一种滚压式自动折叠机的制作方法

本发明涉及一种滚压式自动折叠机，属于机电一体化设备领域。

背景技术：

在服装、家纺、玩具、工艺品等行业中，普遍采用具有柔性透气特征的各种织物作为主要原材料。在这些行业的产品制作过程中，经常需要对织物片材完成折叠工序，而目前市场上没有可以对这类片材完成折叠的自动化设备，完全采用人工进行折叠，因而限制了这些行业的生产自动化的提高与普及。要想采用自动化设备对织物片材进行折叠，必须解决织物片材的定位、抓取和折叠技术问题，而且产品制作过程中还往往要求复杂的折叠工艺，由于各种织物普遍具有柔性透气特征，解决这些问题的技术难度较高，这也是目前相关行业仍然采用人工完成折叠工序的主要原因。总之，市场上需要一种适合柔性片材折叠、工艺设置灵活、通用性好的自动化折叠设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的目前市场上没有可以对这类织物片材进行自动化完成折叠的设备的技术问题。

本发明的设计思想是，提出一款滚压式自动折叠机，设备可设定折叠模式对布料自动折叠；滚压式自动折叠机工艺动作流畅、生产效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种滚压式自动折叠机，包括带有水平设置的工作台的下机架，与下机架紧靠的且位于下机架后方的竖直设置的后机架，设置在后机架上且悬吊于工作台上的机械手，与机械手相连的抓取布片的爪盘和在工作台上横跨设置对布片进行折叠的插折器；

在下机架上设置用于采集布片图像作为样板的摄像机，设置用于照明的照明灯，设置电脑；电脑与摄像机相连；

工作台包括台面框架、上料台、滚压驱动电机、滚压驱动辊、滚压从动辊、滚压同步带、同步带承板、出料搁板、折压主导板、折压副导板和至少一个的锁布器；

工作台通过台面框架固定于下机架上方；上料台嵌入台面框架内且位于台面框架的左侧，滚压驱动辊和滚压从动辊分别通过轴承支撑于台面框架内且位于台面框架的右侧；滚压驱动电机通过机座固定于台面框架上且其输出轴与滚压驱动辊的辊轴固定连接；滚压同步带套设于滚压驱动辊和滚压从动辊上，同步带承板固定于台面框架上且其上板面与滚压同步带贴紧；出料搁板设于滚压同步带右侧下方并与其紧贴；折压主导板的左端固定于上料台的右上端且折压主导板左端与上料台右上端的上平面齐平，折压主导板的右端从滚压驱动辊的下方绕过并可滑动地支撑于出料搁板的左端上；折压副导板设于滚压驱动辊的上方且与上料台的上平面齐平，折压副导板位于折压主导板的上方，在折压副导板上沿着折压主导板与滚压驱动辊之间的间隙向内凹形成一个用于插折器插入的插折槽口；所有锁布器间隔设置固定设于上料台右端并且位于折压主导板左端下方对应于插折槽口，在锁布器的顶端设置顶针且顶针可贯穿过折压主导板和折压副导板插入到插折槽口内；在折压主导板上与每个顶针相对应的位置处设有透针孔。

本发明技术方案中的电脑通过控制系统与机械手的X轴驱动电机，Y轴驱动电机，Z轴驱动电机，W轴驱动电机，滚压驱动电机及锁布器驱动电机和插折器的驱动电机或电磁铁或电磁阀相连接。

对本发明技术方案的改进，插折器包括插折器门架、插折驱动器和插折刀板；插折器通过插折器门架横跨在工作台上方中部；插折刀板通过驱动导杆固定连接插折器门架且插折刀板与插折槽口对齐，插折刀板的下部一一对应透针孔设置垂直方向的槽口；插折驱动器的通过机座固定于插折器门架上。

对上述技术方案的进一步改进，插折驱动器采用气缸、电磁铁或类似的直线驱动机构制作。

对本发明技术方案的改进，锁布器采用气缸或电磁铁制作。

对本发明技术方案的改进，机械手包括X轴驱动模组、Y轴驱动模组、Z轴驱动模组和W轴驱动电机，

X轴驱动模组包括X轴导轨、X轴螺杆、X轴滑块、X轴联轴器和X轴驱动电机，X轴螺杆的两端分别通过轴承可旋转地支撑于X轴导轨的两端，X轴滑块可滑动地支撑于X轴导轨并且通过滚珠螺母套设于X轴螺杆上，X轴驱动电机通过机座固定于X轴导轨的一端，X轴驱动电机的输出轴通过X轴联轴器与X轴螺杆固定连接；

