自动制造机中的用于进给部件的单元的制作方法

相关申请的交叉引证

本专利申请要求于2018年1月31日提交的意大利专利申请第102018000002270号的优先权，其全部公开内容通过引证合并于此。

本发明涉及一种自动制造机中的用于进给部件的单元。

本发明有利的应用方式能够用于在自动制造机中进给部件以制造卫生吸收性制品的过程中，在不损失普遍性的前提下，在下面的描述中将对其进行明确引用。

背景技术：

一种已知的制造卫生吸收性制品的制造机包括用于不可渗透材料(例如聚乙烯)的连续带的移动线，沿着该移动线布置有多个操作单元，这些操作单元以连续的方式进给具有限定了吸收制品的基础部件(诸如，像吸收性衬垫或可渗透液体的非织造织物层)和附件(诸如，像弹性带、粪便屏障和侧翼)的带。

每个操作单元都包括进给单元，该进给单元设置有主滚筒(通常是铰接的，以围绕中心旋转轴线以连续运动旋转)，该主滚筒支撑多个抽吸保持头，每个抽吸保持头设计成接收相应的部件，相应的部件借助横向切割与连续带分离。在输入站中，每个抽吸保持头都接收相应的部件，该部件仍是连续带的一部分(即，是连续带的最终端)，并且随后借助布置在输入站下游的切割装置的横向切割而与连续带分离。在切割装置的下游，每个头可旋转90°以改变部件的取向。最后，在输出站中，每个抽吸保持头释放相应的部件。

在已知的进给单元中，为了输送抽吸保持头，可使用具有直接操作线性电动机的运输系统，如专利申请wo2017158572a1中所描述的。

专利申请wo2017158572a1中描述的具有线性电动机的运输系统对于每个抽吸保持头具有一个单个滑动件，该滑动件在沿着中央引导件滑动时支撑保持头。具体地，由于彼此垂直布置的四对惰轮，每个滑动件都耦接到引导件，以确保滑动件相对于引导件的横向容纳，并允许滑动件仅沿着引导件滑动。成对的轮通常必须以近距离布置，以便允许滑动件也沿着引导件的具有减小的弯曲半径的部分滑动，从而代替急剧的弯曲。因此，上述滑动件通常是小尺寸的。

然而，这种构造不能承受快速的生产速率，因为通常为不对称的滑动件的结构导致滑动件的轮的部分快速磨损，从而产生越来越大的游隙，并因此增加了滑动件在引导件上的不稳定性。

此外，由于滑动件是小尺寸的，因此制造商不能在滑动件上装配不同的永磁体，这对于产生显著的驱动力并且因此确保高水平的动态性能(即，加速度)是必不可少的。

文献wo0064759公开了一种制造机，其设置有至少一对相对的焊接头，每个焊接头布置在设置有线性马达的相应的输送机上。

文献wo2017108423描述了一种用于设置有双轨道的保持头的线性运输系统，每个轨道进而设置有各自的线性马达。

文献ep3038959公开了一种部件运输单元，该部件运输单元设置有单轨道线性马达并包括多个保持头。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动制造机中的用于进给部件的单元，该单元不具有上述缺点，并且同时在制造上容易并经济。

根据本发明，提供了一种根据所附权利要求的进给自动制造机中的用于进给部件的单元。

所附权利要求描述了本发明的优选实施例，并且形成了描述的整体部分。

附图说明

现在将参考附图描述本发明，附图示出了本发明的一些非限制性实施例，在附图中：

·图1是根据本发明进给卫生吸收性制品的部件的单元的示意性前视图；

·图2是图1的进给单元一部分的简化透视图，其中突出显示了可移动装备和一部分引导件；

·图3是图1的进给单元的示意性透视图；

·图4是图1的进给单元的可移动装备的侧视图；

·图5和图6分别是图4的可移动装备的上部透视图和下部透视图；

·图7是通过垂直于可移动装备的输送方向的平面的图1的进给单元的一部分的透视截面图；

·图8是图4的可移动装备的不同实施例的侧视图；

·图9和图10分别是图8的可移动装备的上部透视图和下部透视图；

以及

·图11是图1的进给单元的示意性前视图，其中突出显示了以气动方式连接到可移动装备的旋转真空室。

具体实施方式

在图1中，数字1总体上表示用于进给卫生吸收性制品的部件2的进给单元1。进给单元1是用于制造吸收性卫生制品的自动制造机的一部分。

在图1所示的优选且非限制性实施例中，通过连续带3的横向切割，从连续带3(从卷轴上解围绕，本文未示出该卷轴)获得每个部件2；即，连续带3被循环地横向切开，以连续地将单个部件2与连续带3分离。根据本文未示出的不同实施例，进给单元1单个地接收部件2，因此，该部件不与连续带3分离。

