是否有缺陷,以及在工位中是否有感光辊12或遮光感光辊30这样的数据。
下面描述自动包装系统10的结构细节。如图12所示,第一凸缘元件组装工位ST13具有一凸缘元件组装装置226,用于根据感光辊12芯部的直径选择两种帽40a、40b和三种环44a、44b、44c,并组装第一凸缘元件18a到18c。已组装的第一凸缘元件18a至18c由一第一凸缘元件进给装置228传送到一设置在第一凸缘元件插入工位ST2中的凸缘元件插入装置230。
如图12和13所示,凸缘元件组装装置226具有第一和第二帽供应源234a、234b,用于根据感光辊12的芯部直径放置两种类型的帽40a、40b,并将所需的帽40a、40b供应到第一和第二遮光元件组装位置P2、P3;第一和第二环供应源236a、236b,用于放置将与帽40a接合的具有不同外径的环44a、44c以及将与帽40b接合的环44b,并将所需的环44a(44c)、44b供应到第一和第二遮光元件组装位置P2、P3,及分别定位在第一和第二遮光元件组装位置P2、P3的第一和第二分度台238a、238b。
向第一和第二供应源234a、234b供应预定数量的帽40a、40b,帽40a、40b承载在具有用于装入帽40a、40b中的凸起部242a、242b的托盘中。如图13和14中所示,第一帽供应源234a具有用于装载多个分别承载预定数量帽40a的叠置托盘240a的托盘装载区域214。装载到托盘装载区域214中的叠置托盘240a通过由一电机246循环旋转的皮带248连续发送到一帽取出区域250。
如图15中所示,帽取出区域250中容纳有一包括一垂直延伸可旋转滚珠丝杠256的升降装置252,该滚珠丝杠256与一电机254联接并螺旋穿过一与一可垂直移动底座260联接的螺母258。当电机254起动时,可垂直移动底座260通过螺旋穿过螺母258的滚珠丝杠256而垂直移动,同时由在滚珠丝杠256的每一侧分别设置一个的导向轨262导向(见图13)。一用于定位和保持托盘叠层的最上部托盘240a的托盘保持装置263设置在帽取出区域250中。
一空托盘叠置区域264平行于帽取出区域250设置。通过托盘保持装置263的一缸265将一已经在帽取出区域250中取出全部帽40a的空托盘240a发送到空托盘叠置区域264中(见图14)。空托盘叠置区域264中容纳有一升降装置252,并通过电机246和皮带248与一空托盘卸载区域266联接。
在帽取出区域250上方设有一用于将帽40a进给到第一分度台238a上的帽放置工位ST1a上的帽取出装置268。帽取出装置268具有一可沿朝第一分度台238a延伸的导轨270移动(沿箭头C表示的方向)的自驱动支架272。该自驱动支架272具有一沿垂直于由箭头C表示方向的由箭头D表示的方向延伸的导轨274。一可移动底座276可移动地支承在导轨274上。
如图15中所示,一缸278安装在可移动底座276上,用于与安装在其底端的一帽取出卡盘282一起垂直移动一可移动底座280。如图16中所示,帽取出卡盘282可通过一缸284而径向向内和向外移动,即可径向伸缩,还有一与一浮动结构286联接的上端。
浮动结构286设置成水平移动帽取出卡盘282。浮动结构286包括一具有一定位销290的气缸288,该定位销290固定地装入限定于帽取出卡盘282的柄部292中的一孔294中。柄部292具有一凸缘296,该凸缘296设置在其上端并由多个用于水平移动帽取出卡盘282的钢球298导向。
如图12和13中所示,第一环供应源236a具有一转台300,该转台300具有一对安装在其上的支承立柱302,用于插入各环44a、44c中,从而将预定数量的环44a、44c叠置在转台300上。
如图17中所示,每个支承立柱302具有多个限定在其圆周壁中的轴向间隔开的发射口304,用于向环44a、44c的叠层发射隔离空气。一用于倾斜地朝支承立柱302上部发射隔离空气的空气喷嘴306以径向间隔开的关系设置在支承立柱302的上部。
第一环供应源236a具有一吸气装置308,用于一次一个地从支承在支承立柱302上的环44a、44c叠层取出最上部环44a、44c。如图18中所示,吸气装置308具有一致动器312,该致动器312安装在一支承立柱310上,并在其上端固定有一摆动臂314。摆动臂314的另一端上支承有一垂直缸316,该垂直缸316具有一支承安装在其上的一可垂直移动底座320的向下延伸的杆318。可垂直移动底座320可通过缸316相对于摆动臂314垂直移动,同时由一对滑动穿过安装在摆动臂314上的线性套管324的导向杆322导向。
可垂直移动底座320在其下表面支承一圆柱形套316和环绕该圆柱形套316定位的多个,例如四个吸盘328。靠近可垂直移动底座320设有一可通过缸330轴向移动的挤压元件332(见图19)。挤压元件332与垂直于环44a、44c平面的方向以一0°到90°的角度θ斜交地延伸。摆动臂314例如在90°的预定角度内摆动,用于有选择地将吸盘328移动到支承立柱302上方的一个位置以及第一分度台238a上的环放置工位ST2a。
如图20中所示,第一分度台238a具有帽放置工位ST1a,环放置工位ST2a,一用于将一环44a或44c接合(热封)到一帽40a上的接合工位ST3a,一用于检测环44a或44c与帽40a的接合状态的检测工位ST4a,及一用于取出已接合的第一凸缘元件18a或18c的遮光元件取出工位ST5a。
如图20和21所示,一热封机340设置在接合工位ST3a。热封机340具有一支承立柱342,一缸344安装在其上部。缸344具有一向下延伸的杆346,该杆346支承一联接到其下端的可垂直移动底座348。可垂直移动底座348支承在一对垂直安装在支承立柱342的壁表面上的线性导向件350上。其上装有一带加热器354的加热头352固定安装在可垂直移动底座348的下表面上。加热头352具有一向下呈锥形因而其直径在向下方向逐渐减小的底部末端。
一检测装置360设置在检测工位ST4a中。如图20和22中所示,检测装置360包括一用于吸引环44a、44c的吸气装置362,一移动装置364,用于移动吸气装置362靠近和离开环44a、44c,并将吸气装置362放置在与吸气装置吸引环44a、44c的位置相隔一给定距离的检测位置KP,及一压力计(压力检测装置)366,用于检测当吸气装置362位于检测位置KP时作用于吸气装置362上的压力。
如图22所示,移动装置364包括彼此轴向联接并由一连接板370支承在一支承立柱(未图示)上的第一和第二缸368a、368b。一可垂直移动底座374安装在从第一和第二缸368a、368b向下伸出的杆372的下端上。四个用于吸引环44a、44c的吸盘376可移动地安装在可垂直移动底座374上,各弹簧378置于其间。
可通过第一和第二缸368a、368b将吸盘376有选择地放置在三个位置,即一底部位置,其中吸盘376与环44a、44c的上部吸引表面接触,一检测位置KP,及一升起位置。每个吸盘376通过一管线377与一负压泵(负压发生源)联通。压力计366与管线377联接,用于检测吸盘376是否在管线377中的真空压力的基础上吸引环44a、44c。
如图23所示,每个环44a、44b、44c具有一位于其反面(其中一个表面)上的粘结层190,一遮光层192,一PET层194,和一顺序夹在粘结层190上的表面层196。表面层196用作例如染成灰色的染色层。
遮光元件取出装置380设置在遮光元件取出工位ST5a中。如图24和25中所示,遮光元件取出装置380具有一导轨384,该导轨384固定在一框架382上,并沿箭头A所示方向在第一分度台238a上的遮光元件取出工位ST5a上延伸。
自驱动支架386支承在导轨384上。一缸388水平安装在每个自驱动支架386中。一可移动底座392与一沿箭头C所示方向从缸388伸出的杆390联接。一可径向向内和向外移动的遮光元件卡盘396通过一升降缸394安装在可移动底座392上。
第一帽供应源234a、第一环供应源236a和第一分度台238a以上述方式构造。第二帽供应源234b、第二环供应源236b和第二分度台238b在结构上与第一帽供应源234a、第一环供应源236a和第一分度台238a相同。第二帽供应源234b、第二环供应源236b和第二分度台23 8b中与第一帽供应源234a、第一环供应源236a和第一分度台238a中相同的部件用相同的参考符号表示,下面不再赘述。
如图26所示,第一凸缘元件进给装置228具有一靠近遮光元件取出装置380可移动到的最前部位置而设置的提升器400。如图27所示,提升器400具有一固定的旋转底座402和一移动的旋转底座404。固定放置底座402上支承有一上面放置2英寸第一凸缘元件18a、18c的第一支座406a,和一上面放置3英寸第一凸缘元件18b的第二支座406b。类似地,移动旋转底座404上支承有一上面放置第一凸缘元件18a、18c的第一支座408a,和一上面放置第一凸缘元件18b的第二支座408b。移动旋转底座404可通过一如缸等的致动器(未图示)在垂直于箭头F所示方向的箭头G所示方向上移动。
凸缘元件安装装置230包括一插入机构231,用于将第一凸缘元件18a到18c安装在感光辊12的相对端;和一对中机构232,用于将感光辊12的外圆周表面定位和保持在遮光元件安装位置P1。
靠近提升器400最下和最上位置设有可交替打开和关闭从而遮蔽暗室11防止光进入的第一和第二快门410、412。第一快门410靠近遮光元件取出装置380的导轨384的一终端垂直设置。第一快门410可通过一从一缸414向上延伸的固定到其上的杆416而垂直移动。第二快门412靠近提升器400的最上部位置水平设置,并固定到从一缸418水平延伸的杆420上。
第一和第二快门410、412设置在遮光元件进给路径上,交替打开和关闭第一和第二开口424、426。第一凸缘元件进给装置228具有第一和第二水平进给装置430a、430b,它们设置成用于在由第二快门412关闭的暗室11的区域中沿各导轨432a、432b移动。如图28所示,第一和第二水平进给装置430a、430b固定到由各电机434a、434b循环驱动的各皮带436a、436b上,并可沿导轨432a、432b移动到遮光元件安装位置P1上方的一位置。
第一和第二水平进给装置430a、430b分别具有垂直缸438a、438b,垂直缸438a、438b分别具有其上支承有各卡盘442a、442b的向下延伸的杆440a,440b,卡盘442a、442b用于在第一凸缘元件的内圆周表面上保持2英寸第一凸缘元件18a、18c和3英寸第一凸缘元件18b。
由第一和第二水平进给装置430a、430b进给的第一凸缘元件18a、18b或18c(下面称作“第一凸缘元件18a”)由第一和第二遮光元件传送装置450a、450b接收,并将第一凸缘元件18a传送到插入机构231。第一和第二遮光元件传送装置450a、450b中的每一个均具有一固定在一框架452上的底座454。如图29和30中所示,一缸456水平安装在底座454上,并具有一固定在一底座460上的杆458。底座460由线性导向件支承在底座454上,并可沿线性导向件462水平移动。
一缸464安装在底座460上并具有一与摆动臂468啮合的杆466。摆动臂468可环绕一支承轴470在约90°的角度范围内摆动,且在其远端支承有卡盘472。卡盘472具有一对可彼此靠近和离开移动的指476a、476b。
插入机构231设置在摆动臂468角移动到达的最底部位置。如图26中所示,插入机构231具有一在感光辊12的轴向方向(横向)延伸并可旋转地支承在框架452上的滚珠丝杠480。滚珠丝杠480可通过一齿轮系484借助一电机482而环绕其自身轴线旋转。一对导向杆485(见图27)平行于滚珠丝杠480延伸,第一和第二滑动底座486a、486b支承在导向杆485上。
第一和第二滑动底座486a、486b具有旋紧在滚珠丝杠480上的各螺母488a、488b。滚珠丝杠480在其中心两侧各有一个反向的螺纹结构,使第一和第二滑动底座486a、486b可在彼此靠近和离开方向一致移动。缸490a、490b分别安装在第一和第二滑动底座486a、486b上,并分别具有其远端联接有各插件494a、494b的水平杆492a、492b。
如图31中所示,插件494a、494b可通过各导向件496a、496b沿第一和第二滑动底座486a、486b在相反方向移动。具有不同直径的可径向伸缩的卡盘498a、498b和500a、500b同轴安装在插件494a、494b的远端部。可径向伸缩的卡盘498a、498b能够保持2英寸第一凸缘元件18a(18c)的内圆周表面,而可径向伸缩的卡盘500a、500b能够保持3英寸第一凸缘元件18b的内圆周表面。可径向伸缩的卡盘498a、498b和500a、500b在它们的末端分别具有锥形表面502a、502b和504a、504b。
如图32至34中所示,对中机构232包括在箭头J所示方向以径向相对关系跨感光辊12设置的第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b,及一致动装置514,用于彼此靠近和离开地移动第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b。
致动装置514具有一安装在框架452上的缸516,并具有一通过一联接件520与一第一齿条522联接的杆518。一第二移动底座528通过一第一连接板524固定到第一齿条522上。第一齿条在箭头J所示方向加长,一小齿轮523保持与第一齿条522的中部啮合。小齿轮523还保持与平行于第一齿条522延伸的第二齿条525啮合。第一移动底座526通过一第二连接板527固定到第二齿条525上。第一和第二移动底座526、528由安装在框架452上的各导轨530a、530b导向。
如图34所示,移动块534a、534b通过上下对的导向杆532a、532b可移动地支承在第一移动底座526上。第一对中辊510a、510b可旋转地安装在移动块534a、534b上。如图34和35所示,板536a、536b分别紧固到移动块534a、534b上,并分别具有限定在其中的V形槽口538a、538b。缸540a、540b固定到第一移动底座526上,并分别具有从中伸出的杆542a、542b,定位辊544a、544b旋转支承在其末端上。定位辊544a、544b可啮合在板536a、536b中的各V形槽口538a、538b中(见图34和35)。
移动底座528结构上与移动底座526相同。移动底座528中与移动底座526相同的部件用相同的参考符号表示,下面不再赘述。
如图36和37中所示,一感光辊12放置在一托板550上,并由一输送机552进给到遮光元件安装位置P1。然后将感光辊12从遮光元件安装位置P1进给到下一工序。托板550具有一对放置块554a、554b,它们可根据感光辊12轴向长度的变化而相对于彼此移动,从而将其间的距离调节到两个值中的一个。放置块554a、554b分别具有基本为V形的放置表面556a、556b,用于在其上放置各种不同直径的感光辊12。
在遮光元件安装位置P1设有一升降装置558,用于将其上放有感光辊12的托板550提升到一垂直遮光元件安装位置。升降装置558具有一作为旋转致动器的带有制动的伺服电机560,它具有一通过一皮带和滑轮装置564与一滚珠丝杠566操作联接的旋转轴562。滚珠丝杠566垂直延伸,在其上下端由一框架568旋转支承。
滚珠丝杠566旋紧穿过一安装在垂直移动底座572上的螺母570,该底座570固定到平行于滚珠丝杠566延伸的一对导向杆574的下端。导向杆574由各线性套管576支承在框架568上,并在它们的上端支承有一固定到其上的垂直移动板578。
垂直移动板578支承多个用于啮合托板550的销580。一端部压制机构582被设置成用于将感光片14的端部14a压靠在感光片14的外圆周表面上。端部压制机构582具有一缸584,该缸584具有一向上伸出的杆586,该杆586的上端支承一板簧587,该板簧587上端安装有一压制辊588。
如图38中所示,自动包装系统10具有一带元件粘贴装置630,用于将接合带20自动粘贴到感光片14的端部14a上。带元件粘贴装置630包括一设置在端部拉伸工位ST3中的旋转支承机构632,用于旋转支承感光辊12的相对端且当感光片14的端部14a被拉伸时向感光辊12施加一预定张力;一设置在端部拉伸工位ST3中的端部拉伸机构634,用于抓取并将端部14a拉到一规定长度;一设置在粘贴工位ST4中的压制机构636,用于从其相对表面支承已拉到规定长度的端部14a;及一设置在粘贴工位ST4中的粘贴机构638,用于沿箭头X所示的感光辊12的横向方向将接合带20粘贴到由压制机构636支承的端部14a上。
如图39和40所示,端部拉伸工位ST3具有一底座640,一托板升降单元642安装在其上。托板升降单元642具有一固定到底座640上的缸644,还有一其上紧固一垂直移动底座648的向上伸出的杆646。垂直移动底座648可啮合一由上部进给输送机82a、82b进给的托板86,并在上部进给输送机82a、82b上方进给托板86。
一框架650安装在底座640上,并在其上支承一旋转支承机构632的移动单元652。如图39至41中所示,移动单元642具有一固定地安装到框架650上并向下指向的电机654,还有一其上同轴联接一滚珠丝杠656的向下延伸的旋转驱动轴(未图示)。滚珠丝杠656旋紧穿过固定到垂直移动框架658上的一螺母657中,该框架658在箭头X方向横跨感光辊12延伸。四个导向杆660的下端拧到垂直移动框架658上,上端滑动地插入连接到框架650上的各导向杆662上。
一驱动单元663具有一电机664,电机664安装在垂直移动框架658的一纵向端上,并且还有一旋转驱动轴666,一主动齿轮668和一第一滚珠丝杠670同轴固定到该驱动轴666上。主动齿轮668与一从动齿轮672保持啮合,该从动齿轮672固定地安装在一旋转轴674的一端上,轴674的另一端和中央部分被旋转支承在垂直移动框架658上。
旋转轴674在其远离从动齿轮672的一端安装有第一齿轮676,并与一和第三齿轮680啮合的第二齿轮678啮合。第三齿轮678安装在第二滚珠丝杠682的一端,该滚珠丝杠682与第一滚珠丝杠670同轴,并旋转支承在垂直移动框架658上。
垂直移动框架658具有一组平行于第一和第二滚珠丝杠670、682延伸的导轨684a、684b,第一和第二滑动底座686a、686b滑动支承在导轨684a、684b上。第一和第二滑动底座686a、686b支承固定到其上的第二螺母688a、688b,第二螺母688a、688b分别拧在第一和第二滚珠丝杠670、682上。第一和第二卡盘690a、690b分别旋转支承在第一和第二滑动底座686a、686b的下表面上。
第一和第二卡盘690a、690b具有多个可开闭的卡爪692a、692b,它们可插入感光辊12的相对端并可在感光辊12中径向向内和向外移动。一离合器(施加单元)696联接到第一卡盘690a的轴694上。
如图40和41中所示,端部拉伸机构634包括一抓持器700,用于抓持感光片14的端部14a的一大致中央区域;一致动器702,用于沿着箭头Z所示方向移动抓持器700,以拉伸端部14a;及一用于检测端部14a的拉出长度的检测组件704。
致动器702具有一电机708,其通过一连接板706固定到框架650上,并具有一与电机708的驱动轴联接并旋入一螺母712中的滚珠丝杠710。螺母712安装在一移动底座714上,而抓持器700安装在移动底座714的远端。抓持器700具有一对抓持指716a、716b,它们可彼此靠近或离开地移动而抓持和释放感光片14的端部14a。
检测组件704具有用于检测感光片14的端部14a的一红外发射器718和一红外接收器720。红外发射器718安装在垂直移动框架658上,红外接收器720安装在底座640上。