Y轴驱动模组包括Y轴导轨、Y轴螺杆、Y轴滑块、Y轴联轴器和Y轴驱动电机，Y轴螺杆的两端分别通过轴承可旋转地支撑于Y轴导轨的两端，Y轴滑块可滑动地支撑于Y轴导轨并且通过滚珠螺母套设于Y轴螺杆上，Y轴驱动电机通过机座固定于Y轴导轨的一端，Y轴驱动电机的输出轴通过Y轴联轴器与Y轴螺杆固定连接；

Z轴驱动模组包括Z轴导轨、Z轴螺杆、Z轴滑块、Z轴联轴器和Z轴驱动电机，Z轴螺杆的两端分别通过轴承可旋转地支撑于Z轴导轨的两端，Z轴滑块可滑动地支撑于Z轴导轨并且通过滚珠螺母套设于Z轴螺杆上，Z轴驱动电机通过机座固定于Z轴导轨的一端，Z轴驱动电机的输出轴通过Z轴联轴器与Z轴螺杆固定连接；

Y轴驱动模组的Y轴导轨固定于X轴驱动模组的X轴滑块上，Z轴驱动模组的Z轴滑块固定于Y轴驱动模组的Y轴滑块上，W轴驱动电机通过基座固定于Z轴驱动模组的Z轴导轨上且W轴驱动电机的输出轴连接爪盘；

机械手通过其X轴驱动模组的X轴导轨固定于后机架上。

对上述技术方案的进一步改进，爪盘包括与W轴驱动电机的输出轴相连的爪盘轴，爪盘轴上设置水平的爪盘横担，在爪盘横担的两端均竖直设置缓冲器，在两个缓冲器内均滑动设置导杆，导杆上均套设缓冲弹簧；两个导杆的下端均通过脚法兰连接拖板；拖板上设有呈阵列布局的拖板气孔，拖板的每个拖板气孔的下方粘贴有防滑垫且防滑垫上也设有与拖板气孔一一对应的防滑垫气孔。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、本发明的滚压式自动折叠机，在生产使用中，只需将预先裁好的布片等软性材料摆放在本设备的工作台上，采集该布片的图像作为样板并在电脑屏幕上设置好布片样本的折叠脊线，此后操作者只需将同样的布片随意摆放在工作台上，本设备即可对布片进行自动识别定位并按照布片样板中预先设定的折叠脊线对布片完成运料、插折、滚压折叠和折叠成品输出，其生产使用具有折叠工艺质量高、操作培训简单、自动化程度高等优点。

2、本发明的滚压式自动折叠机，灵活人性化的设计和非常实用的功能。

3、目前市面上没有该种产品出现；该滚压式自动折叠机具有设计新颖、结构简单、可靠、使用方便等优点。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2为本发明中的机械手的详细结构示意图。

图3为本发明中的爪盘的结构示意图。

图4为本发明中的插折器的结构示意图。

图5为本发明中的工作台的结构示意图。

图6为本发明中的工作台的局部结构详图。

图7为本发明的控制系统接线示意图。

图中：1-下机架，2-后机架，3-工作台，4-机械手，5-爪盘，6-插折器，7-摄像机，8-照明灯，9-电脑，10-布片，11-折成品，12-折叠脊线，41-X轴驱动模组，42-Y驱动模组，43-Z驱动模组，44-W轴驱动电机。

301-台面框架，302-上料台，303-滚压驱动电机，304-滚压驱动辊，305-滚压从动辊，306-滚压同步带，307-同步带承板，308-出料搁板，309-折压主导板，310-折压副导板，311-插折槽口，312-锁布器，313-顶针，314-透针孔。

411-X轴导轨，412-X轴螺杆，413-X轴滑块，414-X轴联轴器，415-X轴驱动电机,421-Y轴导轨，422-Y轴螺杆，423-Y轴滑块，424-Y轴联轴器，425-Y轴驱动电机,431-Z轴导轨，432-Z轴螺杆，433-Z轴滑块，434-Z轴联轴器，435-Z轴驱动电机。