进给单元1包括多个抽吸保持头4，每个抽吸保持头设计成接收并保持相应的部件2。此外，进给单元1包括输送机5，其支撑抽吸保持头4并使每个抽吸保持头4沿施加路径p(图1中示出)循环地移动。

施加路径p通过输入站s1，在该输入站中，抽吸保持头4接收相应的部件2；并且施加路径通过输出站s2，在该输出站中，抽吸保持头4将部件2释放到后续装置6。在图1中，装置6表示为输送机带，但是很明显，在输出站s2中连续接收部件2的装置6可以是制造卫生吸收性制品的制造机中的任何类型的装置。

输送机5包括闭合的弯曲的引导件7(即，闭合成环形，形成没有起点或终点的回路)，其沿着施加路径p布置在固定位置。此外，输送机5包括多个装备8，每个装备支撑相应的保持头4并设置有三个滑动件9，每个滑动件耦接到引导件7，从而借助于多个轮10沿着引导件7自由滑动，这些轮在滑动件9上空转并沿着引导件7的各个滚动表面11(如图2所示)滚动。根据本文未示出的其它实施例，每个装备8包括不同数量的滑动件9(例如，一个滑动件9、两个滑动件9、四个滑动件9...)。

最后，根据图3，输送机5包括线性电动机12，该线性电动机使承载着装备8的滑动件9(以及因此，抽吸保持头4)沿着施加路径p移动。线性电动机12包括闭合的弯曲的定子13(即固定的主元件)和多个可移动滑动器14(即可移动的次级元件)，定子沿着引导件7布置在固定位置，多个可移动滑动器的每个可移动滑动器电磁耦接到定子13，以从定子13接收驱动力并牢固地连接到相应的滑动件9。

线性电动机12的定子13包括铁磁电枢，该铁磁电枢具有容纳围绕组的一系列槽，绕组设计成使随时间变化的电流运行穿过，以便产生相应的定子磁场(该磁场随时间变化)。根据图6，线性电动机12的每个滑动器14包括铁磁电枢，其中布置有至少一个永磁体15，该永磁体产生与定子磁场(可随时间变化)相互作用的转子磁场(在时间上恒定)，以在滑动器14上产生电磁源的驱动力。在每个滑动件9中，滑动器14安装成非常靠近定子13(大约1-2毫米的距离)，以使滑动器14的铁磁电枢和定子13的铁磁电枢之间存在的间隙最小化。

提供了控制装置，其控制线性电动机12向定子13的围绕组施加可变的电压。该控制装置优选地使用闭环(即反馈)控制系统来控制每个滑动器14(因此，每个滑动件9)的位置。因此，控制装置必须实时且高精度地获知每个滑动器14(因此，每个滑动件9)沿着施加路径p的实际位置；为此，控制装置可以基于定子13的绕组的端部处的电信号通过估计算法来跟踪每个滑动器14沿着施加路径p的实际位置，或者控制装置可接收沿着施加路径p布置的专用传感器的检测。例如，位置传感器包括沿着施加路径p布置的磁阻材料测量带，并且对于每个滑动器12包括靠近测量带布置的相应的永磁体15。换句话说，沿着施加路径p存在编码器检测装置，其允许精确地检测与每个滑动器14相关联的每个永磁体15的位置。

根据图3，线性电动机12的定子13平行于引导件7并与引导件7相邻。换句话说，线性电动机12的定子13和引导件7布置在两个平行平面上；以这种方式，线性电动机12的定子13可机械地靠近引导件7连接。

根据优选但非约束性的实施例，线性电动机12的定子13划分为不同的区段(图3中为十二个区段，但是可存在更多或更少的区段)，这些区段沿着引导件7一个接一个地布置。定子13的单个区段在机械上和电气上彼此独立，即，定子13的每个区段由其自己的专用于该区段的控制装置(因此，该控制装置与其它区段的控制装置不同且分离)供电；显然，存在中央控制单元，其以协调的方式这些控制装置，以便根据所需的运动规律使滑动件9(因此，相应的抽吸保持头4)沿着施加路径p运动。