如图42至44所示,粘贴工位ST4具有一用于升降托板86的托板升降单元730,和一滚压机732,用于保持由托板升降单元730升起的感光辊12的上表面。
托板升降单元730具有一缸734,该缸734具有一其上支承有垂直移动底座738的向上伸出的杆736。滚压机732具有一缸740,该缸740具有一向下伸出的杆742,该杆742上支承有多个用于保持感光辊12的上部外部圆周表面的辊744(见图44)。
如图42至44所示,压制机构636具有一对侧向间隔开的缸752,缸752固定到底座750上,并且还具有其上固定有一第一压制元件756的各向上延伸的杆754,该第一压制元件756设置在感光片14的端部14a的一个表面(下表面)下面,并横跨端部14a延伸。一缸760通过一框架75 8安装在底座750上,并具有一其上固定有第二压制元件764的向下延伸杆762,该第二压制元件764设置在端部14a的另一表面(上表面)上方,并横跨端部14a延伸。第二压制元件764由一对侧向间隔开的线性导向件766导向而垂直移动。
粘贴机构638具有一支承元件770,其固定安装在底座750上且长度大于感光辊12的宽度。一电机772安装在支承元件770的一端上。电机772具有一旋转驱动轴774,一旋转支承在支承元件770上的滚珠丝杠776同轴联接到该轴774上。滚珠丝杠786设置于其间的一对垂直间隔开的导轨778安装在支承元件770的垂直表面上。一滑动单元780支承在导轨778上,用于在箭头X所示方向移动。滑动单元780具有一拧到滚珠丝杠776上的螺母782。
如图45和46所示,滑动单元780上支承一带放开卷轴786,用于支承和放开一上面有接合带20的可分离片784,及一可分离片绕紧卷轴788,用于卷绕无接合带20的可分离片784。滑动单元780上还支承有靠近带放开卷轴786和可分离片绕紧卷轴788定位的扭矩电机790a、790b。旋转支承在滑动单元780上的旋转轴796、798的端部通过各皮带和皮带轮装置794a、794b联接到扭矩电机790a、790b上,而相对端部分别固定到带放开卷轴786和可分离片绕紧卷轴788上。
滑动单元780上支承一用于将接合带20粘贴到端部14a上的粘贴装置800,该粘贴装置800可移动靠近或离开端部14a;一在接合带20粘贴到端部14a上的方向设置在粘贴装置800后面的挤压装置802,用于将接合带20压向端部14a;及一用于切下接合带20的刀具804。
粘贴装置800具有一固定到滑动装置780上的缸806,一可通过缸806前后移动的移动底座808,及一旋转支承在移动底座808上的吸气辊810。吸气辊810具有一旋转轴812,该旋转轴812通过一齿轮系816从一旋转致动器814接收旋转驱动力。吸气辊810具有一限定在其外圆周表面上并沿吸气辊810的轴向延伸的刀具导向槽818。
挤压装置802具有一固定到滑动单元780上的缸820,一可由缸820垂直移动的垂直移动底座822,及一水平延伸并固定安装在垂直移动底座822上的缸824。一对挤压辊828旋转安装在可由缸824水平移动的臂826上。
刀具804具有一固定到滑动单元780上的缸830,平行于吸气辊810的轴线从缸830伸出的杆832,及一固定到杆832上的移动板834。一盘状切割刀片836固定地安装在移动板834上。
滑动单元780还有多个固定导向辊838,和一可通过一缸840靠近和离开其中一个固定导向辊838移动的导向辊841。
如图44中所示,多个可由一对侧向间隔开的缸842a、842b垂直移动的进给辊844a、844b设置在滑动单元780下面,用于将托板86传送到上部进给输送机82a、82b。
遮光导板组装工位ST5具有一包装片加工装置860。如图47和48所示,包装片加工装置860具有一加工机构866,用于至少冲切从一外缘元件供应单元862发出的条状外缘元件864;一外缘元件切割机构868,用于在冲切区域中将条状外缘元件864横向切割成遮光收缩薄膜24;一外缘元件进给机构870,用于将遮光收缩薄膜24进给到一切割区域和一用于将它们接合到一遮光片26上的接合区域;一切割机构872,用于沿遮光收缩薄膜24的纵向切割遮光片26;一片元件间隔机构874,用于将遮光片26的切割端部彼此间隔开一给定距离;一接合机构876,用于将遮光收缩薄膜24接合到遮光片26的一致的切割端部上,而遮光收缩薄膜24暴露出横向部分;及一端部带供应和粘贴机构878,用于将端部紧固带28供应到遮光片26的前端。
如图49所示,外缘元件供应单元862具有一旋转支承在一底座880上的放开轴882。该放开轴882可通过与电机884联接的皮带和皮带轮装置886由一电机884驱动环绕一水平轴线旋转。外缘元件供应单元862还有多个导向辊888,它们旋转支承在底座880上,并设置在条状外缘元件864从放开轴882放开的方向上。一张力调节辊890可垂直移动地设置在彼此平行设置的两个导向辊888之间。
条状外缘元件864包括一在两个导向辊888之间环绕张力调节辊890形成的回路892。回路892的位置由设置在垂直间隔开位置上的一第一上部位置检测传感器894、一第二上部位置检测传感器896和一第二下部位置检测传感器898检测。
如图48和50所示,加工机构866具有一底部无杆缸900,该缸900安装在底座880上,并平行于由导向辊888限定的条状外缘元件进给路径延伸。底部无杆缸900具有一可在箭头K所示的底部无杆缸900的纵向方向前后移动的第一移动底座902。一短于底部无杆缸900的上部无杆缸904固定地安装在第一移动底座902上。上部无杆缸904具有一可在上部无杆缸904的纵向前后移动的第二移动底座906。
一垂直向上延伸的支承框架908拧到第二移动底座906上,一加压缸910固定到支承框架908的上端。如图50和51所示,加压缸910具有一向下伸出的杆912,该杆912定位在由导向辊888限定的条状外缘元件进给路径上方并与之对准。一垂直移动底座914联接到杆912下端。垂直移动底座914沿支承框架908的一垂直表面由一线性导向件916导向,且在其下端支承一冲头918。设置在冲头918下面的一模板920固定地安装在支承框架908上。
如图50所示,冲头918与模板920共同操作,在条状外缘元件864中形成一钻石状的开口922和撕开穿孔924a、924b。冲头918和模板920的冲头和模结构成形为与钻石状开口922和撕开穿孔924a、924b互补。如图51中所示,冲头918具有一垂直移动地支承在多个脱模螺栓928上的脱模机926。
如图48和52所示,一无杆缸930安装在平行于加工机构866的底部无杆缸900的底座880上,无杆缸930定位在条状外缘元件进给路径远离底部无杆缸900的一侧。无杆缸930在箭头K所示方向的长度对应于条状外缘元件864的拉伸长度。无杆缸930具有一其上安装有外缘元件切割机构868的移动底座932。外缘元件切割机构868具有一水平缸934,该缸934带有其上固定着一切割刀片938的杆936。切割刀片938由一滑动导向件940导向,在箭头M所示的条状外缘元件864的横向方向移动。
移动底座932可用作外缘元件保持机构,用于当由外缘元件切割机构868横向切下条状外缘元件864时保持条状外缘元件864。移动底座932具有相对于条状外缘元件864进给方向设置在切割刀片938上游的抓持装置942,及一相对于同一方向设置在切割刀片938下游的保持装置944。
如图53中所示,抓持装置942具有一固定到移动底座932上的固定导向件946,和一可通过一缸948移动而靠近和离开固定导向件946的移动底座950。固定导向件946具有一对垂直导向表面952,它们彼此间隔对应于条状外缘元件864的宽度的距离,及一对水平导向表面954,它们彼此间隔一给定距离,用于支承条状外缘元件864的下表面。
移动导向件950联接到从缸948向下伸出的杆956的远端,并由多个导向杆958可移动地在移动底座932上导向。移动导向件950具有一对压制表面959,用于将条状外缘元件864的横向间隔开的相对边缘压制和保持在各水平导向表面954上。
如图54所示,保持装置944具有一固定到移动底座932上的缸960,和一联接到从缸960向下伸出的杆962上的压制导向件964。压制导向件964由多个导向杆966可垂直移动地支承在移动底座932上,还有一底部压制表面968,用于将条状外缘元件864压制和保持在外缘元件进给机构870上。底部压制表面968延伸条状外缘元件864的全部横向宽度。
如图52所示,一用于定位和保持移动底座932的止动装置970设置在移动底座932的一个收缩位置,即用于切割条状外缘元件864的位置。止动装置970具有一缸972,缸972设置在底座880上并且还有一向上延伸的啮合杆974。当啮合杆974通过缸972进入上端位置时,啮合杆974压靠在移动底座932上的啮合元件976上。当啮合杆974收缩到缸972中时,啮合杆974与移动底座932间隔开,允许移动底座932移动到无杆缸930的一收缩极限位置。
如图48和52所示,外缘元件进给机构870具有一在箭头K所示方向在条状外缘元件进给路径上延伸的加长无杆缸980。无杆缸980具有一移动底座982,一外缘元件吸气箱984的一端联接到该移动底座982上。外缘元件吸气箱984支承在从一切割区域P1a延伸到接合区域P2a的加长导向件986上。导向元件986由多个支承立柱988设置在底座880上。
外缘元件箱984在箭头K所示方向上的尺寸对应于条状外缘元件864的切割长度。外缘元件吸气箱984具有多个限定在其上表面中的吸气孔990。外缘元件吸气箱984还有一在其横向中央区域限定在其上表面中并纵向延伸的切割导向槽992。
如图48和55所示,切割机构872具有一设置在接合区域P2a上方的支承框架1000,一水平延伸无杆缸1002安装在支承框架1000的垂直表面上。无杆缸1002具有一可沿固定到支承框架1000上的线性导向件1006在箭头K所示方向前后移动的移动底座1004。一缸1008固定地安装在移动底座1004上,一切割刀片1010可垂直移动地支承在缸1008上。
如图56所示,靠近切割机构872设有一片元件保持机构1020。该片元件保持机构1020具有一固定地安装在一水平上部框架1022上的升降缸1024,还有一固定有一垂直移动底座1028的向下伸出的杆1026。该垂直移动底座1028由导向杆1030可移动地支承在上部框架1022上。压制板1034a、1034b通过连接板1032a、1032b安装在垂直移动底座1028上。压制板1034a、1034b在切割遮光片26的方向延伸,且在切割刀片1010的和每一侧设置一个。
如图57所示,片元件间隔机构874在一用于遮光片26的切割线CL的每一侧设置一个第一和第二片元件吸气箱1040、1042,用于在吸力下吸引遮光片26,及一用于在箭头N所示方向彼此靠近和离开地移动第一和第二片元件吸气箱1040、1042的移动单元1044。
在接合区域P2a,一对支承元件1046a、1046b固定地安装在一底座1048上。支承元件1046a、1046b在箭头K所示方向彼此间隔开一个距离,且彼此平行地在箭头N所示方向延伸。在箭头N所示方向延伸的导轨1050a、1050b安装在各支承元件1046a、1046b上。导轨1050a、1050b由固定到第一和第二片元件吸气箱1040、1042的相对端上的各线性导向件1052a、1052b滑动啮合。
移动单元1044具有固定地安装在一底座1048上的第一和第二缸1054、1056。第一和第二缸1054、1056分别具有在箭头N1所示方向彼此平行地延伸的较短和较长的杆1054a、1056a。较短杆1054a与第一片元件吸气箱1040的下表面联接,较长杆1056a在第一片元件吸气箱1040下面延伸,并与第二片元件吸气箱1042的下表面联接。
如图58所示,接合机构876具有在接合区域P2a中设置在第一和第二片元件吸气箱1040、1042之间的第一和第二加热块1060、1062,第一和第二加热块1060、1062彼此间隔开,使外缘元件吸气箱984能够对中地进入其间,及一用于升降第一和第二加热块1060、1062的升降单元1064。
升降单元1064具有一对侧向间隔开的升降缸1066、1068,它们在移动单元1044外部安装在底座1048上,还具有其上联接有垂直移动底座1070、1072的分别向上伸出的杆1066a、1068a。垂直移动底座1070、1072由各对导向板1074、1076垂直支承。第一和第二加热块1060、1062整体固定到垂直移动底座1070、1072上。
如图47所示,遮光片26是通过在接合区域P2a中将从遮光片供应源1080中的其辊上松开的条状遮光片1082切下一预定宽度而制成的。如图59和60所示,在遮光片供应源1080中,条状遮光片1082作为支架1084上的一辊放置并从此处供应。支承条状遮光片1082的芯部1086的一对支承块1088安装在支架1084上。
遮光片供应源1080在放置支架1084的位置有一对垂直延伸壁1090。一可由升降缸1094垂直移动的支承板1092支承在壁1090上。升降缸1094垂直指向,具有一通过一接合件1098联接到一支承板1092上的向上伸出的杆1096。侧向间隔开的轨道1100a、1100b垂直安装在各壁1090的垂直表面上,支承板1092滑动支承在轨道1100a、1100b上。
一对侧向间隔开的移动臂1102a、1102b通过各对上下导轨1104a、1104b可水平移动地支承在支承板1092上。支承板1092支承固定到其上的彼此对齐地水平延伸的缸1106、1108。缸1106、1108的各杆1106a、1108a从此沿不同方向伸出,并分别联接到移动臂1102a、1102b上。
一电机1110安装在移动臂1101a上并具有一旋转轴1112,该旋转轴1112通过一链条和链轮齿机构1114与移动臂1102a上的一驱动轴1116操作联接。一驱动轴1118与驱动轴1116对准地旋转支承在移动臂1102b上。驱动轴1116和驱动轴1118可装入成卷的条状遮光片1082的芯部1086的各相对端。遮光片供应源1080具有多个导向辊1120,用于将条状遮光片1082进给到接合区域P2a(见图60)。
如图61和62所示,端部带供应和粘贴机构878具有一可分离的片放开机构1172,一可分离的片弯曲机构1174,和一端部带取出机构1176。端部紧固带28成一列粘贴到条状可分离片1178上。每个端部紧固带28的纵向方向横跨条状可分离片1178延伸,并具有一定位在条状可分离片1178的侧边缘1178a处的无粘结剂区域1180。
可分离片放开机构1172具有一带放开轴1182,用于从带放开轴1182上的其辊上放开上面粘贴有端部紧固带28的可分离片1178,及一可分离片绕紧轴1184,用于卷绕没有端部紧固带28的可分离片1178。在带放开轴1182与可分离片绕紧轴1184之间设有一对导向辊1186,它们的轴彼此平行地基本上水平延伸。
如图63和64中所示,可分离片弯曲机构1174在可分离片1178的每一侧设有一个第一和第二进给导向件1188、1190,用于对条状可分离片1178的侧边缘1178a进行导向,从而强制向上弯曲侧边缘1178a。第一进给导向件1188用于对条状可分离片1178上与设有端部紧固带28的一侧相反的一侧进行导向。第一进给导向件1188基本上是三角形,一个边在箭头R所示的条状可分离片1178进给方向上逐渐远离条状可分离片1178的侧边1178a倾斜。
第二进给导向件1190用于对条状可分离片1178上设有端部紧固带28的表面进行导向。第二进给导向件1190基本上是三角形,一个边在箭头R所示的条状可分离片1178进给方向上逐渐远离条状可分离片1178的侧边1178a倾斜。当条状可分离片1178由第一和第二进给导向件1188、1190导向时,其侧边1178a向上弯曲,使端部紧固带28的无粘结剂区域1180暴露在侧边1178a之外。
如图61和62所示,端部带取出机构1176的第一和第二吸气头1192、1194与其上设有端部紧固带28的条状可分离片1178的表面成面对关系定位,第一和第二压制元件1196、1198与条状可分离片1178的相反侧成面对关系定位,端部紧固带28置于第一和第二吸气头1192、1194与第一和第二压制元件1196、1198之间。
端部带取出机构1176具有一移动装置1200,用于在箭头S所示方向将第一和第二吸气头1192、1194一起移动。移动装置1200具有一伺服电机1202,该伺服电机1202具有一旋转驱动轴1204,旋转支承在底座1208上的一滚珠丝杠1206的一端联接到该轴1204上。在滚珠丝杠1206的每一侧设置的两个平行导轨1210a、1210b安装在底座1208上。一移动底座1212可移动地安装在导轨1210a、1210b上。该移动底座1212具有一拧在滚珠丝杠1206上的螺母1204。
移动底座1212上支承一导向件1216,该导向件1216在垂直于箭头S所示方向的箭头U所示方向上加长。无杆缸的一滑动件1220安装在导向件1216上,用于在箭头U所示方向上移动。
第一和第二升降缸1222、1224垂直安装在滑动件1220上,并具有其上固定有第一和第二垂直移动底座1226、1228的分别向上延伸的杆1222a、1224a。
如图61和65中所示,第一和第二吸气头1192、1194分别安装在第一和第二垂直移动底座1226、1228上,用于环绕各枢轴1230、1232摆动。第一和第二吸气头1192、1194通常由各弹簧1234、1236推动,使它们的远端向上摆动。多个(例如三个)吸盘1238、1240沿端部紧固带28的纵向方向排列在每个第一和第二吸气头1192、1194上。吸盘1238、1240与一真空源(未图示)联接。
如图61和62中所示,第一和第二压制元件1196、1198固定在从各第一和第二缸1242、1244向下伸出的杆1242a、1244a的各末端上,并定位成与粘贴到可分离片1178上的端部紧固带28的无粘结剂区域1180对准。靠近第一缸1242设有一用于自动检测端部紧固带28的无粘结剂区域1180的端部带检测装置1246。端部带检测装置1246包括彼此垂直间隔开一定距离的一光发射器1248和一光检测器1250。
遮光导板卷绕工位ST6具有一包装片绕紧装置1300。如图66中所示,包装片绕紧装置1300包括一遮光导板进给机构(包装片进给机构)1302,用于抓持遮光导板22的端部并在卷绕位置P3a进给和定位遮光导板22的端部;一粘贴机构(包装片粘贴机构)1304,用于将遮光导板22粘贴到感光片14的端部14a上;一旋转机构1306,用于旋转其上粘贴有遮光导板22的感光辊12;及一遮光导板保持机构(包装片保持机构)1308,用于在感光辊12旋转时抓持遮光导板22的卷绕终端并将其移动到感光辊12。
如图67和68中所示,遮光导板进给机构1302具有一对支承在一框架1332上部的水平延伸轨道1334a、1334b,该框架1332从遮光导板组装工位ST5延伸到遮光导板卷绕工位ST6。轨道1334a、1334b上分别可移动地安装有第一和第二进给单元1336、1338,用于有选择地进给具有不同长度的遮光导板22。
上部线性导向件1335a、1335b和下部线性导向件1337a、1337b安装在轨道1334a、1334b上,轨道1334a、1334b之间放置支承着第一和第二滚珠丝杠1340、1342。第一和第二滚珠丝杠1340、1342可分别由与固定到框架1332一端上的各电机1344、1346联接的皮带滑轮装置1348、1350转动。
第一进给单元1336具有一拧在第一滚珠丝杠1340上的螺母1352,并由上部线性导向件1335a、1335b支承,用于在箭头N所示方向移动。第二进给单元1336具有一拧在第二滚珠丝杠1340上的螺母1352,并由上部线性导向件1335a、1335b支承,用于在箭头N所示方向移动。