51-爪盘轴，52-爪盘横担，53-垂直缓冲器，54-缓冲弹簧，55-导杆，56-脚法兰，57-拖板，58-防滑垫，59-气孔。

61-插折器门架，62-插折驱动器，63-驱动导杆，64-插折刀板，65-槽口。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图7和具体实施方式做进一步的描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

如图1所示，为本实施例的滚压式自动折叠机，包括带有水平设置的工作台3的下机架1，与下机架1紧靠的且位于下机架1后方的竖直设置的后机架2，设置在后机架2上且悬吊于工作台3上的机械手4，与机械手4相连的抓取布片10的爪盘5和在工作台3上横跨设置对布片10进行折叠的插折器6。在下机架1上设置用于采集布片图像作为样板的摄像机7，设置用于照明的照明灯8，设置电脑9；电脑9与摄像机7相连。电脑9通过控制系统与机械手4的X轴驱动电机，Y轴驱动电机，Z轴驱动电机，W轴驱动电机，滚压驱动电机及锁布器驱动电机和插折器6的驱动电机或电磁铁或电磁阀相连接。

如图1、5和6所示，工作台3包括台面框架301、上料台302、滚压驱动电机303、滚压驱动辊304、滚压从动辊305、滚压同步带306、同步带承板307、出料搁板308、折压主导板309、折压副导板310和至少一个的锁布器312。

工作台3通过台面框架301固定于下机架1上方；上料台302嵌入台面框架301内且位于台面框架301的左侧，滚压驱动辊304和滚压从动辊305分别通过轴承支撑于台面框架301内且位于台面框架301的右侧；滚压驱动电机303的通过机座固定于台面框架301上且其输出轴与滚压驱动辊304的辊轴固定连接；滚压同步带306套设于滚压驱动辊304和滚压从动辊305上，同步带承板307固定于台面框架301上且其上板面与滚压同步带306贴紧；出料搁板308设于滚压同步带306右侧下方并与其紧贴；折压主导板309的左端固定于上料台302的右上端且折压主导板309左端与上料台302右上端的上平面齐平，折压主导板309的右端从滚压驱动辊304的下方绕过并可滑动地支撑于出料搁板308的左端上；折压副导板310设于滚压驱动辊304的上方且与上料台302的上平面齐平，折压副导板310位于折压主导板309的上方，在折压副导板310上在沿着折压主导板309与滚压驱动辊304之间的间隙向内凹形成一个用于插折器6插入的插折槽口311；所有锁布器312间隔设置固定设于上料台302右端并且位于折压主导板309左端下方对应于插折槽口311，锁布器312采用气缸或电磁铁制作。在锁布器312的顶端设置顶针313且顶针313可贯穿过折压主导板309和折压副导板310插入到插折槽口311内；在折压主导板309上与每个顶针313相对应的位置处设有透针孔314。

如图1和4所示，插折器6包括插折器门架61、插折驱动器62和插折刀板64；插折器6通过插折器门架61横跨在工作台3上方中部；插折刀板64通过驱动导杆63固定连接插折器门架61且插折刀板64与插折槽口311对齐，插折刀板64的下部一一对应透针孔314设置垂直方向的槽口65；插折驱动器62的通过机座固定于插折器门架61上。插折驱动器62采用气缸、电磁铁或类似的直线驱动机构制作。

如图1和2所示，机械手4包括X轴驱动模组41、Y轴驱动模组42、Z轴驱动模组43和W轴驱动电机44。

X轴驱动模组41包括X轴导轨411、X轴螺杆412、X轴滑块413、X轴联轴器414和X轴驱动电机415，X轴螺杆412的两端分别通过轴承可旋转地支撑于X轴导轨411的两端，X轴滑块413可滑动地支撑于X轴导轨411并且通过滚珠螺母套设于X轴螺杆412上，X轴驱动电机415通过机座固定于X轴导轨411的一端，X轴驱动电机415的输出轴通过X轴联轴器414与X轴螺杆22固定连接。

Y轴驱动模组42包括Y轴导轨421、Y轴螺杆422、Y轴滑块423、Y轴联轴器424和Y轴驱动电机425，Y轴螺杆422的两端分别通过轴承可旋转地支撑于Y轴导轨421的两端，Y轴滑块423可滑动地支撑于Y轴导轨421并且通过滚珠螺母套设于Y轴螺杆422上，Y轴驱动电机425通过机座固定于Y轴导轨421的一端，Y轴驱动电机425的输出轴通过Y轴联轴器424与Y轴螺杆22固定连接。