根据图7，引导件7在滚动表面11上具有包括凹部或凸部的横向轮廓16。轮10在与引导件7接触的表面上具有横向轮廓17，其具有与轮廓16互补的凸部或凹部(即，当轮廓16是凸部时，相应的轮廓17为凹部，反之亦然)。轮廓17与轮廓16在引导件7和轮10之间产生形状耦接，这防止滑动件9相对于引导件7横向移动。换句话说，在引导件7的横向轮廓16和每个轮10的横向轮廓17之间产生形状耦接，以防止滑动件9沿横向于引导件7的方向t移动，从而还防止滑动件9从引导件7中脱出。

有利地，尽管不是必须的，轮廓16和轮廓17是“v”形的。以这种方式，由于在“v”形中存在顶点，因此确保了由轮沿循的施加路径p的高精度。

根据图1、图2、图7、图9和图10所示的优选但非限制性的实施例，每个滑动件9具有至少一对相对的轮10，其分别耦接到引导件7的侧部18和侧部19(彼此相对)，因此禁止滑动件9相对于引导件7沿着相对于施加路径p是径向的方向r(图7中示出)的运动。在图1、图2、图7、图9和图10中示出的优选但非限制性的实施例中，每个滑动件9具有三个轮10：两个较小的轮10，其沿着引导件7的侧部19滑动；以及较大的轮10，其沿着引导件7的侧部18滑动。

根据图2所示的优选但非限制性的实施例，引导件7包括两个轨道20，其彼此平行并且彼此间隔开。因此，装备8包括两组相对的滑动件9(每个轨道20一组)和将两组滑动件9彼此连接并支撑保持头4的连接元件21。

根据图4和图8，有利地，在每个装备9中，一个滑动件9的轮10沿补偿方向c相对于相应的滑动件9浮动，该补偿方向横向于施加路径p。如此可解决在两个轨道20的平行布置和统一特征中不可避免地出现的建造和/或组装缺陷。

根据例如在图8、图9和图10中示出的优选但非限制性的实施例，每个滑动件9设置有三个轮10。具体地，两个(较小的)轮10在引导件7的外滚动表面11上(即沿着引导件7的侧部19)滑动，而一个(较大的)轮10在引导件7的内滚动表面11上(即沿着引导件7的侧部18)滑动。以这种方式，沿着引导件7的侧部18滑动的(较大的)轮10与沿着引导件7的侧部19滑动的两个(较小的)轮10形成两对轮10，每对轮都具有沿着引导件7的侧部19滑动的(较小的)轮10的每一个。

有利地，尽管不是必须的，每个装备8包括滑动件9的两个列22，每个列包括在同个的轨道20上滑动的三个滑动件9(替代地，滑动件9的每个列22可包括仅一个/两个滑动件9或四个/五个滑动件9)。此外，连接元件21将在轨道20上滑动的至少一个滑动件9和在另一轨道20上滑动的另一滑动件9彼此连接。

在同一轨道20上滑动的两个滑动件9通过叉(图5)或通过连杆23(在其中一个端部上具有叉，如图10所示)以铰接的方式连接，这允许在同一轨道20上滑动的两个滑动件9沿引导件7的弯曲段的相对旋转。

根据优选但非限制性的实施例，每个装备8包括滑动件9的两个列22，每个列包括在同一轨道20上滑动的三个滑动件9。此外，连接元件21将一个列22的唯一的中央滑动件9连接到另一列的唯一的中央滑动件9。根据本发明的另一优选实施例，浮动轮10仅存在于布置在中央处(即，布置在两个侧滑动件9之间)的滑动件9上。这是由于这样的事实，就侧部滑动件9(布置在中央滑动件9的相对侧上)而言，通过将两个侧滑动件9连接到中央滑动件9的连杆23(能够)实现不同轨道20之间的平行布置的补偿功能以及可能缺乏均质性的补偿功能。