臂1356a、1356b从第一进给单元1336向下伸出,并通过可由气压致动的垂直移动台1358a、1358b在它们的底端支承夹紧装置1360a、1360b。如图67和69中所示,夹紧装置1360a、1360b具有固定指1362a、1362b和摆动指1364a、1364b。摆动指1364a、1364b可环绕各枢轴1366a、1366b摆动,并具有由各铰接销1372a、1372b联接到从缸1368a、1368b向下伸出的各杆1370a、1370b上的后端。
第二进给单元1338在结构上与第一进给单元1336相同。因此,第二进给单元1338中与第一进给单元1336相同的部件用相同的参考数字表示,且下面不再赘述。
如图70和71所示,粘贴机构1304具有一移动底板1384,该底板1384可由安装在框架1332的底座1380上的一致动器1382移动,第一和第二压制元件1388、1390设置在移动底板1384上方,并由一升降缸1386垂直移动。
致动器1382具有一对侧向间隔开的第一缸1392,它们安装在底座1380上,还具有在箭头V1所示方向伸出并与一移动底座1394联接的杆1392a。臂1398由位于移动底座1394远端的一对枢轴1396在箭头V1所示方向摆动支承。移动底板1384整体固定到臂1398的远端。臂1398在它们的下表面上分别具有角度凹陷的凸轮表面1400。
第二缸1402对中地安装在移动底座1394上,具有在箭头V1所示方向伸出并与一平板形凸板1404联接的杆1402a。与臂1398的凸轮表面1400啮合的凸轮滚柱1406安装在平板形凸板1404的相对端。
升降缸1386固定在框架1332上,并具有一其上固定一连接板1408的向下伸出的杆1386a。靠近感光辊12定位的第一压制元件1388通过多个导向杆1410与连接板1408联接,弹簧1412环绕各导向杆1410设置。连接板1408上支承多个在箭头V2方向与导向杆1410间隔开的缸1414,并具有其上固定第二压制元件1390的向下伸出的杆1414a。第二压制元件1390可通过缸1414移动靠近和离开连接板1408,同时由杆1415环绕其设置的弹簧1416导向。
如图71中所示,遮光导板加压器1418、1420设置在沿箭头V所示方向间隔开的其相对端上。遮光导板加压器1418、1420在箭头N所示方向延伸,并由各升降缸1422、1424垂直移动。遮光导板保持机构1308在箭头N所示方向设置在底座1380上基本上中心的位置(见图66)。
遮光导板保持机构1308具有一安装在底座1380上并在箭头V所示方向延伸的无杆缸1340。如图72所示,一支承板1434固定到一移动底座1432上,该底座1432可通过无杆缸1430在箭头V所示方向移动。气动卡盘1436、1438安装在支承板1434上从遮光导板22的横向中心线侧向均匀间隔开的各位置。
如图73所示,感光辊12在放置机构1306下面的一位置支承在一托板升降装置1440上。托板升降装置1440具有一固定到框架1332上的缸1442。缸1442具有一其上紧固一垂直移动底座1444的向上延伸杆1442a。安装在垂直移动底座1444上的导向杆1446由框架1332可垂直移动地支承。86托板可放置在垂直移动底座1444上。
旋转机构1306具有一安装在框架1332上的移动单元1450。如图73和74中所示,移动单元1450具有一电机1454,其固定安装在框架1332上并向下指向,还有一其上联接一滚珠丝杠1456的向下伸出的旋转驱动轴(未图示)。滚珠丝杠1456旋入一螺母1457中,该螺母1457固定到在箭头X所示方向横跨感光辊12延伸的垂直移动框架1458上。多个导向杆1460的底端拧到垂直移动框架1458上,并插入连接到框架1332上的各导向套管1462中。
一驱动单元1463具有一电机1464,该电机1464安装在垂直移动框架1458的纵向端并具有一旋转驱动轴1466,一主动齿轮1468和一第一滚珠丝杠1470同轴地固定到该轴1466上。主动齿轮1468与一固定地安装在一旋转轴1474一端上的从动齿轮1472保持啮合,该轴1474的相对端和中央部分旋转支承在垂直移动框架1458上。
旋转轴1474具有一第一齿轮1476,该第一齿轮1476安装在其远离从动齿轮1472的一端上,并与一和一第三齿轮1480啮合的第二齿轮1478保持啮合。第三齿轮1480安装在第二滚珠丝杠1482的一端,该滚珠丝杠1482与第一滚珠丝杠1470同轴,并旋转支承在垂直移动框架1458上。
垂直移动框架1458具有一组平行于第一和第二滚珠丝杠1470、1482延伸的导轨1484a、1484b,第一和第二滑动单元1486a、1486b滑动支承在导轨1484a、1484b上。第一和第二滑动单元1486a、1486b支承固定到其上的第一和第二螺母1488a、1488b,它们分别拧到第一和第二滚珠丝杠1470、1482上。第一和第二卡盘1490a、1490b分别旋转支承在第一和第二滑动单元1486a、1486b的下表面上。第一和第二卡盘1490a、1490b可插入感光辊12的相对端,并可在感光辊12中径向向内和向外移动。
一电机1492与电机1464并列安装在垂直移动框架1458的纵向端上,并具有一其上同轴联接一花键轴1493的旋转驱动轴1492a。花键轴1493在箭头X所示方向延伸,并旋转支承在垂直移动框架1458上。第一和第二卡盘1490a、1490b分别通过皮带滑轮装置1494a、1494b与花键轴1493的相对端操作联接。
如图75和76所示,热空气吹风机1496a、1496b由缸1498a、1498b摆动安装在第一和第二滑动单元1486a、1486b上,用于在感光辊12放置后以恒定的温度和恒定的速度向遮光收缩薄膜24连续供应热空气。
辊1500a、1500b分别安装在第一和第二滑动单元1486a、1486b上,用于当卷绕遮光导板22时在从遮光导板保持机构1308释放遮光导板22的卷绕终端的同时将遮光导板22压靠在感光辊12上。辊1500a、1500b分别由水平缸1502a、1502b水平移动。
一可由一致动器1504移动的辊1500c安装在垂直移动框架1458上。致动器1504具有一用于升降一连接板1508的垂直第一缸1506,该连接板1508具有一其上固定安装一水平第二缸1510的垂直表面。第二缸1510水平移动一其上旋转支承着辊1500c的板1512。
如图77所示,热熔工位ST7具有一包装片粘结装置2060和一与托板协同将感光辊12提升到一热熔合位置的升降装置2062。
如图78所示,升降装置2062具有一固定到框架2064上带有制动的伺服电机2066。伺服电机2066具有一通过一皮带滑轮装置2070与一滚珠丝杠2072操作联接的旋转驱动轴2068。滚珠丝杠2072垂直延伸,并具有旋转支承在框架2064上的上下端。
滚珠丝杠2072旋入安装在一垂直移动底座2076上的一螺母2074中,平行于滚珠丝杠2072的一对导向杆2078的底端固定到该底座2076上。导向杆2078通过线性套管2080支承在框架2064上,各上端固定有一垂直移动板2082。
如图79至81所示,包装片粘结装置2060具有一固定地安装在框架2064上的上部框架2090。一带有制动的水平伺服电机2092安装在上部框架2090的一端,并具有一其上同轴固定一主动齿轮2096和一第一滚珠丝杠2098的旋转驱动轴2094。主动齿轮2096与固定地安装在旋转轴2102一端上的从动齿轮2100保持啮合,该旋转轴2102的相对端和中央部分旋转支承在上部框架2090上。
旋转轴2102具有一安装在远离从动齿轮2100的一端上的第一齿轮2104,并与和一第三齿轮2108啮合的第二齿轮2106保持啮合。第三齿轮2108安装在与第一滚珠丝杠2098同轴的一第二滚珠丝杠2110上,并旋转支承在上部框架2090上。上部框架2090具有一组平行于第一和第二滚珠丝杠2098、2110延伸的导轨2112a、2112b,第一和第二滑动底座2114a、2114b滑动支承在导轨2112a、2112b上。
第一和第二底座2114a、2114b支承固定到其上的第一和第二螺母2116a、2116b,它们分别拧在第一和第二滚珠丝杠2098、2100上。一压制机构2117具有以相对面对关系固定到第一和第二底座2114a、2114b的下表面上的第一和第二缸2118a、2118b。第一和第二缸2118a、2118b分别具有与第一和第二移动支承底座2122a、2122b联接的水平延伸的杆2120a、2120b。第一和第二移动支承底座2122a、2122b分别通过线性导向件2124a、2124b可移动地支承在第一和第二底座2114a、2114b上。
如图82所示,滑板2126a、2126b分别安装在第一和第二移动支承底座2122a、2122b上,用于在垂直于箭头X所示的第一和第二移动支承底座移动方向的箭头Y所示方向(径向跨过感光辊12)上移动。第一和第二移动支承底座2122a、2122b分别具有垂直表面,在箭头Y所示方向彼此平行延伸的上下导轨2128a、2128b固定到该垂直表面上。一移动机构2129具有一设置在上下导轨2128a、2128b之间的缸2130。缸2130具有一水平延伸杆2132,该杆2132与支承在导轨2128a、2128b上的滑板2126a、2126b联接。
第一和第二移动支承底座2122a、2122b具有一止动装置2134,用于在由缸2130引起的滑板2126a、2126b运行行程的相对端部之间基本上中间位置对其强制制动。止动装置2134具有一缸2136,该缸2136具有一其上联接一啮合元件2140的杆2138。用于啮合滑板2126a、2126b的相对端从而对其进行定位的啮合螺母2142a、2142b在箭头Y所示方向可调节地安装在第一和第二移动支承底座2122a、2122b的各相对端上。
一第一加热头2144、一第二加热头2146和一第三加热头2148安装在滑板2126a、2126b的前表面上。第一至第三加热头2144、2146、2148中的每一个基本为盘状,并在其中容纳一未图示的筒式加热器。
如图82和83所示,第一加热头2144具有一第一环形突起2150a和一环绕第一环形突起2150a同轴设置的第二环形突起2150b。外部第二环形突起2150b比内部第一环形突起2150a更向外突出。第二和第三加热头2146、2148同样分别具有内部第一环形突起2152a、2154a,以及环绕第一环形突起2152a、2154a同轴设置的外部第二环形突起2152b、2154b。外部第二环形突起2152b、2154b比内部第一环形突起2152a、2154a更向外突出。(见图84和85)。
具有不同直径的第一环形突起2150a、2152a、2154a和第二环形突起2150b、2152b、2154b形成在第一、第二和第三加热头2144、2146、2148上。因此,包装片粘结装置2060可处理六种具有不同外径的感光辊12。
检测工位ST9具有一包装状态检测装置3040。包装状态检测装置3040检测如图86和87所示包装的感光辊30中遮光片26的偏斜状态和遮光收缩薄膜24的连接状态。具体地,如图87中所示,包装状态检测装置3040检测感光辊30相对端上每个遮光收缩薄膜24的宽度H3,熔化于环44a、44b、44c上的每个遮光收缩薄膜24的熔化标记T2,设置在感光辊30外圆周表面上的每个遮光收缩薄膜24的宽度H4,熔化于遮光片26上的每个遮光收缩薄膜24的熔化标记T3,以及遮光片26在其端部26a的偏斜距离H5(见图86)。
图88和89示出包装状态检测装置3040的结构细节。包装状态检测装置3040基本上包括一设置于限定在两个底座3042a、3042b之间的凹坑3044中的升降机构3046(第二移动装置),用于垂直移动一遮光辊30;一对可沿导轨3050a、3050b在遮光感光辊30轴向移动的成像单元3052a、3052b,导轨3052a、3052b在垂直安装在底座3042a、3042b上的支承立柱3048a、3048b的上端之间延伸;及一设置在导轨3050a、3050b的中心区域的旋转机构3054,用于绕其自身轴线旋转遮光感光辊30。
升降机构3046具有一固定在支承底座3056下表面上的电机3062,一通过皮带3063与电机3062操作联接的滚珠丝杠3064,及一拧到滚珠丝杠3064上的螺母3066。滚珠丝杠3064具有旋转支承在支承底座3056上的上端。两个向上延伸穿过支承底座3056的导向杆3068a、3068b与螺母3066联接。如图90所示,导向杆3068a、3068b穿过托板86中的狭缝伸向遮光感光辊30的外圆周表面,并分别具有支承着对遮光感光辊30进行支承的两对辊3070a、3070b和3072a、3072b的上端。一与遮光感光辊30的外圆周表面保持滚动接触的跟踪辊3074由一弹簧3069支承,并设置在该对辊3070a、3070b和3072a、3072b之间。通过一支架3077将一反射移动检测器3081紧固到跟踪辊3074的一侧,该检测器3081用作检测遮光感光辊30端部的端部检测器。反射移动检测器3081包括一光发射器3075a和一光检测器3075b。光发射器3075a发出一光束,光检测器3075b检测从遮光感光辊30的端部26a反射的光束。
成像单元3052a、3052b可通过滚珠丝杠3078a、3078b在遮光感光辊30的轴向移动,滚珠丝杠3078a、3078b通过靠近支承立柱3048b设置的一电机3076(第一移动装置)而绕自身轴线旋转。滚珠丝杠3078a、3078b通过设置在滚珠丝杠3078a、3078b相对端部之间的伞齿轮3079a、3079b而相互联接。伞齿轮3079a、3079b、3079c将滚珠丝杠3078b的旋转传递到滚珠丝杠3078a,并在各相反方向转动滚珠丝杠3078a、3078b。
图91和92示出其中一个成像单元3052a、3052b。另一成像单元3052b结构上与成像单元3052a相同。成像单元3052b中与成像单元3052a相同的部件用相同的参考数字加前缀“b”代替“a”表示,且下面不再赘述。
成像单元3052a包括一第一支架3080a,该第一支架3080a与滚珠丝杠3078a联接,用于在遮光感光辊30的轴向移动;一第二支架3086a,该第二支架3086a通过导向杆3082a、3082b与第一支架3080a联接,并通过设置在导向杆3082a、3082b的上下端部作用于其间的弹簧3083a、3085a、3087a、308%而相对于第一支架3080a垂直移动;一固定到第二支架3086a上的第一成像元件3088a,用于捕捉遮光感光辊30靠近其角部的外圆周表面的图像;一安装在第二支架3086a上的第二成像元件3090a,用于捕捉遮光感光辊30靠近其角部的端面的图像;固定到第二支架3086a上的一第一照明元件3092a、一第二照明元件3094a和一第三照明元件3096a;一通过一支架3098a固定到第二支架3086a上的外圆周位置变化校正辊(外圆周位置变化校正装置)3100a,用于与遮光感光辊30的外圆周表面啮合,以校正外圆周表面的位置变化;一通过一支架3102a固定到第二支架3086a上的端部位置变化校正辊(端部位置变化校正装置)3104a,用于与遮光感光辊30的端面啮合,以校正端面的位置变化。
第一照明元件3092a、第二照明元件3094a和第三照明元件3096a以及成像单元3052b上相应的照明元件3092b、3094b和3096b可包括二维阵列的LED,用于发出对感光辊30没有损害的红光。
如图92所示,第二成像元件3090a和端部位置变化校正辊3104a固定地安装在一共用的支承底座3106a上。支承底座3106a通过导轨3108a安装在第二支架3086a上。一缸3110a与支承底座3106a联接,用于移动第二成像元件3090a和支架3102a靠近和离开遮光感光辊30的端面。
图93示出成像单元3052a的第一成像元件3088a、第二成像元件3090a、第一照明元件3092a、第二照明元件3094a和第三照明元件3096a的布局。下面的表1表示成像单元3052a的这些元件的距离和照明角度。成像单元3052b的这些元件相似地定位。表1

如图88和89所示,旋转机构3054包括一电机3112,该电机3112固定到从导轨3050a、3050b的中央区域向下延伸的支架3111上;及旋转支承在支架3111下端并通过一皮带3114与电机3112操作联接的辊(旋转装置)3116a、3116b。辊3116a、3116b由电机3112旋转而与遮光感光辊30的外圆周表面滚动接触,从而使遮光感光辊30绕其自身轴线旋转。两个辊3116a、3116b对于稳定旋转从窄到宽的遮光感光辊30的不同尺寸遮光感光辊30是有效的。
图94是这样构造的包装状态检测装置3040的控制电路方块图。该控制电路具有一可编程控制器3122,用于根据从管理计算机3120提供的数据对包装状态检测装置3040的操作进行控制,该数据代表遮光感光辊30的直径和宽度。具体地,可编程控制器3122控制电机3062而垂直移动遮光感光辊30,控制电机3076而移动成像单元3052a、3052b,控制电机3112而旋转遮光感光辊30,并在来自于固定到踀辊3074上的反射移动检测器3081的信号的基础上完成控制过程。可编程控制器3122还有选择地打开和关闭第一照明元件3092a、3092b,第二照明元件3094a、3094b和第三照明元件3096a、3096b的的电源3124a到3124f。可编程控制器3122具有一图像处理控制器(检测装置)3130,用于处理由第一成像元件3088a、3088b捕捉的图像,并在一显示监视器3128上显示所处理的图像数据,及一处理控制器(检测装置)3134,用于处理由第二成像元件3090a、3090b捕捉的图像,并在一显示监视器3132上显示所处理的图像数据。
第二凸缘元件插入工位ST10具有一硬凸缘元件插入装置4060。图95示出该硬凸缘元件插入装置4060,一用于定位和保持遮光感光辊30的外圆周的对中装置4062,一用于升降遮光感光辊30的升降装置4064,及一用于将第二凸缘元件32进给到硬凸缘元件插入装置4060的凸缘元件进给装置4066。第二正比元件插入工位ST10中与图26中所示的第一凸缘元件插入工位ST12相同的部件用相同的参考符号表示,且下面不再赘述。
如图95中所示,硬凸缘元件插入装置4060具有一旋转支承在框架4068上并在感光辊30轴向(横向)延伸的滚珠丝杠4120。滚珠丝杠4120可由一电机4122通过一齿轮系4124旋转。滚珠丝杠4122平行于一对导向杆4126,其上支承第一和第二插入单元4128a、4128b。
如图86至98所示,第一和第二插入单元4128a、4128b具有可在抓持第二凸缘元件32的同时移动靠近和离开单元组件4130a、4130b的各插入头4134a、4134b用于旋转插入头4134a、4134b的各电机(旋转致动器)4136a、4136b;固定到单元组件4130a、4130b上的各插入缸(插入致动器)4138a、4138b,用于移动插入头4134a、4134b,从而将第二凸缘元件32插入第一凸缘元件18a中;用于相对于插入缸4138a、4138b将插入头4134a、4134b移动一距离L的浮动式联接器4140a、4140b;各缸(推动装置)4144a、4144b,用于将第二凸缘元件32压靠在第一凸缘元件18a上同时允许第二凸缘元件32相对于插入头4134a、4134b移动;及各检测器4146a、4146b,用于检测通过电机4136a、4136b第一凸缘元件18a的沟槽56何时与第二凸缘元件32的隆起68对准,以及第二正比元件32何时移动到第一凸缘元件18a中。
单元组件4130a、4130b使螺母4148a、4148b拧到滚珠丝杠4120上。滚珠丝杠4120在其中心两侧具有相反的螺旋结构,因而单元组件4130a、4130b可在彼此靠近和离开的方向上协调移动。单元组件4132a、4132b的插入缸4138a、4138b具有通过浮动联接器4140a、4140b而与插入头4134a、4134b的各移动底座4152a、4152b啮合的水平杆4150a、4150b。