Z轴驱动模组43包括Z轴导轨431、Z轴螺杆432、Z轴滑块433、Z轴联轴器434和Z轴驱动电机435，Z轴螺杆432的两端分别通过轴承可旋转地支撑于Z轴导轨431的两端，Z轴滑块433可滑动地支撑于Z轴导轨431并且通过滚珠螺母套设于Z轴螺杆432上，Z轴驱动电机435通过机座固定于Z轴导轨431的一端，Z轴驱动电机435的输出轴通过Z轴联轴器434与Z轴螺杆22固定连接。

Y轴驱动模组42的Y轴导轨421固定于X轴驱动模组41的X轴滑块413上，Z轴驱动模组43的Z轴滑块433固定于Y轴驱动模组42的Y轴滑块423上，W轴驱动电机44通过基座固定于Z轴驱动模组43的Z轴导轨431上且W轴驱动电机44的输出轴连接爪盘5；

机械手4通过其X轴驱动模组41内的X轴导轨411固定于后机架2上。

如图1和3所示，爪盘5包括与W轴驱动电机44的输出轴相连的爪盘轴51，爪盘轴51上设置水平的爪盘横担52，在爪盘横担52的两端均竖直设置缓冲器53，在两个缓冲器53内均滑动设置导杆55，导杆55上均套设缓冲弹簧54；两个导杆55的下端均通过脚法兰56连接拖板57；拖板57上设有呈阵列布局的拖板气孔59，拖板57的每个拖板气孔59的下方粘贴有防滑垫58且防滑垫58上也设有与拖板气孔59一一对应的防滑垫气孔。

本实施例零部件中，下机架1和后机架2采用金属材料制作，机械手4、摄像机7、照明灯8电脑9可以采用市场上现成部件，工作台的上料台302采用金属、塑料或木板制作，滚压驱动电机303)滚压驱动辊304、滚压从动辊305和滚压同步带306和锁布器312可以采用市场上现成部件；折压主导板309、折压副导板310及出料搁板308采用弹性薄钢板制作。插折刀板64采用金属或塑料制作。其余零部件采用金属或工程塑料制作。

本设备在生产应用中的工作过程如下:：

首先进行生产设置：启动本设备，系统控制软件通过电脑9驱动机械手4将爪盘5抬起并将其归零到工作台3的左上角，操作者将预先裁好的布片10摆放在本设备的工作台上，电脑9通过摄像机7采集该布片的图像作为样板并在电脑屏幕上设置好布片样板的折叠脊线12，保存生产设置在电脑9中。

启动本设备进入生产运行，在电脑9的控制下，插折驱动器62通过驱动导杆63将插折刀板64提起，滚压驱动电机303停止运转，锁布器312将顶针313缩回。操作者将预先裁好的同样的布片10摆放在工作台上，电脑9通过摄像机7采集该布片的图像并与前面预设的布片样板进行比较从而对布片10进行自动识别和定位，然后机械手4将爪盘5运动到该布片的上方并落下以压住布片。

此后，系统控制软件根据布片样板中预先设定的折叠脊线12和当前布片10的方位进行机械手4的运动规划，电脑9控制机械手4通过爪盘5将布片拖运到工作台3的插折槽口311上方并使得布片10上预定的折叠脊线12与插折槽口311的中心线对齐，然后电脑9驱动机械手4将爪盘5抬起并将其归零到工作台3的左上角。

接下来，插折驱动器62将插折刀板64插入插折槽口311，同时对布片10沿预定的折叠脊线12完成折叠并将布片10掖入插折槽口311，锁布器312将顶针313从透针孔314顶出并将布片10夹持在插折槽口311中，然后插折驱动器62将插折刀板64从插折槽口311中抽出，接着锁布器312将顶针313从透针孔314缩回。

此后，滚压驱动电机303启动并通过滚压驱动辊304和滚压从动辊305带动滚压同步带306逆时针运转，带动滚压同步带306与折压主导板309之间形成挤压牵引作用并将插折槽口311中的布片10抽拉转运到出料搁板308的右端，在此过程中布片10在滚压同步带306与折压主导板309和出料搁板308的挤压与拖送复合作用下完成折叠。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。