管状加压器4154a、4154b安装在杆4150a、4150b的远端。插入各管状加压器4154a、4154b中的杆4156a、4156b具有与其远端整体成形的直径较大的元件4158a、415 8b。角件4160a、4160b固定到各移动底座4152a、4152b上,并具有限定在其远端的孔4162a、4162b。
杆4156a、4156b分别装入孔4162a、4162b中。管状加压器4154a、4154b可压制角件4160a、4160b的远端的外表面,而大直径元件4158a、4158b可压制角件4160a、4160b的内表面。移动底座4152a、4152b可在管状加压器4154a、4154b和大直径元件4158a、4158b之间独立地移动距离L。
移动底座4152a、4152b支承在安装于单元组件4130a、4130b上的导轨4164a、4164b上,用于在箭头X所示方向移动。缸4144a、4144b的各加压器杆4166a、4166b的远端可压靠移动底座4152a、4152b的端部。加压器杆4166a、4166b可移动地支承在固定于插入缸4138a、4138b上的连接板4168a、4168b上,并通常由缸4144a、4144b在箭头X1所示方向推向移动底座4152a。
检测器4146a、4146b具有固定到加压器杆4166a、4166b端部上的挡块4170a、4170b。挡块4170a、4170b可与连接板4168a、4168b啮合,防止加压器杆4166a、4166b从连接板4168a、4168b脱离。检测器4146a、4146b还有各传感器4172a、4172b,当第一凸缘元件18a的沟槽56与第二凸缘元件32的隆起68不对准时由挡块4170a、4170b将它们打开,当沟槽56与隆起68对准且第二凸缘元件32向第一凸缘元件18a移动时将它们关闭。
电机4136a、4136b分别固定到移动底座4152a、4152b上,并具有通过皮带滑轮装置4176a、4176b与旋转轴4178a、4178b操作联接的旋转驱动轴4174a、4174b。插入头4134a、4134b通过耦接器4180a、4180b与各旋转轴4178a、4178b联接。
支承管4182a、4182b的端部固定到移动底座4152a、4152b的远端上,支承杆4184a、4184b可移动地设置在各支承管4182a、4182b中,弹簧4142a、4142b环绕支承管4182a、4182b和支承杆4184a、4184b设置。加压板4186a、4186b固定到支承杆4184a、4184b的远端。
下面针对根据本发明自动包装辊的方法描述这样构造的自动包装系统10的操作。
凸缘元件安装装置230能够有选择地制造三种类型的感光辊12,即两个使用2英寸16a并具有不同的卷绕直径的2英寸型感光辊12,和一个使用3英寸芯部16b的3英寸型感光辊12。
在托盘240a上向第一帽供应源234a供应对应于2英寸感光辊12的帽40a,在托盘240b上向第二帽供应源234b供应对应于3英寸感光辊12的帽40b。在第一环供应源236a中,环绕各支承立柱302叠置2英寸环44a、44c。在第二环供应源236b中,环绕各支承立柱302叠置3英寸环44b。
下面描述将分别包括一帽40a和一环44a的第一凸缘元件18a安装在感光辊12的相对端上的过程,感光辊12分别包括环绕2英寸芯部16a的感光片14。
如图13和14所示,将大量托盘240a输入第一帽供应源234a的托盘装载区域244中。每个托盘240a承载着装在凸起部242a上的预定数量的帽40a。用由电机246致动的皮带248将托盘240a从托盘装载区域244进给到帽取出区域250。在帽取出区域250中,最上部托盘240a的四个侧面由托盘保持装置263保持,并致动帽取出装置268。
在帽取出装置268中,将帽取出卡盘282定位在最上部托盘240a上的一个帽40a上,然后由缸278降低垂直移动底座280,从而将帽取出卡盘282插入帽40a中。
此时,如图16所示,浮动结构286的气缸288已经不活动,允许帽取出卡盘282由凸缘296和钢球298导向地浮动。
因此,帽取出卡盘282可以平行和可靠地插入帽40a中。当帽取出卡盘282插入帽40a中之后,致动缸284,径向扩张帽取出卡盘282,以保持帽40a的内圆周表面。
然后致动缸278,升高帽取出卡盘282和垂直移动底座280,从托盘240a中取出由帽取出卡盘282保持的帽40a。致动浮动结构286的气缸288,将定位销290下降到如图99所示限定于柄部292中的孔294中。这样将帽取出卡盘282固定到位。
如图13至15所示,自驱动支架272沿轨道270向第一分度台238a移动,移动底座276沿导轨274移动。从而将由帽取出卡盘282保持的帽40a释放到第一分度台238a上帽取出工位ST1a上方一位置。致动缸278,降低帽取出卡盘282,将由帽取出卡盘保持的帽40a放置在第一分度台238a上。
然后致动缸284,径向收缩帽取出卡盘282,将帽40a放在第一分度台238a上(见图99)。第一分度台238a在箭头E所示方向转动一预定角度,将帽40a放入环放置工位ST2a(见图100)。
在第一环供应源236a,已经由转台300将环44a定位成与一取出位置对准,而吸气装置308放置在环44a上。如图17和18所示,从限定于环44a环绕其叠置的支承立柱302中的发射口304向环44a发射空气,以分离环44a。致动吸气装置308的缸316以降低垂直移动底座320,使吸盘328与最上部环44a啮合,因而吸盘328将最上部环44a吸起。
致动缸330,使挤压元件332倾斜地与最上部环44a的表面啮合,向其中心挤压最上部环44a。由吸盘328吸住的最上部环44a现在可靠地与其它环44a分离,并与吸盘328一起由缸316取出。挤压元件332可包括球形元件,或者或包括至少一个吸盘328。
当环44a由吸盘328升起时,从空气喷嘴306向环44a发射空气。由吸盘328吸引的环44a通过该施加的空气与其它环44a分离,因而能够可靠地与其它环44a分离。
在垂直移动底座320由缸316升起后,致动旋转致动器312,将摆动臂314从支承立柱302上的位置移动到第一分度台238a上环放置工位ST2a上的位置。由于已经将帽40a释放到环放置工位ST2a,当用缸316降低垂直移动底座320时,由吸盘328吸引的环44a与帽40a的凸缘42a成部分重叠关系地放置在帽40a上(见图20)。然后从吸盘328释放环44a,然后由缸316提升并由放置致动器312移动到第一环供应源236a。
部分重叠的帽40a和环44a随着第一分度台238a的旋转而释放到接合工位ST3a。在接合工位ST3a,致动热封机340的缸314,以降低垂直移动底座348和杆346。使安装在垂直移动底座348上并由带加热器3 54环绕的加热头352与帽40a和环44a的重叠部分啮合,将它们接合(热封)在一起。帽40a和环44a彼此接合,从而组装成第一凸缘元件18a。
当第一分度台238a在箭头E所示方向进一步转动一给定角度之后,第一凸缘元件18a进入检测工位ST4a,其中检测机构360对环44a的表面和相反侧面进行检测。如图101所示,在检测机构360中,致动第一和第二缸368a、368b,降低垂直移动底座374而使吸盘376与环44a啮合,致动负压泵379(见图22),使吸盘376吸住环44a的表面。此时,帽40a由一保持装置(未图示)保持在第一分度台238上的检测工位ST4a中。例如致动第二缸368b,将垂直移动底座374提升一相对较短的距离进入检测位置KP,真空的变化由联接在吸盘376和负压泵379之间的压力计366检测。
如图102所示,如果吸盘376从环44a释放,则当从负压变化到大气压时压力计366显示一压力值,表示环44a和一帽40a彼此良好接合在一起。因此当热熔到帽40a的凸缘42a上时检测环44a的粘结层190,表示环44a的表面和相反侧面正确定向。
如图103中所示,如果吸盘376在检测位置KP中持续吸住环44a,则由压力计366检测的真空值保持不变,表示环44a从帽40a上脱离。确定环44a的表面层196a放置在帽40a的凸缘42a上,表示环44a的表面和侧面被倒置。
根据第一实施例,在环44a和帽40a彼此接合后,在检测工位ST4a中由吸盘376吸住环44a,然后将吸盘376提升到检测位置KP。此时,如果环44a的粘结层190已经热熔到帽40a上,则由于环44a以所需的粘结强度牢固地接合到帽40a上,环44a克服吸盘376的吸力从吸盘376释放(见图102)。
如果环44a的表面层已经接合到帽40a上,则由于在表面层196上不存在粘结层,环44a和帽40a之间的接合强度相当低。当吸引着环44a的吸盘376提升到检测位置KP时,环44a与帽40a脱离,并与吸盘376一起提升到检测位置KP。
因此在第一实施例中,可以用简单的结构和工艺,仅通过用压力计366检测在检测位置KP由吸盘376施加的压力,而可靠地确定环44a是否从帽40a上剥落,即环44a的表面和相反侧面是否正确定向。
当已经由检测装置360确定了环44a的表面和相反侧面时,致动第一缸368a,将吸盘376收缩到一预定的垂直位置(见图104)。
如图23中所示,环44a的表面层196构造成一颜色层,其颜色不同于粘结层190的颜色。具体地,表面层196是灰色,粘结层190是黑色。因此如图105所示,检测工位ST4b中可以有一个检测机构4200的可移动颜色识别传感器4202。
颜色识别传感器4202能够在表面层196和粘结层190的不同颜色的基础上确定环44a的表面和相反侧面,即表面层196。颜色识别传感器4202能够在帽40a和环44a彼此接合在一起之前精确地确定环44a的表面和相反侧面。如果环44a的表面和相反侧面倒置,则环44a不会接合到帽40a上。
因此可以用简单的结构和工艺精确地确定环44a的表面和相反侧面,因而特别防止了第一凸缘元件18a被组装,如果它是有缺陷的话,还能够高效地组装。
如果第一凸缘元件18a的表面和相反侧面及它们的接合状态被检测和判定为可以接受,则将第一凸缘元件18a发送到遮光元件取出工位ST5a,之后由遮光元件取出装置380进给到提升器400。具体地,如图20和25所示,将遮光元件卡盘396放置到遮光元件取出工位ST5a上,致动升降缸394,将遮光元件卡盘396插入第一凸缘元件18a中,之后径向扩张遮光元件卡盘396,以保持第一凸缘元件18a的内圆周表面。
致动升降缸394,提升由遮光元件卡盘396保持的第一凸缘元件18a。之后在箭头C所示方向沿导轨384移动该移动底座392。此时,如图106所示,第一快门410由缸414向下移动而打开第一开口424,第二快门412关闭第二开口426,保持暗室11不见光。
由遮光元件卡盘396保持的第一凸缘元件18a移动穿过第一开口424到达提升器400上的位置,并停止在固定于提升器400的固定放置底座402上的第一支座406a上。致动升降缸394而降低遮光元件卡盘396,将第一凸缘元件18a放置在第一支座406a上,之后径向收缩遮光元件卡盘396,从而释放第一凸缘元件18a。
遮光元件卡盘396由升降缸394提升,之后在与箭头C所示方向相反的方向移动可移动底座392,到达第一分度台238a上遮光元件取出工位ST5a上的一个位置。由于新接合的第一凸缘元件18a放置在遮光元件取出元件18a中,重复上述过程,将新接合第一凸缘元件18a与遮光元件卡盘396保持在一起,并将新接合的第一凸缘元件18a发送到提升器400。
此时,如图107所示,致动遮光元件取出装置380的缸388,将遮光元件卡盘396放置在提升器400的可移动放置底座404上第一支座406b上的一个位置中。致动升降机394,将第一凸缘元件18a降低到第一支座406b上。
在将第一凸缘元件18a放置到第一支座406b上之后,遮光元件卡盘396返回第一分度台238a,由缸414提升第一快门410,从而关闭第一开口424(见图108)。提升器400开始向上移动,可移动放置底座404在图109中箭头G1所示方向移动,以与第一支座406a对角线相对关系将第一支座406b定位第一支座406b。
当提升器400提升后,由缸418移动第二快门412,如图108所示,打开第二开口426。当提升器400停止在其上部极限位置时,致动第一和第二水平进给装置430a、430b的缸438a、438b。卡盘442a、442b下降,放置在第一支座406a、406b上的第一凸缘元件18a的内圆周表面由卡盘442a、442b保持,并由缸438a、438b从提升器400取出。
如图28所示,正在保持第一凸缘元件18a的卡盘442a、442b通过由电机434a、434b驱动而循环移动的皮带436a、436b沿导轨432a、432b移动。卡盘442a、442b暂时放置在第一和第二遮光元件传送装置450a、450b的摆动臂468之间(见图110)。摆动臂468已经从它们的底部位置向上角移动。
在卡盘442a、442b由缸438a、438b降低后,卡盘442a向第一遮光元件传送装置450a移动,卡盘442b向第二遮光元件传送装置450b移动(见图111)。由卡盘442a、442b保持的第一凸缘元件18a传送到各摆动臂468的卡盘472。当第一凸缘元件18a放置在卡盘472上之后,已经彼此间隔开的其指476a、476b向彼此移动,从而保持第一凸缘元件18a。
其中一个摆动臂468已经移动而不与在感光辊12的轴向依靠在卡盘442a、442b上的另一摆动臂468对准。因此相对于另一摆动臂468由缸456定位调节其中一个摆动臂468。然后摆动臂468由缸464向下转动约90°,将第一凸缘元件18a的轴线导向水平(见图112)。
插入机构231定位在各第一凸缘元件18a外部并与之同轴。致动插入机构231的缸490a、490b,将插件494a、494b插入由卡盘472保持的第一凸缘元件18a,直到第一凸缘元件18a环绕插件494a、494b的径向伸缩卡盘498a、498b定位。径向伸缩卡盘498a、498b径向扩张而保持第一凸缘元件18a的内圆周表面,卡盘472的指476a、476b彼此离开地移动,从而释放第一凸缘元件18a。插件494a、494b由缸490a、490b收缩,摆动臂468由缸464向上摆动(见图113)。
一感光辊12由对中机构232放置成与由插件494a、494b保持的第一凸缘元件18a同轴对准。具体地,感光辊12由托板86放置在进给装置80的上部进给输送机82a、82b上,而上部进给输送机82a、82b循环移动,在箭头Y所示方向进给感光辊12(见图5和6)。
托板86由上部进给输送机82a、82b沿箭头Y所示方向进给,并放置在第二提升器88b的第二底座96b上,托板86由第二缸94b降低到底部进给输送机84a、84b上。当底部进给输送机84a、84b循环移动时,托板86向第一提升器88a进给,致动第二底座致动机构104b的缸106a、106b。加压器114b、116b直接压住放置底座100a、100b的表面,将放置底座100a、100b朝彼此移动。
在放置底座100a、100b彼此靠近后,托板86放置在第一提升器88a的第一底座96a上并由其提升,传送到上部进给输送机82a、82b。此时,如果放置在托板86上的感光辊12具有较大的辊宽度,则致动第一底座致动机构104a。在第一底座致动机构104a中,致动缸106a、106b从而向前移动加压器114a、116a。加压器114a、116a穿过孔102a、102b压制放置底座100b、100a,将放置底座100b、100a彼此离开地移动。
当其上支承感光辊12的托板86在遮光元件安装位置P1停止在一给定位置时,起动升降装置558的伺服电机560。与伺服电机560的旋转轴562相联的皮带滑轮装置564转动滚珠丝杠566,使旋紧在其上的螺母570提升垂直移动底座572。由导向杆574固定到垂直移动底座572上的垂直移动板578使销580与托板86啮合,将托板86提升到上部进给输送机82a、82b上的一位置(见图14)。
当托板86到达某一垂直位置时,致动端部压制机构582的缸584,提升板簧587上的压制辊588。压制辊588现在将从感光辊12伸出的感光片14的端部14a压靠在感光辊12的外圆周表面上(见图115)。然后,如图22和23所示,致动该致动装置514的缸516,在箭头J1所示方向(向缸516内部)移动杆518。与杆528联接的第一齿条522在箭头J1所示方向与第二移动底座528一起移动。此时,与第一齿条522啮合的小齿轮523旋转,在箭头J2所示方向移动与小齿轮523啮合的第二齿条525。与第二齿条525联接的第一移动底座526同样在箭头J2所示方向移动。
第一和第二移动底座526、528这样朝彼此移动,将第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b朝彼此移动,从而对中和保持感光辊12的外圆周表面(见图116)。
如上所述,第一和第二移动底座526、528由缸516作为单一致动器通过第一和第二齿条522、525和小齿轮523而朝彼此移动。因此第一和第二移动底座526、528可以容易和可靠地搬运感光辊12,即使其外径有变化,因而是非常通用的。
定位辊544a、544b啮合在限定于紧固到移动块534a、534b上的板536a、536b中的V形槽口538a、538b中。在箭头X所示方向轴向定位第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b。在第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b对中和保持感光辊12的外圆周表面之后,当感光片14的端部14a由第一对中辊510a、510b压靠在感光辊12的外圆周表面上时,端部压制机构582的缸584致动,将压制辊588从感光辊12上移下来(见图117)。
然后致动缸540a、540b,将定位辊544a、544b从V形槽口538a、538b中移出,放开移动块534a、534b,从而致动插入机构213。在插入机构231中,缸490a、490b致动,从第一和第二遮光元件传送装置450a、450b接收第一凸缘元件18a。之后起动电机482,使齿轮系484转动滚珠丝杠480,因而拧在滚珠丝杠480相反螺旋结构上的螺母488a、488b将第一和第二滑动底座486a、486b朝彼此移动。第一和第二滑动底座486a、486b现在移动到由对中机构232对中和保持的感光辊12的相对端。
缸490a、490b致动,沿导向件496a、496b朝感光辊12的相对端移动插件494a、494b,将由径向伸缩卡盘498a、498b保持的第一凸缘元件18a插入感光辊12的各相对端(见图118)。如果感光辊12在箭头X所示方向轴向移位,或者如果左右第一凸缘元件18a在不同时间插入,则当第一凸缘元件18a插入时感光辊12轴向移动。
根据第一实施例,对中和保持感光辊12的外圆周表面的第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b被支承而与移动块534a、534b一起沿导向杆532a、532b移动。因此,即使感光辊12轴向移动,第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b也不会滑动压靠感光辊12的外圆周表面,从而有效地防止感光辊12损坏。
第一凸缘元件18a由插入机构231插入感光辊12的各相对端后,端部压制机构582的缸584致动,以提升压制辊588,从而将感光片14的端部14a压靠在感光辊12的外圆周表面上(见图119)。致动装置514的缸516致动,将第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b移动离开感光辊12的外圆周表面(见图120)。
缸540a、540b致动,使定位辊544a、544b啮合在V形槽口538a、538b中,从而将移动块534a、534b定位在一预定位置,之后致动装置514致动。将第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b朝彼此移动,再次对中和保持感光辊12的外圆周表面(见图121)。在端部压制机构582致动而降低压制辊588后(见图122),径向伸缩卡盘498a、498b径向收缩,插入机构231的缸490a、490b致动,移动插件494a、494b离开感光辊12的端部(见图123)。
然后致动装置514致动,将第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b移动离开仅由托板86支承的感光辊12的外圆周表面(见图124)。托板86现在与垂直移动板578一起由升降装置558降低,放置到上部进给输送机82a、82b上,上部进给输送机82a、82b移动而将托板86发送到下一工序。
如上所述,当上述组装帽40a和环44a的第一凸缘元件18a并将它们安装在感光辊12的相对端上的步骤顺序完成后,将全部帽40a从第一帽供应源234a中的帽取出区域250中的最上部托盘240a取出,排空最上部托盘240a。
如图13和14所示,用缸265将由托盘保持装置263保持的空托盘240a从帽取出区域250发送到空托盘叠置区域264,并放置在升降装置252上。从帽取出区域250连续向空托盘叠置区域264供应空托盘240a,并由升降装置252一次一步地下降。当预定数量的空托盘240a叠置在空托盘叠置区域264中之后,通过由电机246致动的皮带248将空托盘240a发送到空托盘卸载区域266,然后从空托盘卸载区域266发送出去。
在第一环供应源236a中,当环绕支承302立柱叠置的全部环44a取出后,转动转台300,将支承302立柱放置在一环供应位置,其中预定数量的环44a环绕支承302立柱设置。如果频繁使用环44a,能够环绕转台300上每一对支承302立柱叠置预定数量的环44a。
根据第一实施例,将安装在感光辊12相对端上的第一凸缘元件18a、18b、18c可由2英寸帽40a、3英寸帽40b和环44a、44b、44c构成。根据感光辊12的芯部和外部直径来选择帽40a、40b和环44a、44b、44c,用于组装第一凸缘元件18a、18b、18c。
因而根据感光辊12的类型,不必制造多种,如三种第一凸缘元件18a到18c。尽管如果第一凸缘元件18a到18c作为单件注模会使制造模的成本和储存模的空间以及储存模的成本较大,但根据第一实施例还是有效地降低了制造和储存成本。
在第一环供应源236a中,相对较薄的环44a环绕支承立柱302叠置。因此环44a会相互粘结而一起取出。根据第一实施例,支承立柱302具有多个用于向环44a发射分离空气的发射口304,挤压元件332施加到由吸气装置308的吸盘328吸住的最上部环44a的表面上,同时从空气喷嘴306发射分离空气。
因此,即使相对较薄的环44a也能够可靠地由吸气装置308一次一个地取出,因而第一凸缘元件18a能够高效和精确地制造。
接合到第一分度台238a上的第一凸缘元件18a由遮光元件取出装置380发送到提升器400的第一支座406a、406b,然后如图109所示,在箭头G 1所示方向移动该移动放置底座404,将两个第一凸缘元件18a以彼此对角线相对的关系放置,之后由第一和第二水平进给装置430a、430b抓持第一凸缘元件18a。
靠近提升器400的各最下和最上位置设置的第一和第二快门410、412交替打开和关闭。因此可平稳发送第一凸缘元件18a,因此可靠地防止了外部光线从设有凸缘元件组装装置226的亮室13进入设有插入机构231的暗室11。
提升器400中,为了发送3英寸第一凸缘元件18b,第一凸缘元件18b连续放置在第二支座408a、408b上,然后在与移动而发送2英寸凸缘元件18a的方向相反的方向移动该移动放置底座404,以彼此对角线相对关系放置第一凸缘元件18b。在第一和第二水平进给装置430a、430b中,根据第一凸缘元件18b的位置而切换它们的前后位置。
第一实施例中,当第一凸缘元件18a由插入机构231插入感光辊12的相对端中时,由对中机构232对中和保持感光辊12的外部圆周表面。由于感光辊12相对于其外部圆周表面定位,即使感光辊12的内径(芯部直径)与第一凸缘元件18a的外径之间的尺寸差较小,感光辊12和第一凸缘元件18a也能够以高精度同轴对准。
即使感光辊12的外径由于感光片14的厚度和芯部16a的外径的变化而改变,也能够将感光辊12和第一凸缘元件18a彼此同轴地对准,从而可靠地将第一凸缘元件18a插入感光辊12的相对端中。
对中机构232具有跨过感光辊12彼此面对的第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b,第一对中辊510a、510b和第二对中辊512a、512b通过致动装置514而彼此靠近和离开地移动。
因此,可以用简单的结构高精度和可靠地定位感光辊12的外圆周表面,从而平稳和高效地安装第一凸缘元件18a。
插入机构231中,单插件494a、494b具有能够保持2英寸第一凸缘元件18a、18c的径向伸缩卡盘498a、498b和能够保持3英寸第一凸缘元件18b的径向伸缩卡盘500a、500b,它们彼此同轴设置,还具有直径逐渐减小的锥形表面502a、502b和504a、504b。单插件494a、494b能够将各第一凸缘元件18a、18c插入感光辊12的相对端部。插入机构231结构简化,能够平稳和可靠地安装和取出第一凸缘元件18a至18c。
在第一凸缘元件插入工位ST2中用上部进给输送机82a、82b在托板86上将其上组装有第一凸缘元件18a的感光辊12进给到端部拉伸工位ST3。在端部拉伸工位ST3中,如图39和40所示,当托板86静止时,托板升降单元642的缸644致动,将垂直移动底座648提升到与托板86啮合,托板86被发送到上部进给输送机82a、82b上方的一位置,使感光辊12进入一端部拉伸位置。
然后起动驱动单元663的电机664,在一给定方向将驱动齿轮668和滚珠丝杠670一起旋转。驱动齿轮668放置驱动齿轮672,驱动齿轮672的旋转通过旋转轴674传递到第一齿轮676,然后从与第一齿轮676啮合的第二齿轮678通过第三齿轮680到达第二滚珠丝杠682。第一和第二滚珠丝杠670、672在不同方向旋转,因而第一和第二螺母688a、688b使第一和第二底座686a、686b朝向彼此移动。
旋转支承在第一和第二滑动底座686a、686b上的第一和第二卡盘690a、690b具有插入感光辊12相对端部中的可打开和关闭卡爪692a、692b。此时,可打开和关闭卡爪692a、692b径向向外移动,使第一和第二卡盘690a、690b保持感光辊12的相对端。
然后起动端部拉伸机构634的致动器702。如图40所示,当电机708起动时,滚珠丝杠710环绕其轴线旋转,使旋紧在滚珠丝杠710上的螺母712将移动底座714朝感光辊12移动。当移动底座714到达抓持器700能够抓持感光片14的端部14a的位置时,致动器702断电。
如图125所示,抓持器700的抓持指716a、716b关闭,以抓持感光片14的端部14a。然后将托板86从感光辊12的外部圆周表面下降一预定距离,在相反方向起动致动器702的电机708,在箭头Z所示方向移动可移动底座714离开感光辊12。
在检测组件704中,从红外发射器718向红外检测器720发射红外射线。当抓持器700在箭头Z所示方向移动而端部14a到达红外射线的路径时,检测组件704检测端部14a。在该位置,托板86提升一给定距离,致动器702断电,抓持器700致动,从而打开抓持指716a、716b而释放端部14a(见图126中的双点划线)。
如上所述,在第一实施例中,由端部拉伸工位ST3中的端部拉伸机构634将感光片14的端部14a拉伸到一预定长度。因此,即使端部14a的长度在它以自由状态输送时改变,也能够在接合带20粘贴到其上之前将端部14a的长度调节到所需长度。
当感光片14的端部14a由端部拉伸机构634拉伸时,作为张力施加单元的离合器696与支承感光辊12一端的第一卡盘690a联接。因此,当端部14a被拉出时,感光辊12在一定张力下放置,可靠地防止了感光片14在感光辊12的外部圆周表面上变松。
在端部14a被拉伸到一给定长度时,将感光辊12的相对端从旋转支承机构632的第一和第二卡盘690a、690b释放,电机644反向。第一和第二滚珠丝杠670、682在不同方向旋转,将第一和第二滑动底座686a、686b移动彼此离开,从而从感光辊12的相对端部取出第一和第二卡盘690a、690b。
托板升降单元642致动,将托板86和放置在其上的感光辊12下降到上部进给输送机82a、82b上。上部进给输送机82a、82b致动,将托板86从端部拉伸工位ST3发送到粘贴工位ST4。在粘贴工位ST4中,托板86暂时停止,且如图44所示,托板升降单元730的缸734致动。提升垂直移动738侕将托板86发送到上部进给输送机82a、82b上方的一位置。
滚压机732的缸740致动,降低辊744而压住感光辊12的上部外圆周表面。
与托板升降单元730的操作同步,压制机构636的缸752、760致动。由于第一压制元件756与缸752联接,而第二压制元件764与缸760联接,第一和第二加压器756、764向彼此移动,将感光片14的端部14a抓持在其上下表面上。
如上所述,端部14a由压制机构636抓持时,粘贴机构638致动。如图45所示,粘贴装置800的旋转致动器638起动,使吸气辊810旋转一定角度。与未图示的真空源联接的吸气辊810在真空下将一接合带20拉到吸气辊810的外圆周表面上。接合带20以一定角度吸引到吸气辊810的外圆周表面上(见图127)。
扭矩电机790a、790b起动,从带放开卷轴786上放开上面带有接合带20的分离片784,将从其上取出接合带20的分离片784卷绕在分离片绕紧卷轴788上。
然后如图28所示,缸806致动,提升吸气辊810而将吸到吸气辊810的外圆周表面上的接合带20压靠在感光片14的端部14a上,然后吸气辊810释放接合带20。挤压装置802的缸824致动,将挤压辊828与臂826一起移向吸气辊810,之后缸820致动,提升挤压辊828而将接合带20压靠在端部14a上(见图129)。
然后如图42和43所示,电机772起动,旋转滚珠丝杠776而在箭头X所示方向垂直于感光辊12沿支承元件770移动滑动单元780。当吸气辊810从端部14a的一个边缘运行到另一边缘时,电机772断电,吸气辊810由缸806降低,然后由旋转致动器814在图130中箭头所示方向旋转。
之后,吸气辊810开始拉伸接合带20,并由缸806提升,之后切割器804致动。切割器804的缸830致动,垂直于接合带20移动该移动板834,使移动板834上的切割刃836沿吸气辊810中的切割导向槽818移动,从而切下接合带20(见图131)。当切割刃836通过缸830返回后,吸气辊810下降,滑动单元780由电机772进一步移动。
然后如图132所示,挤压辊828由缸820下降,并通过缸824而与吸气辊810间隔开。之后。滑动单元780返回一位置,通过反转电机772而开始粘贴接合带20。接合带20现在粘贴到端部14a的相反侧,其长度基本上是端部14a的宽度的一半。缸752、760致动,将第一和第二压制元件756、764彼此离开移动,从中释放端部14a。托板升降单元730和滚压机732致动,将托板86传送到上部进给输送机82a、82b上。
如图44所示,将进给辊844a、844b提升到与上部进给输送机82a、82b相同的高度,使托板86能够在进给辊844a、844b上平稳地传送到上部进给输送机82a、82b。
第一实施例中,在粘贴工位ST4中,将接合带20粘贴到感光片14的端部14a之前,用压制机构636的第一和第二压制元件756、764支承端部14a的相对表面。因此,即使端部14a会由于感光辊12的宽度以及感光片14的厚度或类型而以不同的方式卷曲或松驰,也能够总是可靠地将端部14a保持在恒定位置。
因此在第一实施例中,可通过粘贴机构638将接合带20精确地和高效地粘贴到端部14a上所需位置。
在端部拉伸工位ST3中,由于端部14a已经提前拉伸到一预定长度,接合带20可以精确和高效地粘贴到端部14a上。因此可以很容易使将接合带20粘贴到端部14a上的过程自动化。
在旋转支承机构632中,第一和第二卡盘690a、690b可由移动单元652升降。因此即使放置在托板18上的感光辊12具有不同的直径,也能够很容易地用放置支承机构632搬运感光辊12。因此旋转支承机构632可用于具有不同宽度和直径的多种感光辊12,因此非常通用。
在将接合带20粘贴到感光片14的端部14a上之后,将感光辊12从粘贴工位ST4进给到遮光导板卷绕工位ST6。在遮光导板组装工位ST5,如图49所示,外缘元件供应单元862的电机884起动,使皮带和滑轮装置886在箭头所示方向旋转放开轴882。因此,环绕放开轴882卷绕的条状外缘元件864通过导向辊888和张力调节辊890放开到加工机构866。
然后用抓持装置942抓持条状外缘元件864的前端。如图48中所示,无杆缸930致动,在箭头K1所示方向朝接合区域P2a移动可移动底座932。然后加工机构866的底部无杆缸900致动,在箭头K1所示方向移动第一可移动底座902。因此将由支承框架908支承的冲头918和模板920定位在对条状外缘元件864进行切割的一区域中(见图133)。
加工机构866的加压缸910致动,将垂直移动底座914与杆912一起下降。模板920和冲头918然后在条状外缘元件864中产生一钻石状的开口922和撕开穿孔924a、924b(见图50)。
之后,加压缸910致动而提升冲头918,底部无杆缸900致动,在箭头K2所示方向移动第一移动底座902。加工机构866现在放置在给定的收缩位置。外缘元件进给机构870的无杆缸980致动,在箭头K2所示方向将外缘元件吸气箱984从接合区域P2a移动到切割区域P1a。
当外缘元件吸气箱984在切割区域P1a中放置在其前端由抓持装置942抓持的条状外缘元件864下面时,条状外缘元件864由外缘元件吸气箱984拉伸,并在通过吸气孔990的真空作用下吸引到外缘元件箱984的吸气表面(上表面)上。然后致动抓持装置942的缸948,向上移动可移动导向件950和杆956,与条状外缘元件864脱离配合。
当条状外缘元件864从可移动底座950和固定导向件946释放后,无杆缸930致动,在箭头K2所示方向移动可移动底座320,将外缘元件切割机构868放置在一位置,从而切下条状外缘元件864。止动装置970的缸972致动,从而向上移动啮合杆974。啮合杆974压靠在可移动底座932上,用于可靠地防止可移动底座932移动。
然后致动抓持装置942的缸948,使固定导向件946和可移动导向件950抓持条状外缘元件864的切下的后端。抓持装置944的缸960致动以降低压制导向件964,使底部压制表面968将条状外缘元件864压靠在外缘元件吸气箱984上。外缘元件切割机构868的缸934致动,在箭头M1所示方向移动切割刃938和杆936,从而沿其对角线基本上对中地切下条状外缘元件864(见图134)。
在横向切下条状外缘元件864之后,致动保持装置944的缸960而提升压制导向件964,以释放条状外缘元件864。切下的条状外缘元件864仍吸引在外缘元件吸气箱984上,无杆缸980致动,在箭头K1所示方向移动可移动底座982。这样将与移动底座982啮合的外缘元件吸气箱984从切割区域P1a移动到接合区域P2a,同时由导向件986导向(见图135)。
在导板进给工位ST14的遮光片供应源1080中,如图31和32所示,滚动的条状遮光片1082在支承在支架1084的支承块1088上时装载。彼此间隔开的可移动臂1102a、1102b通过缸1106、1108而朝彼此移动。因此可移动臂1102a、1102b上的主动轴1116和支承轴1118装入滚动条状遮光片1082的芯部1086的相对端中。
当升降缸1094致动而向上移动杆1096时,支承板1092沿壁1090的垂直表面由接合件1098提升。滚动的条状遮光片1082现在由安装在支承板1092上的可移动臂1102a、1102b抬下支架1084,芯部1086的相对端由主动轴1116和支承轴1118支承。电机1110起动,使与旋转轴1112联接的链轮机构1114旋转主动轴1116,松开滚动的条状遮光片1082。松开的条状遮光片1082由导向辊1120进给到接合区域P2a。
接合区域P2a中,如图135所示,条状遮光片1082被吸引到元件间隔机构874的第一和第二片元件吸气箱1040、1042上,条状外缘元件864吸附到其上的外缘元件吸气箱984设置在第一和第二片元件吸气箱1040、1042之间。
然后,如图56所示,片元件保持机构1020的升降缸1024致动,以降低垂直移动底座1028和杆1026。由连接板1032a、1032b安装到垂直移动底座1028上的加压板1034a、1034b将条状外缘元件864压靠和保持在外缘元件吸气箱984的横向相对边缘上(见图136)。
然后,如图55所示,切割机构872的缸1008致动,将切割刃1010降低到一切割位置。无杆缸1002致动,将切割刃1010与移动底座1004一起移动沿箭头K1所示方向移动。切割刃1010由限定于元件吸气箱984的上表面中的槽口992导向,沿箭头K1所示方向移动,将条状遮光片1082和条状外缘元件864一起切下。
当由切割机构872进行的切割工序结束时,片元件保持机构1020的升降缸1024致动,将加压板1034a、1034b与垂直移动底座1028一起提升。因此在从压制板1034a、1034b释放条状遮光片1082后,第一和第二片元件吸气箱1040、1042移动而彼此离开(见图137)。具体地,如图57所示,移动单元1044的第一缸1054致动,杆1054a向第一缸1054移动,在箭头N2所示方向移动第一片元件吸气箱1040,同时由线性导向件1052a、1052b导向。
第二缸1056致动,在箭头N1所示方向移动与杆1056a联接的第二片元件吸气箱1042,同时由线性导向件1052a、1052b导向。第一和第二片元件吸气箱1040、1042移动而彼此离开,将连接到其上的条状遮光片1082,即遮光片26的切割的端部移动而彼此离开(见图137)。
然后,如图58所示,接合机构876的升降单元1064致动。升降单元1064的升降缸1066、1068操作而提升第一和第二加热块1060、1062以及垂直移动底座1070、1072。片元件保持机构1020的升降缸1024致动,降低加压板1034a、1034b和垂直移动底座1028。
因此,如图138所示,遮光片26的切割边缘以及切割的条状外缘元件864,即遮光收缩薄膜24,被夹在第一和第二加热块1060、1062与加压板1034a、1034b之间。在经过一段时间之后,将遮光收缩薄膜24粘贴到遮光片26的相对边缘上。
在上述接合工序中,切割机构872的切割刃1010由缸1008放置在一上部位置,之后与移动底座1004一起在箭头K2所示方向移动到一切割开始位置。
第一实施例中,发送宽度设定为遮光收缩薄膜24宽度两倍的切割条状外缘元件864。在通过加工机构866在条状外缘元件864中形成钻石状开口922和撕开穿孔924a、924b之后,由元件切割机构868将条状外缘元件864横向切下。在接合区域P2a,条状遮光片1082重叠在条状片元件864上,由切割机构872将它们一起切下。然后通过片元件间隔机构874使条状遮光片1082的切割端彼此间隔开一段距离,之后由接合机构876将横向分割的条状外缘元件864,即遮光收缩薄膜24粘贴到切割端上。
根据第一实施例,产生的废料量比常规工序中少得多,其中遮光收缩薄膜24由一片下料,导致产量提高,因而过程更经济。
由于条状外缘元件864被切成一定长度然后横向分割成遮光收缩薄膜24,不必如常规工序那样叠置遮光收缩薄膜24,其中遮光收缩薄膜24由一片下料。因此防止了遮光收缩薄膜24粘在一起,能够一个接一个可靠地粘贴到遮光片26的端部,允许高效和快速地组装遮光导板22。
在接合区域P2a中,切成一定长度的条状外缘元件864和条状遮光片1082相互重叠,并由切割机构872一起切下,之后只有条状遮光片1082的切割端部彼此间隔开一定距离。因此,条状外缘元件864,即遮光收缩薄膜24,可相对于切割的条状遮光片1082,即遮光片26的端面非常精确和高效地定位,从而生产出高质量的遮光导板22。
遮光收缩薄膜24由于其构成材料而可能具有一定的定向(方向性)。当拉动遮光导板22而打开作为包装产品的遮光感光辊30时,可以在遮光感光辊30的左右部分以不同的方式将遮光收缩薄膜24从穿孔924a、924b撕开。例如,其中一个遮光收缩薄膜24可以线性撕开,而另一个遮光收缩薄膜24可以波纹形状撕开。
下面介绍能够对粘贴到遮光片26相对端上的遮光收缩薄膜24的定向进行均衡的不同的加工装置4400、4420、4440。加工装置4400、4420、4440中与加工装置860中相同的部件以相同的参考符号表示,下面不再描述。
如图139所示,加工装置4400具有一分割器4406,用于将从外缘元件供应源4402发送的条状外缘元件864纵向分割成两个条状外缘元件4404a、4404b,及一用于对条状外缘元件4404a进行倒置,即底朝上的倒置机构4408。
分割器4406包括可环绕它们的自身轴线旋转的一盘状底部刀刃4410和一盘状上部刀刃4412。倒置机构4408具有至少两个导向杆4414、4416,用于啮合条状外缘元件4404a,从而强制弧弯或弯曲条状外缘元件4404a。
这样构造的加工装置4400以如下方式操作由底部和上部刀刃4410、4410在它们旋转时将从外缘元件供应源4402发送的条状外缘元件864纵向分割,产生两个条状外缘元件4404a、4404b。然后由导向杆4414、4416对条状外缘元件4404a进行导向并倒置,即底朝上,从而这样导向而平行于条状外缘元件4404b运行。然后由加工机构866将两个条状外缘元件4404a、4404b一起下料。
由于条状外缘元件4404a由倒置机构4408倒置,即底朝上,然后导向而平行于条状外缘元件4404b运行,因而条状外缘元件4404a、4404b的定向彼此均衡。因此当包装产品打开时,条状外缘元件4404a、4404b被以相同方式撕开。另外,由于两个条状外缘元件4404a、4404b彼此平行且随后一起下料,很容易高精度地相对于彼此定位条状外缘元件4404a、4404b。
如图140所示,加工装置4420包括用于发送两个条状外缘元件4422、4424的第一和第二外缘元件供应源4426、4428,和一个倒置机构4430,用于将从第一外缘元件供应源4426发送的条状外缘元件4422倒置,即底朝上。
倒置机构4430包括多个导向辊888。条状外缘元件4422、4424由第一和第二外缘元件供应源4426、4428中的各辊供应。当条状外缘元件4422、4424彼此平行时,条状外缘元件4422的下表面与其辊的外表面接触,条状外缘元件4424的上表面与其辊的内表面接触。
这样通过简单的结构使条状外缘元件4422、4424的表面彼此相对,并容易使它们的定向彼此均衡。由于条状外缘元件4422、4424由加工机构866一起加工,可以高精度定位条状外缘元件4422、4424。
如图141所示,加工装置4440包括用于发送两个条状外缘元件4424、4444的第一和第二外缘元件供应源4446、4448,及一倒置机构4450,用于对从第一外缘元件供应源4446发送的条状外缘元件4442进行倒置,即底朝上。
倒置机构4450的特征在于条状外缘元件4442放开的方向以及导向辊888的布局。倒置机构4450用其与其辊外表面接触的上表面将条状外缘元件4442发送到机构866。条状外缘元件4444在其上表面与其辊的内表面接触的情况下发送到加工机构866。
因此,在条状外缘元件4442、4444发送到加工机构866的同时彼此平行且其表面彼此相对。这样条状外缘元件4442、4444的定向彼此均衡,并相对于彼此高精度定位。
如图47所示,遮光收缩薄膜24粘贴到遮光片26的横向相对边缘上,而端部紧固带28粘贴到遮光片26的前端,从而产生遮光导板22。
如图61和62所示,在端部带供应和粘贴机构878中,其上设有一列端部紧固带28的分离片1178随着带放开轴1182的旋转而放开,由导向辊1186和分离片弯曲机构1174仅将分离片1178环绕分离片绕紧轴1184卷绕。在导向辊1186之间,由分离片弯曲机构1174的第一和第二进给导向件1188、1190将条状分离片1178的侧边缘1178a向上弯曲。
因此如图63和64所示,端部紧固带28的无粘结剂区域1180从条状分离片1178的侧边缘1178a露出。当由端部带检测装置1246检测端部紧固带28的无粘结剂区域1180时,分离片放开机构1172不活动,从而停止分离片1178的进给。
然后如图65所示,第一和第二升降缸1222、1224致动,向上移动杆1222a、1222a。固定到杆1222a、1222b上的垂直移动底座1226、1228抬起,第一和第二吸气头1192、1194与第一和第二垂直移动底座1226、1228一起抬起。安装在第一和第二吸气头1192、1194上的吸盘1238、1240压靠在粘贴到分离片1178上的端部紧固带28上,并吸住端部紧固带28。
如图142所示,第一和第二缸1242、1244致动,向下垂直移动杆1242a、1244a。固定在杆1242a、1244a上的第一和第二压制元件1196、1198将从分离片1178侧边缘1178a向外伸出的两个端部紧固带28的无粘结剂区域1180压靠在第一和第二吸气头1192、1194上。
由枢轴1230、1232摆动支承在第一和第二垂直移动底座1226、1226上的第一和第二吸气头1192、1194的远端由第一和第二压制元件1196、1198垂直向下推动。第一和第二吸气头1192、1194克服弹簧1234、1236的弹力向下摆动,将其无粘结剂区域1180夹在第一和第二吸气头1192、1194与第一和第二压制元件1196、1198之间的端部紧固带28与分离片1178分开。已分开的端部紧固带28被吸引到第一和第二吸气头1192、1194上。
然后如图143所示,第一和第二升降缸1222、1224致动,降低其上连接有端部紧固带28的第一和第二吸气头1192、1194,第一和第二缸1342、1244致动,以提升第一和第二压制元件1196、1198。其上连接有端部紧固带28的第一和第二吸气头1192、1194发送到一位置,将端部带粘贴到遮光片26上。
具体地,如图61所示,移动装置1200的伺服电机1202起动,环绕其自身轴线旋转滚珠丝杠,在箭头S所示方向沿导轨1210a、1210b移动可移动底座1212。然后如图144所示,滑动件1220在箭头U1所示方向沿可移动底座1212上的导向件1216移动,将第一吸气头1192例如放置在将端部带粘贴到遮光片26位置下面的一个位置。
然后第一和第二升降缸1222致动,将第一吸气头1192和第一垂直移动底座1226一起提升,将吸引到第一吸气头1192上的端部紧固带28压靠在遮光片26上。第一吸气头1192然后释放端部紧固带28并下降,留下粘贴到遮光片26上的紧固带28。
第一实施例中,其上粘贴端部紧固带28的分离片1178由分离片放开机构1172放开,操作片弯曲机构1174操作,将分离片1178的侧边缘1178a强制向上弯曲,将端部紧固带28的无粘结剂区域1180暴露于侧边缘178a之外。
然后第一和第二升降缸1222、1224致动,提升第一和第二吸气头1192、1194而吸住端部紧固带28。第一和第二缸1242、1244致动,使第一和第二压制元件1196、1198将暴露的无粘结剂区域1180压靠在第一和第二吸气头1192、1194上,将端部紧固带28与分离片1178分开。
由于暴露于条状分离片1178的侧边缘1178a之外的端部紧固带28的无粘结剂区域1180由第一和压制元件1196、1198直接压靠在第一和第二吸气头1192、1194上,能够可靠地将端部紧固带28从分离片1178上取下。因此端部紧固带28能够可靠地一个接一个地吸引到第一和第二吸气头1192、1194上,并能够可靠和高效地粘贴到遮光片26的前端。
暴露于其侧边缘1178a由分离片弯曲机构1174弯曲的条状分离片1178的侧边缘1178a之外的端部紧固带28的无粘结剂区域1180由端部带检测装置1246自动检测。因此端部紧固带28能够可靠在保持在第一和第二吸气头1192、1194上,因而能够高效而没有失误地供应。
分离片弯曲机构1174的第一和第二进给导向件1188、1190每一侧一个地设置在分离片1178的两侧。因此分离片1178能够用简单的结构可靠弯曲。端部紧固带28能够通过暴露端部紧固带28的无粘结剂区域1180而高效取下。
端部带取出机构1176具有跨过分离片1178以相互面对关系定位的第一和第二吸气头1192、1194及第一和第二压制元件1196、1198。当第一和第二吸气头1192、1194及第一和第二压制元件1196、1198将端部紧固带28的无粘结剂区域1180夹在中间时,且当第一和第二吸气头1192、1194吸住端部紧固带28时,能够可靠和快速地将端部紧固带28与分离片1178分离。因而端部紧固带28能够很容易地以高速度供应。
遮光收缩薄膜24粘贴到遮光片26的相对侧边缘上的遮光导板22由遮光导板进给机构1302进给到遮光导板卷绕工位ST6。
具体地,下面将描述第一进给单元1336。如图67和68所示,电机1344起动,使第一滚珠丝杠1340环绕自身轴线旋转,使旋紧在第一滚珠丝杠1340上的螺母1352在箭头N2所示方向沿轨道1334a、1334b移动第一进给单元1336。当第一进给单元1336的夹持装置1360a、1360b定位在在接合区域P2a粘贴的遮光导板22处时,缸1368a、1368b致动,环绕枢轴1366a、1366b转动摆动指1364a、1364b而提升它们的远端。
因此,当第一进给单元1336移动到遮光导板22的遮光片26处时,遮光片26的相对边缘插在固定指1362a、1362b与摆动指1364a、1364b之间(见图69中的双点划线)。然后缸1368a、1368b致动,关闭摆动指1364a、1364b的末端,使摆动指1364a、1364b和固定指1362a、1362b遮光片26的相对边缘。
电机1344起动,在相反方向放置第一滚珠丝杠1340,使螺母1352在箭头N1所示方向移动第一进给单元1336。由第一夹持装置1360a、1360b的遮光导板22在箭头N1所示方向进给到遮光导板卷绕工位ST6(见图145)。
在遮光导板卷绕工位ST6,缸1422、1424致动,降低遮光导板加压器1418、1420,在箭头W所示方向将遮光导板22的相对端压靠在底座1380的支承表面上(见图146)。遮光导板保持机构1308的无杆缸1430致动,使可移动底座1432在箭头V1所示方向移动气动卡盘1436、1438。
气动卡盘1436、1438抓持遮光导板22的卷绕末端,遮光导板进给机构1302的夹持装置1360a、1360b在箭头N1所示方向释放遮光导板22的边缘。夹持装置1360a、1360b由垂直移动台1358a、1358b提升,然后在箭头N2所示方向由电机1344移动到接合区域P2a。
在卷绕位置P3a,遮光导板22如上所述进给,托板升降装置1440致动。缸1442致动,使垂直移动底座1444提升托板86。当感光辊12由托板86放置在卷绕位置时,粘贴机构1304和旋转机构1306致动。
在粘贴机构1304中,如图70和71所示,致动器1382的第一缸1392致动,在箭头V1所示方向移动可移动底座1394。安装在平板形凸板1404相对端上的凸轮滚柱1406与臂1398的下表面中的凸轮表面1400啮合。现在由凸轮表面1400和凸轮滚柱1406垂直向上转动臂1398。
固定在臂1398上的可移动底座板1384从底座1380的下表面向上伸出,定位在底座1380的端部与感光辊12之间(见图147)。感光片14的端部14a和接合带20放置在可移动底座片1384上。
升降缸1386致动,将连接板1408和杆1386a一起下降。第一压制元件1388将感光片14的端部14a压靠在可移动底座板1384上,然后缸1414致动,使第二压制元件1390将接合带20粘贴在遮光导板22上(见图148)。
感光片14的端部14a和遮光导板22现在通过接合带20接合在一起。升降缸1386致动,向上移动第一和第二压制元件1388、1390,缸1422、1424致动而提升遮光导板加压器1418、1420,释放遮光导板22(见图149)。
在旋转机构1306中,如图73所示,致动器1463的电机1464致动,在给定方向旋转主动齿轮1468和滚珠丝杠1470。与主动齿轮1468啮合的从动齿轮1472的旋转通过旋转轴1474传递到第一齿轮1476,然后从与第一齿轮1476啮合的第二齿轮1478通过第三齿轮1480传递到第二滚珠丝杠1482,使第二滚珠丝杠1482绕其自身轴线旋转。因此第一和第二滚珠丝杠1470、1482分别在不同方向旋转,使螺母1488a、1488b将第一和第二滑动单元1486a、1486b朝彼此移动。
支承在第一和第二滑动单元1486a、1486b上的第一和第二卡盘1490a、1490b分别插入感光辊12的相对端。感光辊12的相对端分别由第一和第二卡盘1490a、1490b保持,托板86下降一定距离离开感光辊12的外圆周表面。
在仅由第一和第二卡盘1490a、1490b保持感光辊12之后,电机1492起动而旋转花键轴1493,通过皮带和滑轮装置1494a、1494b转动与花键轴1493操作联接的第一和第二卡盘1490a、1490b。
与第一和第二卡盘1490a、1490b的旋转同步,遮光导板保持机构1308的无杆缸1430致动。因此第一和第二卡盘1490a、1490b的旋转转动感光辊12,从而环绕感光辊12卷绕遮光导板22。当遮光导板22的卷绕末端由遮光导板保持机构1308的气动卡盘1436、1438抓持的同时,气动卡盘1436、1438在箭头V1所示方向移动(见图150)。
当气动卡盘1436、1438在箭头V1所示方向移动到接近其行程的一端时,辊1500a至1500c被致动器1502a、1502b压靠在感光辊12的外圆周表面上。如图76所示,辊1500a、1500b通过缸1502a、1502b而向前伸出。辊1500c由致动器1504的第一缸1506垂直向下移动,之后通过第二缸1510而向前伸出。辊1500a至1500c现在压住环绕感光辊12卷绕的遮光导板22。
在卷绕遮光导板22的过程结束之前,遮光导板保持机构1308的气动卡盘1436、1438释放遮光导板22。然后由无杆缸1430在箭头V2所示方向收缩气动卡盘1436、1438。
当遮光导板22如上所述卷绕在感光辊12上时,安装在第一和第二滑动单元1486a、1486b上的热空气吹风机1496a、1496b由缸1498a、1498b与感光辊12的相对端成面对关系定位。然后热空气吹风机1496a、1496b向感光辊12吹送热空气,使遮光导板22的遮光收缩薄膜24在第一凸缘元件18a的外圆周边缘上热收缩(见图151)。
当遮光导板22环绕感光辊12卷绕,而遮光导板22的末端由端部紧固带28固定到位时,卷绕遮光导板22的过程结束。然后托板升降装置1440致动,提升垂直移动底座1444而保持托板86,旋转机构1306的电机1464起动。第一和第二滑动单元1486a、1486b彼此移动离开,从感光辊12的相对端释放第一和第二卡盘1490a、1490b(见图152)。托板86下降到上部进给输送机82a、82b上,之后进给到热熔工位ST7。
在接合区域P2a中,遮光收缩薄膜24粘贴到遮光片26的相对侧,端部紧固带28粘贴到遮光片26的前端,从而制成遮光导板22。之后,由遮光导板进给机构1302的夹持装置1360a、1360b抓持遮光导板22,在箭头N1所示方向进给到卷绕位置P3a。
由于遮光导板22由夹持装置1360a、1360b抓持,与常规工艺中遮光导板22由吸气皮带或吸盘进给到卷绕位置P3a不同,防止了遮光导板22被错误定位。因此可以精确定位遮光导板22,而遮光导板22粘贴到感光片14的端部14a上的精度保持在所需的水平。
第一实施例中,由遮光导板进给机构1302定位在卷绕位置P3a的遮光导板22的卷绕末端由遮光导板保持机构1308的气动卡盘1436、1438抓持。气动卡盘1436、1438在箭头N所示的遮光导板22的横向方向抓持其基本上中心区域。当旋转机构1306旋转感光辊12而环绕感光辊12卷绕遮光导板22时,气动卡盘1436、1438抓持遮光导板22的卷绕末端,并由无杆缸1416在箭头V1所示方向移动。
当遮光导板22环绕感光辊12卷绕时,可靠地防止了遮光导板22被包住,还防止了从其旋转位置移出。因此可能用简单的工艺和结构生产高质量的遮光感光辊30。
第一实施例中,系统具有在遮光导板保持机构1308释放遮光导板22之前压制和保持遮光导板22的辊1500a至1500c。因此即使在气动卡盘1436、1438从遮光导板22释放后,也能够可靠地将遮光导板22的外圆周表面保持到位,可以非常可靠和精确地卷绕遮光导板22。
遮光导板22环绕其卷绕的感光辊12由托板86进给到热熔工位ST7。在热熔工位ST7,如图78所示,升降装置2062的伺服电机206起动,使皮带滑轮装置2070旋转拧入螺母2074中的滚珠丝杠2072。其上固定螺母2074的垂直移动底座2076通过滚珠丝杠2072的旋转而垂直向上移动。
垂直移动板2082由导向杆2078联接到垂直移动底座2076上。垂直移动板2082与垂直移动底座2076一起提升,将托板86垂直向上进给到上部进给输送机82a、82b上方的一位置。当托板86上的感光辊12到达一给定的热熔位置时,伺服电机2066断电。
在热熔机构2060中,如图82所示,移动机构2129的缸2130操作,根据感光辊12的外径,将第一到第三加热头2144、2146、2148中的第一加热头2144放置在热熔位置。
具体地,缸2130致动而拉入杆2132,将与杆2132啮合的滑板2126朝啮合螺母2142b移动,同时由导轨2128a、2128b导向。当滑板2126的端部压靠在啮合螺母2142b上并由其支承时,第一加热头2144定位在热熔位置(见图153)。
如图80所示,伺服电机2092起动,在一给定方向旋转主动齿轮2096和第一滚珠丝杠2098。与主动齿轮2096啮合的从动齿轮2100旋转,使放置轴2102转动第一齿轮2104及与之啮合的第二齿轮2106,从而转动第三齿轮2108。与第三齿轮2108啮合的第二滚珠丝杠2110旋转。第一和第二滚珠丝杠2098、2110现在在不同方向旋转。
第一和第二底座2114a、2114b通过第一和第二螺母2116a、2116b朝彼此移动。安装在支承于第一和第二移动底座2114a、2114b上的第一和第二移动支承底座2122a、2122b上的第一加热头2144移动到靠近感光辊12相对端的一给定位置,之后伺服电机2092断电。
当压制机构2117的缸2118a、2118b致动时,与杆2120a、2120b联接的第一和第二移动支承底座2122a、2122b向感光辊12的相对端移动,同时由线性导向件2124a、2124b导向。第一加热头2144的例如第二环形突起2150b压制感光辊12相对端外部圆周表面的给定区域,即遮光收缩薄膜24。
在遮光收缩薄膜24由第二环形突起2150b加热后,缸2118a、2118b致动,将滑板2126a、2126b移动而彼此离开。第一加热头2144的第二环形突起2150b从感光辊12的相对端释放,从而结束热熔遮光收缩薄膜24和第一凸缘元件18a的工序。
然后升降装置202的伺服电机2066反转而旋转滚珠丝杠2072,降低垂直移动板2082及其上放置的托板86。托板86现在传送到上部进给输送机82a、82b,然后由上部进给输送机82a、82b进给到检测工位ST9。
第一实施例中,第一和第二环形突起2150a、2150b同轴设置在第一加热头2144上,外部第二环形突起2150b向外伸到内部第一环形突起2150a之外(见图83)。因此,当遮光收缩薄膜24由第二环形突起2150b热熔到感光辊12相对端的外圆周边缘上时,第一环形突起2150a不接触感光辊12的相对端。
由于只有第二环形突起2150b接触感光辊12相对端的外圆周边缘,遮光收缩薄膜24有效地热熔到第一凸缘元件18a上。第二环形突起2150b的尺寸对应于感光辊12的外径,并可在恒定压力下压靠遮光收缩薄膜24。因此只有遮光收缩薄膜24能够有效地热熔到第一凸缘元件18a上,可靠地遮蔽感光辊12不见光。
只需要压制第二环形突起2150b接触感光辊12相对端的外圆周边缘,不需要放置感光辊12。由于不需要常规的旋转感光辊12的旋转机构,包装片粘结装置2060在整体结构上相对简单,且制造成本低。
第一加热头2144具有用于搬运外径不同的两种感光辊12的第一和第二环形突起2150a、2150b。因此第一加热头2144能够单独热熔外径不同的两种感光辊12,因而包装片粘结装置2060在整体结构上相对更加简单。
第一实施例中,第一至第三加热头2144、2146、2148安装在每个滑板2126a、2126b上,并具有外径不同的第一环形突起2150a、2152a、2154a和第二环形突起2150b、2152b、2154b。因此第一至第三加热头2144、2146、2148能够处理具有不同外径的六种感光辊12,使包装片粘结装置2060通用和经济。
为了将第二加热头2146定位在热熔位置,止动器2134的缸2136致动,使啮合元件2140向前伸出,移动机构2129的缸2130致动。由于滑板2126a、2126b与从缸2130伸出的杆2132联接,滑板2126a、2126b上靠近第一加热头2144的端面压靠啮合元件2140并由其支承,从而将第二加热头2146定位在热熔位置(见图154)。
为了将第三加热头2148定位在热熔位置,止动器2134致动而收缩啮合元件2140,缸2130致动。滑板2126a、2126b上靠近第一加热头2144的端面压靠啮合螺母2142a并由其支承,从而将第三加热头2148定位在热熔位置(见图155)。
第一实施例中使用了第一至第三加热头2144、2146、2148。但只有第一加热头2144可用于热熔两种感光辊12,或者第一加热头2144可具有三种彼此同轴的环形突起,因而只有第一加热头2144可用于热熔三种或多种感光辊12。
图156以前视图示出在结构上与滑板2126不同的滑板180。
滑板2180具有安装在其上的一第一加热头2182,一第二加热头2184和一第三加热头2186。第一加热头2182具有彼此同轴的一第一环形突起2188a和一第二环形突起2188b。第二加热头2184具有一个单个的环形突起2190。第三加热头2186具有彼此同轴的一第一环形突起2192a、一第二环形突起2192b和一第三环形突起2192c。
第二加热头2184上的单个环形突起2190以及第三加热头2186上的第一环形突起2192a、第二环形突起2192b和第三环形突起2192c具有对应于不同感光辊12外径的尺寸。因此可以有选择地用第一加热头2182、第二加热头2184和第三加热头2186来处理外径不同的六种感光辊12。因此滑板2180可以有效地简化包装片粘结装置的结构。
检测工位ST9中,在遮光感光辊30由托板86进给到一给定位置并停止在包装状态检测装置3040中时,将遮光感光辊30定位在图157中的步骤S1。
具体地,可编程控制器3122起动电机3062而移动升降机构3046。当电机3062起动时,滚珠丝杠3064由皮带3063旋转,提升旋紧在其上的螺母3066。由导向杆3068a、3068b安装在螺母3066上的辊3070a、3070b和3072a、3072b从托板86中的间隙提升,抬起遮光感光辊30。当遮光感光辊30提升了预定距离时,感光辊30的外部圆周表面压靠设置在其上方的旋转机构3054的辊3116a、3116b。遮光感光辊30提升的距离根据从管理计算机3120提供的遮光感光辊30的直径数据来设定。
当辊3116a、3116b压靠遮光感光辊30的外圆周表面之后,可编程控制器3122起动电机2212,使辊3116a、3116b转动遮光感光辊30。其上固定有反射位移检测器3081的跟踪辊3074压靠遮光感光辊30外圆周表面的底部。跟踪辊3074由弹簧3069支承,并响应遮光感光辊30外圆周表面的位移而弹性移动,从而使反射位移检测器3081与遮光感光辊30间隔一恒定距离。因此在反射位移检测器3081与跟踪辊3074一起移动的同时,光检测器3075b检测由发射器3075a发射的来自遮光感光辊30的光束反射,从而检测由遮光片26的端部26a形成的一台阶。在反射位移检测器3081检测到该台阶26a之后遮光感光辊30转动180°后,电机3112断电。结果遮光片26的端部26a放置在一最上部位置,从而在步骤S2中完成其定位。
然后在步骤S3中,可编程控制器3122根据从管理计算机3120提供的遮光感光辊30的宽度数据相对于遮光感光辊30定位成像单元3052a、3052b。具体地,电机3076起动而由伞齿轮3079a至3079c在相反方向转动滚珠丝杠3078a、3078b,根据遮光感光辊30的宽度,使与滚珠丝杠3078a、3078b啮合的第一支架3080a、3080b将成像单元3052a、3052b移动到各位置。
当成像单元3052a、3052b移动靠近遮光感光辊30时,如图92所示,外圆周位置变化校正辊3100a、3100b压靠遮光感光辊30的外圆周表面,端部位置变化校正辊3104a、3104b压靠遮光感光辊30的端面。此时,如图91所示,第一成像元件3088a、3088b与遮光感光辊30的外圆周表面之间的距离变得恒定,而第二成像元件3090a、3090b与遮光感光辊30的端面之间的距离变得恒定。
在完成上述准备过程之后,可编程控制器3122在步骤S4中打开第一照明元件3092a、3092b和第二照明元件3094a、3094b。可编程控制器3122在步骤S5中发出一切换到偏斜检测程序的指令。可编程控制器3122在步骤S6中确认从第一照明元件3092a、3092b和第二照明元件3094a、3094b发出的光已经稳定。然后,可编程控制器3122在步骤S7中控制图像处理控制器3130,用第一成像元件3088a、3088b测量端部26a。
第一成像元件3088a、3088b靠近由第一照明元件3092a、3092b和第二照明元件3094a、3094b照明的外部圆周表面的角部捕捉端部26a的图像。端部26a由第一照明元件3092a、3092b和第二照明元件3094a、3094b从上方以表1中所示照明角度倾斜地照明,因而端部26a可以精确地由第一成像元件3088a、3088b成像。图像处理控制器3130对由第一成像元件3088a、3088b捕捉的图像进行处理,并测量遮光片26的偏斜距离H5(见图86)。
然后可编程控制器3122在步骤S8中接收测量结果。可编程控制器3122将测量距离H5与一预定许可值进行比较,确定测量距离H5是否可以接受,并在步骤S9中在显示监视器3128上显示检测结果。现在完成了对遮光片26的偏斜状态的检测。
然后可编程控制器在步骤S10中起动电机3112,开始旋转遮光感光辊30。然后可编程控制器在步骤S11中发出一指令,切换到检测遮光收缩薄膜24的程序。在确认遮光感光辊30的旋转已经稳定后,可编程控制器3122在步骤S13中控制图像处理控制器3130,用第一成像元件3088a、3088b测量遮光收缩薄膜24。
第一成像元件3088a、3088b靠近由第一照明元件3092a、3092b和第二照明元件3094a、3094b照明的外部圆周表面的角部捕捉端部26a的图像。图像处理控制器3130对由第一成像元件3088a、3088b捕捉的图像进行处理,并测量遮光收缩薄膜24在外圆周表面处的偏斜距离H3,还处理熔化到遮光片26上的遮光收缩薄膜4的熔化标记T3的图像(见图87)。
可编程控制器3122在步骤S14中接收测量结果,确定宽度H4和熔化标记T3是否可以接受,在步骤S15中在显示监视器3128上显示检测结果。
在确定宽度H4和熔化标记T3的同时,由旋转机构3054的电机3112旋转遮光感光辊30。如果遮光感光辊30由于制造误差而存在偏心,则其外圆表面可能在位置上变化。但根据第一实施例,由于外圆变化校正辊3100a、3100b压靠遮光感光辊30的外圆表面,且遮光感光辊30外圆表面由于其偏心而产生的位置变化通过第二支架3086a的垂直移动而吸收(见图91),第一成像元件3088a、3088b与遮光感光辊30之间的距离总是保持恒定,能够稳定地捕捉遮光感光辊30的所需图像。
然后,可编程控制器在步骤S16中保持第一照明元件3092a、3092b打开,关闭第二照明元件3094a、3094b,并打开第三照明元件3096a、3096b。在步骤S17中确认从第三照明元件3096a、3096b发出的光稳定后,可编程控制器3122在步骤S18中控制图像处理控制器3134,用第二成像元件3090a、3090b测量遮光收缩薄膜24。
第二成像元件3090a、3090b靠近由第一照明元件3092a、3092b和第三照明元件3096a、3096b照明的遮光感光辊的角部捕捉端面的图像。靠近角部的端面由第一照明元件3092a、3092b和第三照明元件3096a、3096b从上方以表1中所示照明角度倾斜地照明,因而端面可以精确地由第一成像元件3088a、3088b和第三照明元件3096a、3096b成像。图像处理控制器3130对由第一成像元件3088a、3088b和第三照明元件3096a、3096b捕捉的图像进行处理,并测量遮光收缩薄膜24在遮光感光辊30端面处的宽度H3,还处理熔化到环44a、44b上的遮光收缩薄膜24的熔化标记T2的图像(见图87)。
可编程控制器3122在步骤S19中接收测量结果,确定宽度H3和熔化标记T2是否可以接受,在步骤S20中在显示监视器3132上显示检测结果。
在确定宽度H3和熔化标记T2的同时,由旋转机构3054的电机3112旋转遮光感光辊30。如果遮光感光辊30的端面由于制造误差而存在不规则性,则端面可能在位置上变化。但根据第一实施例,由于端部位置变化校正辊3014a、3014b压靠遮光感光辊30的端面,且遮光感光辊30的端面由于其不规则性而产生的位置变化通过第二成像元件3090a、3090b的水平移动而吸收(见图91),第二成像元件3090a、3090b与遮光感光辊30端面之间的距离总是保持恒定,能够稳定地捕捉遮光感光辊30的所需图像。
遮光感光辊30在步骤S21中旋转一周的同时,可编程控制器3122在步骤S22中保持第一照明元件3092a、3092b打开,打开第二照明元件3094a、3094b,关闭第三照明元件3096a、3096b。在步骤S22中确认从第二照明元件3094a、3094b发出的光稳定后,可编程控制器重复步骤S13的过程。可在遮光感光辊30断续旋转相继的角度或者连续旋转的同时,对遮光感光辊30的外圆周表面和端面进行检测。
如果反射位移检测器3081在步骤S21中检测到遮光感光辊30的一周旋转,则可编程控制器3122在步骤S24中将遮光感光辊30的旋转速度改变到一低速,在步骤S26和S26中当遮光感光辊30从其初始位置旋转110°时将其停止。可编程控制器3122停止遮光感光辊30目的是为下一工序而对其进行定位。可编程控制器3122还在步骤S27对检测结果进行评价,在步骤S28中关闭全部第一照明元件3092a、3092b,第二照明元件3094a、3094b,和第三照明元件3096a、3096b,从而结束检测包装状态的过程。
在硬凸缘元件供应工位ST15,由未图示的供应机构供应第二凸缘元件32,并由硬凸缘元件进给装置4066进给到第二凸缘元件插入工位ST10中的第一和第二遮光元件传送装置450a、450b。第二凸缘元件32通过第一和第二遮光元件传送装置450a、450b的摆动动作而发送到硬凸缘元件插入装置4060,且它们的内圆周表面由硬凸缘元件插入装置4060的插入头4134a、4134b保持。感光辊12由对中装置4062放置成与由插入头4134a、4134b保持的第二凸缘元件32同轴对准。
硬凸缘元件插入装置4060致动,使第一和第二插入单元4128a、4128b的插入头4134a、4134b抓持第二凸缘元件32。如图95所示,电机4122起动,使齿轮系4124放置滚珠丝杠4120。旋紧到滚珠丝杠4120的相反螺纹上的螺母4148a、4148b随滚珠丝杠4120的旋转而将第一和第二插入单元4128a、4128b朝彼此移动。
第一和第二插入单元4128a、4128b在箭头X1所示方向向着由对中装置4062保持的感光辊12的相对端移动,将由插入头4134a、4134b保持的第二凸缘元件32的端部插入感光辊12的相对端中(见图159)。此时,第二凸缘元件32的锥形末端64沿第一凸缘元件18a的内圆周表面54插入。锥形末端64将第二凸缘元件32的隆起68导向到压靠在第一凸缘元件18a的台阶60上。电机4122起动,将第一和第二插入单元4128a、4128b朝感光辊12移动。
由于第一和第二插入单元4128a、4128b以彼此相同的方式操作,下面仅描述第一插入单元4128a的操作。
如图159所示,当第一插入单元4128a在隆起68啮合台阶60的情况下在箭头X1所示方向移动时,可移动底座4152a在箭头X1所示方向朝加压板4186a移动,然后停止。因此缸4144a的加压杆4166a的端部压靠可移动底座4152a,并在箭头X2所示方向伸向加压板4168a。因此加压杆4166a上的挡块4170a打开传感器4172a。
然后起动电机4136a来旋转驱动轴4174a,使皮带滑轮装置4176a放置可旋转轴4178a。由耦接器4180a联接到可旋转轴4178a上的插入头4134a与第二凸缘元件32一起旋转。
如图3所示,当第二凸缘元件32在箭头A所示方向旋转时,压靠在第一凸缘元件18a的台阶60上的隆起68在箭头A所示方向旋转,在由凹槽62导向的同时插入沟槽56中。在隆起68与沟槽56对准后,第二凸缘元件32朝第一凸缘元件18a移动。如图160所示,可移动底座4152a在箭头X1所示方向朝单元组件4130a移动。
因此加压杆4166a由缸4144a在箭头X1所示方向移动,挡块4170a从传感器4172a释放,关闭传感器4172a。
因此检测隆起68与沟槽56之间的对准,致动插入缸4138a,在箭头X1所示方向移动管状加压器4154a和杆4150a。因此如图161所示,管状加压器4154a压制角件4160a的远端,在箭头X1所示方向沿导轨4164a移动其上固定着角件4160a的可移动底座4152a。
现在将内圆周表面由支承在可移动底座4152a上的插入头4134a保持的第二凸缘元件32插入第一凸缘元件18a。插入头4134a然后释放第二凸缘元件32,并由插入缸4138a从第二凸缘元件32释放。
如图3和4中所示,在根据第一实施例的凸缘结构52中,第一凸缘元件18a具有限定在其内圆周表面54中的多个沟槽56,在沟槽56入口端的内圆周表面54上设置直径增大的台阶60,第二凸缘元件32的多个隆起68延伸到它们伸向锥形末端64的一位置。当由锥形末端64导向第二凸缘元件32并插入第一凸缘元件18a中时,隆起68的直端面68a压靠第一凸缘元件18a的台阶并由其支承。
当在箭头A所示方向转动第二凸缘元件32时,隆起68与沟槽56对准,允许第二凸缘元件32插入第一凸缘元件18a中。因此隆起68和沟槽56能够精确和可靠地彼此对准,允许第二凸缘元件32非常精确地插入第一凸缘元件18a中。
第一凸缘元件18a的内圆周表面54具有限定在其中的凹槽62,凹槽62在箭头A所示方向从台阶60向沟槽56的各端部倾斜延伸,第二凸缘元件32随着插入第一凸缘元件18a中而在箭头A所示方向旋转。当第二凸缘元件32在箭头A所示方向旋转时,其隆起68由凹槽62导向并平稳和可靠地从台阶60插入沟槽56中,且有效防止了从沟槽56中移出。因此可以高效地将第二凸缘元件32插入第一凸缘元件18a中。
在第二凸缘元件32上,隆起68从直桶66延伸到锥形末端64。隆起68这样在第二凸缘元件32的轴向延长。因此当隆起68插入沟槽56中时,第二凸缘元件32能够牢固地和可靠地保持在第一凸缘元件18a中。
在根据第一实施例的硬凸缘元件插入装置4060中,插入缸4138a、4138b和插入头4134a、4134b通过浮动式联接器4140a、4140b可相对移动地彼此联接。当仅用缸4144a、4144b将第二凸缘元件32压向第一凸缘元件18a时,第二凸缘元件32旋转。当隆起68与沟槽56对准而第二凸缘元件32移动到第一凸缘元件18a中时,致动检测器4146a、4146b。
在来自缸4144a、4144b的压力作用下,将旋转第二凸缘元件32所施加的扭矩保持在一恒定水平。因此隆起68可以可靠地插入沟槽56中,并防止其从沟槽56移出。
在检测器4146a、4146b检测隆起68何时对准沟槽56以及第二凸缘元件32移动进入第一凸缘元件18a中时,插入缸4138a、4138b致动。管状加压器4154a、4154b在箭头X所示方向压住角件4160a、4160b的远端,将由插入头4134a、4134b抓持的第二凸缘元件32可靠地插入第一凸缘元件18a中。
因此能够用简单的工艺和结构可靠地和容易地将隆起68与沟槽56对准,并非常精确和高效地将第二凸缘元件32插入第一凸缘元件18a中。
图162以分解透视图示出另一凸缘结构4390。凸缘结构4390中与凸缘结构52的部件用相同的参考数字表示,下面不再赘述。
凸缘结构4390具有一第二凸缘元件4392,该第二凸缘元件4392具有多个设置在直桶66上并径向向外延伸的角度上间隔开且轴向移动的隆起4394,隆起4394的远端与锥形末端64朝向凸缘70的一端之间间隔一距离Ha。
第二凸缘元件4392插入第一凸缘元件18a中。具体地,第二凸缘元件4392由锥形末端64导向,直到其直桶66的端部到达第一凸缘元件18a的内圆周表面,之后隆起4394压靠在台阶60上并由其支承。然后第二凸缘元件4392在箭头A所示方向旋转,直到隆起4394对准沟槽56,从而将第二凸缘元件4392插入第一凸缘元件18a中。
对于凸缘结构4390,由于锥形末端64对第二凸缘元件4392进行导向,直到直桶66的端部插入第一凸缘元件18a中,因而第二凸缘元件4392和第一凸缘元件18a彼此同心地精确定位。当第二凸缘元件4392在隆起4394压靠台阶60之后旋转时,隆起4394与沟槽56对准,将第二凸缘元件4392非常精确和可靠地插入第一凸缘元件18a中。
下面介绍自动包装系统10中数据传送系统的操作。
当托板86进给到传送工位ST1时,可编程控制器PLC1用数据阅读器142读取托板86上存储介质138中存储的识别数据,并规定数据区M1至M30中的一个对应于识别数据。图9中,由于识别数据是“3”,可编程控制器PLC1规定数据区M3。
然后,如图8所示,当感光辊12进给到暗室11中并放置在传送工位ST1中的托板86上时,控制传送工位ST1的可编程控制器PLC1响应来自工件检测器144的指示感光辊12的检测信号,从图中未图示的控制上游加工工位的可编程控制器读取已传送感光辊12的规格数据,并将所读取的规格数据存储在跟踪数据存储器178中的数据区M1至M30中的一个之中(图9中的数据区M3)。
类似地,当感光辊12进给到传送工位ST1中的下一托板86上时,可编程控制器PLC1将感光辊12的规格数据存储在由托板86的识别数据规定的数据区M1至M30中的一个之中。以这种方式,可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178联系托板86的识别数据(托板号数据)而存储感光辊12的规格数据。除非感光辊12或遮光感光辊30从托板86取出,感光辊12或遮光感光辊30的规格数据对应于托板86的识别数据并在此基础上辨别。
当托板86进给到下一个第一凸缘元件插入工位ST2时,对第一凸缘元件插入工位ST2进行控制的可编程控制器PLC2响应来自工件检测器144的指示感光辊12的检测信号,通过数据阅读器142从进给托板86上的存储介质138读取识别数据。可编程控制器PLC2然后从可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178读取对应于所读取识别数据的感光辊12的规格数据,并将所读取的规格数据存储在可编程控制器PLC2的跟踪数据存储器178中。例如,图9中,可编程控制器PLC2读取存储在数据区M1中的感光辊12的规格数据,并将读取的规格数据存储在其自身的跟踪数据存储器178中。可编程控制器PLC2根据所存储的规格数据控制第一凸缘元件插入工位ST2的控制装置,将第一凸缘18a、18b、18c插入感光辊12中。
相似地,可编程控制器PLC1至PLC6读取进给托板86的识别数据,仅读取与从可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178读取的识别数据对应的感光辊12或遮光感光辊30的规格数据,并根据所读取的规格数据控制所需的操作。
除非托板86与感光辊12或遮光感光辊30彼此分离,当可编程控制器PLC1至PLC6中的每一个读取托板86的识别数据时,它以高精度读取由来自可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178的读取识别数据识别的感光辊12或遮光感光辊30的规格数据,并可根据所读取的规格数据控制所需的操作。
存储在存储介质138中的识别数据由数据读取器142只读,且不重复写入。因此长时间后稳定地存储在存储介质138中。由于存储在存储介质138中的数据仅是识别数据,存储介质138可存储多个识别数据来备份而防止意外的数据毁坏。
存储在跟踪数据存储器178中的规格数据包括对已处理的托板86上的感光辊12或遮光感光辊30的状态进行管理的工作属性数据。由可编程控制器PLC1至PLC6进行的管理控制可以用工作属性数据更可靠地完成。
具体地,可编程控制器PLC1至PLC61中的每一个在加工工位中的工件开始被处理或加工时设定一加工开始标志,当工件检测器144在加工工位中检测到工件时设定一工件存在标志,当加工工位中的操作结束时设定一工作结束标志,当加工工位中的操作失败时设定一失败标志。
这样建立了工作属性数据后,如果在加工工位中对工件的所需操作由于某些问题而失败,则由于没有设定工作结束标志,当工件进给到下一加工工位时,可编程控制器通过确认工作属性数据而认识到在前面的加工工位中对工件的所需操作没有完成。可编程控制器向操作者发出一指示工件问题的警告,并暂停工件的操作。
如果虽然在前面加工工位中由于某些问题而发生失败,但操作者忘记取出工件,则下一工位中的可编程控制器能够检测到有问题的工件已经进给,因为已经设定了失败标志,工件检测器144到工作和工件存在标志已经设定。
因此,由于可编程控制器PLC1至PLC6中的每一个读取规格数据且只有在确认了在加工工位中存在感光辊12或遮光感光辊30时才进行操作,不会在不同的规格数据的基础上处理工件,防止当加工工位中没有工件时进行任何操作。如果当没有工件时将预定的数码数据设定为跟踪数据存储器178中的问题数码数据,则可编程控制器PLC1至PLC6中的每一个能够确认为什么在托板86上没有承载感光辊12或遮光感光辊300。
图163以方块图形式表示在用感光辊12制造遮光感光辊30的加工工位与应用了根据本发明第二实施例的在自动包装系统中用于管理工件的方法和装置的在制造遮光感光辊30的过程中其控制系统之间的关系。与图8中相同的部件用相同的参考符号表示,下面不再赘述。
如图163所示,加工工位中的控制装置由具有分别带有触摸板等的控制台C1至C6的可编程控制器PLC1至PLC6控制。控制台C1至C4和可编程控制器PLC1至PLC4可靠近暗室11中的加工工位安装,只要从控制台C1至C4的显示装置,如触摸板发出的光不对所使用的感光材料产生负面影响。
可编程控制器PLC6控制标签粘贴工位ST11、排放工位ST12和一取出物件标签发放单元(记录介质发放单元)168a。取出物件标签发放单元168a用于发放将作为记录介质粘贴到从任一加工工位或遮光感光辊30取出的感光辊12上的取出物件标签168(见图164)。取出物件标签1180承载着代表取出感光辊12或遮光感光辊30的托板86的识别号140的托板号数据180a,代表问题细节的问题码数据180b,产品名称数据180c,感光辊12等的宽度/直径数据180d,产品类型数据180e,代表感光辊12卷绕方向等的卷绕方向数据180f,产品质量数据180g,和以操作者可视觉辨认形式的印刷的批量数据180h,以及以可阅读形式印成条形码180k的工作规定数据如问题码数据180b等,和加工数据如宽度/直径数据180d等。
在这些可编程控制器PLC1至PLC6中,可编程控制器PLC1与一管理计算机170联接。这些可编程控制器PLC1至PLC6通过一总线171相互联接。一用于阅读印在取出物件标签180上的条形码180k的条形码阅读器182与该管理计算机170联接。
图165以方块图形式表示可编程控制器PLC1至PLC6中的每一个。如图165所示,可编程控制器PLC1至PLC6中的每一个包括一输入/输出单元172,用于向管理计算机170和其它可编程控制器发送和接收数据;一输入/输出单元174,用于向加工工位中的控制装置发送和接收数据;一控制单元(加工数据应用装置)176,用于控制数据并根据一给定的控制程序完成一控制过程;一程序存储器177,用于存储用于与可编程控制器PLC1至PLC6相联接的加工工位中的控制装置的操作程序;一跟踪数据存储器178,用于存储与进给到由可编程控制器PLC2至PLC6控制的加工工位的感光辊12或遮光感光辊30相关的跟踪数据;一再进入物件清单数据存储器183,用于存储有关注册的再进入物件的再进入物件数据清单;及一取出物件数据存储器(加工数据保持装置)184,用于存储作为从托板86取出的感光辊12或遮光感光辊30的加工数据的取出物件数据。存储在与传送工位ST1相联接的可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178中的数据与图11中所示相同。
基本构造如上所述的根据第二实施例的自动包装系统以如下方式操作当托板86进给到传送工位ST1时,可编程控制器PLC1用数据阅读器142读取托板86上存储介质138中存储的识别数据,并规定数据区M1至M30中的一个对应于识别数据。图9中,由于识别数据是“3”,可编程控制器PLC1规定数据区M3。
然后,当感光辊12进给到暗室11中并放置在传送工位ST1中的托板86上时,控制传送工位ST1的可编程控制器PLC1响应来自工件检测器144的指示感光辊12的检测信号,从未图示的控制上游加工工位的可编程控制器读取已传送感光辊12的规格数据,并将所读取的规格数据存储在跟踪数据存储器178中的数据区M1至M30中的一个之中(图9中的数据区M3)。
类似地,当感光辊12进给到传送工位ST1中的下一托板86上时,可编程控制器PLC1将感光辊12的规格数据存储在由托板86的识别数据规定的数据区M1至M30中的一个之中。以这种方式,可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178联系托板86的识别数据(托板号数据)而存储感光辊12的规格数据。除非感光辊12或遮光感光辊30从托板86取出,感光辊12或遮光感光辊30的规格数据对应于托板86的识别数据并在此基础上辨别。
当托板86进给到下一个第一凸缘元件插入工位ST2时,对第一凸缘元件插入工位ST2进行控制的可编程控制器PLC2响应来自工件检测器144的指示感光辊12的检测信号,通过数据阅读器142从进给托板86上的存储介质138读取识别数据。可编程控制器PLC2然后从可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178读取对应于所读取识别数据的感光辊12的规格数据,并将所读取的规格数据存储在可编程控制器PLC2的跟踪数据存储器178中。例如,图9中,可编程控制器PLC2读取存储在数据区M1中的感光辊12的规格数据,并将读取的规格数据存储在其自身的跟踪数据存储器178中。可编程控制器PLC2根据所存储的规格数据控制第一凸缘元件插入工位ST2的控制装置,将第一凸缘18a、18b、18c插入感光辊12中。
相似地,可编程控制器PLC1至PLC6读取进给托板86的识别数据,仅读取与从可编程控制器PLC1的跟踪数据存储器178读取的识别数据对应的感光辊12或遮光感光辊30的规格数据,并根据所读取的规格数据控数据控制所需的操作。当在标签粘贴工位ST11中发放的印有产品信息的产品标签粘贴到遮光感光辊30上之后,已经正常制造的这些遮光感光辊30从排放工位ST12排放到下一工序。
下面参照图166和1.67描述在其质量缺陷被发现或者当系统处于如上所述的自动操作状态下为满足质量检查要求而取出感光辊12或遮光感光辊30(下面也称作“工件”)的工序。
当系统在步骤ST1中处于自动操作状态时,如果可编程控制器PLC1至PLC6中的任一个或者管理计算机170在步骤ST2a中输出一线关闭指令,则管理计算机170在步骤ST3中确定该线关闭指令是否是由于不正常状态而产生的关闭指令。不正常状态可以是由检测装置160检测的遮光感光辊30的不充分遮光状态,或者在加工工位中控制装置的操作失败。取出工件用于质量检查同样作为不正常状态处理。
如果确定为不正常状态,则可编程控制器PLC1至PLC6中的每一个在步骤S4a中确认所控制的加工工位的状态,并在步骤S5a中确定是否需要从加工工位中取出工件。
如果判定需要取出工件,则操作取出物件标签发放单元168a发放取出物件标签180。如图164所示,取出物件标签180承载着规定判定为处于不正常状态下工件的工件规定数据,及在每个加工工位中需要加工工序的加工数据,工件规定数据和加工数据从跟踪数据存储器178读取。可编程控制器PLC1至PLC6中的每一个读取与将从跟踪数据存储器178取出的工件相关的加工数据,并在步骤S7a中将读取的加工数据存储在取出物件数据存储器184中。
然后,在步骤S8a中管理计算机170指示需要取出工件的加工工位和托板86。
然后操作者从管理计算机170指示的加工工位中的托板86中取出工件,将从取出物件标签发放单元168a发放的取出物件标签180粘贴到取出的工件上,在步骤S9a中将工件存储在暗室11中的再进入物件存储工位ST8中。
如图167所示,取出物件标签发放单元168a发放两个彼此相同的取出物件标签180。将两个取出物件标签180中的一个粘贴到标签保持器186上,将另一个粘贴在取出的工件上。由于感光辊12的感光材料暴露,最好在感光辊12上使用例如具有丙烯酸粘结层的易剥离取出物件标签180,或者将取出物件标签180粘贴到感光辊12上感光材料不敏感的,例如感光辊12的一个侧面上。
然后操作者重置系统而删除系统关闭,并在步骤S10a中恢复系统的自动操作。具体地,在步骤S11a中工件检测器144确认需要取出工件的托板86上没有工件。如果在步骤S12a中工件检测器14判定托板86上没有工件,且如果在步骤S13a中判定有工件取出指示,则系统恢复其在步骤S1a中的自动操作。如果工件保留在需要取出工件的托板86上,则重复从步骤S9a到步骤S12a的过程。
如果在步骤S5a中判定不需要取出工件,则操作者确认工件的不正常状态并在步骤S14a中修理工件。然后在步骤S15a中操作者再次确认是否需要取出已修理的工件。如果判定需要取出已修理工件,则操作者在步骤S9a中取出工件并恢复系统的自动操作。由于此时管理计算机170没有给出工件取出指示,在步骤S16a中取出物件标签发放单元168a自动发放一取出物件标签180,在步骤S17a中将要取出工件的加工数据保存在取出物件数据存储器184中。操作者将发放取出物件标签180粘贴到取出的工件上,将取出的物件存储在再进入物件存储工位ST8中。
如果在步骤S15a中判定不需要取出工件,则操作者重置系统而删除系统关闭,并在步骤S18a中恢复系统的自动操作。
下面描述将已经取出并存储在再进入物件存储工位ST8中的工件再进入加工工位中的过程。
首先将系统设定为再进入状态。然后确定存储在再进入物件存储工位ST8中的是否可以再进入。如果工件可以再进入,则由条形码阅读器182读取印在粘贴于工件上的取出物件180标签上的条形码数据180k(见图164)和印在粘贴于标签保持器186上的取出物件标签180上的条形码数据180k,并再次检查存储在可编程控制器PLC1至PLC6中的取出物件数据存储器184中的数据,产生一存储在再进入物件清单数据存储器183中的再进入物件清单。对每个要再进入的工件完成上述过程。
然后可编程控制器PLC1至PLC6读取存储在再进入物件清单数据存储器183中的数据,并在控制台C1至C6的触摸板上显示再进入物件清单。然后操作者从显示于控制台C1至C6上的再进入物件清单上的取出物件标签180的数据中选择与记录在再进入物件上的工作规定数据相符的再进入物件数据。当选择了再进入物件数据后,将所选择的再进入物件数据存储在图17中所示的跟踪数据存储器17中,作为与工件再进入加工工位中的托板86相关的加工数据。
然后操作者恢复系统的自动操作。其它工件以与上述相同的方式再进入。
第一和第二实施例中,所描述的感光辊12是根据本发明自动包装的辊。但可以将由纸、合成树脂片等制成的各种辊中的任一种用作根据本发明自动包装的辊。
有了根据本发明的自动包装辊的方法和系统,生产设备不需要完全改变,遮光导板不需要在每次使用不同辊宽度、辊直径或包装形式的时候都更换。这样完成的整体包装过程效率提高,因而生产率提高。由于不需要将不同尺寸和形式的辊保存在临时仓库中,因而用于将这些辊保存在临时仓库中所需大空间哈费用也就不需要了。
虽然已经详细图示和描述了本发明的优选实施例中,但应当理解,在不脱离附属权利要求范围的情况下,可以对其进行多种改变和修正。
权利要求
1.一种用于自动包装至少具有不同辊宽度、不同辊直径或不同包装形式的多种辊(12)的方法,上述方法包括下列步骤选择与辊(12)对应的凸缘元件(18a),将该凸缘元件(18a)分别自动安装在上述辊(12)的相对端部;在上述辊(12)的横向将带(20)自动粘贴到上述辊(12)的一端上;将包装片(22)自动加工成对应于上述辊(12)的尺寸;用上述带(20)将已加工的包装片(22)自动粘贴到上述辊(12)的端部;及旋转上述辊(12)而环绕上述辊(12)自动卷绕上述包装片(22)。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括下列步骤选择与上述辊(12)的直径相对应的加热头(2144),用上述加热头(2144)在环绕上述辊(12)卷绕的上述包装片(22)的横向相对边缘上对热收缩外缘元件(24)的相对的外边缘进行加热,从而将该热收缩外缘元件(24)的相对外边缘自动粘结到上述辊(12)上;及自动检测上述热收缩外缘元件(24)的相对外边缘的粘结状态。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括下列步骤自动组装根据上述辊(12)的直径选择的帽(40a)和环(44a)的上述凸缘元件(18a)。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括下列步骤通过下列步骤而自动生产上述包装片(22)将热收缩外缘元件(24)粘贴到片(26)的各相对边缘上,将端部紧固带(28)部分粘贴到上述片(26)的卷绕末端,从而将上述片(26)固定到上述辊(12)的外圆周表面上。
5.一种用于自动包装至少具有不同辊宽度、不同辊直径或不同包装形式的多种辊(12)的系统,上述系统包括凸缘元件安装装置(230),用于选择与辊(12)对应的凸缘元件(18a),并将该凸缘元件(18a)分别自动地安装在上述辊(12)的相对端部;带元件粘贴装置(630),用于在上述辊(12)的横向将带(20)自动粘贴到上述辊(12)的一端上;包装片加工装置(860),用于将包装片(22)自动加工成对应于上述辊(12)的尺寸;粘贴机构(1304),用于用上述带(20)将已加工的包装片(22)自动粘贴到上述辊(12)的该端部;及包装片绕紧装置(1300),用于旋转上述辊(12)而环绕上述辊(12)自动卷绕上述包装片(22)。
6.根据权利要求5所述的系统,还包括包装片粘结装置(2060),具有多个选择成与上述辊(12)的直径相对应的加热头(2144),上述加热头(2144)在环绕上述辊(12)卷绕的上述包装片(22)的横向相对边缘上对热收缩外缘元件(24)的相对的外边缘进行加热;及包装状态检测装置(3040),用于自动检测上述热收缩外缘元件(24)的相对外边缘的粘结状态。
7.根据权利要求5所述的系统,还包括凸缘元件组装装置(226),用于自动组装根据上述辊(12)的直径选择的帽(40a)和环(44a)的上述凸缘元件(18a)。
8.根据权利要求5所述的系统,其中上述包装片加工装置(860)包括外缘接合机构(876),用于将热收缩外缘元件(24)粘贴到片(26)的各相对边缘上;及端部带供应和粘贴机构(878),用于将端部紧固带(28)部分粘贴到上述片(26)的卷绕末端,从而将上述片(26)固定到上述辊(12)的外圆周表面上。
9.根据权利要求5所述的系统,还包括用于在其上放置上述辊(12)的托板(86);及用于进给上述托板(86)的进给装置(80),上述进给装置(80)可与上述托板(86)啮合和脱离;上述托板(86)具有一对用于在其上支承上述辊(12)的放置底座(100a,100b),上述放置底座(100a,100b)在上述辊(12)的横向位置可调;上述进给装置(80)具有底座致动机构(104a,104b),用于对上述放置底座(100a,100b)进行位置调节。
全文摘要
一种用于自动包装至少具有不同辊宽度、不同辊直径或不同包装形式的多种辊(12)的系统,包括凸缘元件安装装置(230),用于选择与辊(12)对应的凸缘元件(18a),并将该凸缘元件(18a)自动安装在上述辊(12)的相对端部;带元件粘贴装置(630),用于将接合带(20)自动粘贴到上述感光辊(12)的一端上;包装片加工装置(860),用于将遮光导板(22)自动加工成对应于上述辊(12)的尺寸;粘贴机构(1304),用于将已加工的遮光导板(22)自动粘贴到感光辊(12)上;及包装片绕紧装置(1300),用于环绕感光(12)自动卷绕上述遮光导板(22)。
文档编号B65B11/02GK1429738SQ0215848
公开日2003年7月16日 申请日期2002年12月25日 优先权日2001年12月25日
发明者门田阳宏, 奥津和雄, 辻村幸治, 田代胜巳, 隅田邦裕 申请人:富士胶片株式会社
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