根据图1所示的优选但非限制性的实施例，进给单元1包括旋转站s3，其沿着进给路径p布置，并且在该旋转站中，每个保持头4相对于装备8并围绕旋转轴线r1(如图4和图8所示)旋转，以改变部件2的取向。具体地，每个抽吸保持头4以旋转的方式安装在装备8上，从而围绕旋转轴线r1旋转，并存在凸轮操作系统25，以控制抽吸保持头4围绕旋转轴线r1的旋转。

根据图3、图4和图8，凸轮操作系统25包括凸轮26(图3所示)，该凸轮布置在引导件7旁边的固定位置处并沿着施加路径p布置，并且对于每个保持头4包括至少一个对应的凸轮随动辊27(如图4和8所示)，其耦接到凸轮26(即，在凸轮26上滑动以跟随凸轮26的轮廓)并机械地连接到抽吸保持头4。

根据优选的非限制性实施例(图4和图8所示)，在每个装备8中，凸轮随动辊27平行于旋转轴线r1取向；通过使轴线r1和凸轮随动辊27的对称轴线会聚在合适的点，可进一步优化；此外，具有操作臂28，操作臂具有第一端和第二端，辊27以旋转的方式安装在该第一端上，该第二端与抽吸保持头4成角度地成一体。在该实施例中，每个操作臂28的端部直接被约束到支撑抽吸保持头4的轴上，使得操作臂28的旋转运动变得与抽吸保持头4的旋转运动相同。

根据图3所示的另一实施例，凸轮26沿着施加路径p的一部分干涉施加路径，从而允许沿着施加路径p引入在空间上干预的站(诸如，像切割站)。在该实施例中，设置有锁定装置29(图4和图8中示出)，该锁定装置防止保持头4围绕旋转轴线r1旋转，从而避免保持头4沿着凸轮26被干涉的部分意外旋转。

此外，设置有控制装置，该控制装置在施加路径p的其中凸轮26被干涉的部分的上游处激活锁定装置29，并在施加路径p的其中凸轮26被干涉的部分的下游处使锁定装置29去激活。换句话说，锁定装置29从其中锁定装置29防止保持头4围绕旋转轴线r1旋转的主动(锁定)位置转到其中锁定装置29允许保持头4借助凸轮随动辊27在凸轮26的控制下自由旋转的被动(释放)位置。

根据一个可能的实施例，锁定装置29包括锁定销30，该锁定销可在主动位置和被动位置之间轴向滑动。此外，控制装置包括将锁定销30推向主动位置的弹性元件，以及将锁定销30推向被动位置从而压缩弹性元件的致动器元件(未示出)。根据本发明的优选但非限制性的实施例，锁定销30由铁磁材料制成，并且致动器元件包含磁体(未示出)，该磁体将锁定销30磁性地吸引到被动位置。

根据另一实施例，进给单元1包括旋转站s4，其沿着进给路径p(图1)布置，并且在该旋转站中，保持头4相对于装备8并围绕横向于进给路径p的旋转轴线r2(图4和图6中示出)旋转，以改变保持头4的倾斜度。以这种方式，在每个保持头4和引导件7之间存在的角度α(如图1所示)可被改变，以便允许保持头4以理想的方式接近连续带3。

具体地，围绕旋转轴线r2的旋转借助于另一凸轮操作系统31进行，该另一凸轮操作系统完全类似于操作系统25。因此，另一操作系统31也包括凸轮随动辊24(例如，在图4和图6中示出)和凸轮随动辊24在其上滑动的凸轮(未示出)。

根据优选的非限制性实施例，如上所述，并且根据图1，在输入站s1中，保持头4接收相应的部件2，其无间隙地连接到连续带3；此外，存在切割站s5，该切割站沿着施加路径p布置在输入站s1的下游，并设置有切割装置32，该切割装置横向切割连续带3，以使由保持头4保持的部件2与连续带3的其余部分分离。换句话说，在输入站s1中，当部件2由相应的抽吸保持头4接合时，部件2仍然是连续带3的一部分(即，无间隙地连接到连续带3)，并通过布置在输入站s1下游的切割站s5中的横向切割而与连续带3分离。

根据另一非限制性实施例，在输入站s1的上游(由于引导件7是闭合的，因此在输出站s2和输入站s1之间)存在第二旋转站s4，其允许保持头4围绕旋转轴线r2旋转以改变角度α，并且因此帮助保持头接近带3，从而在保持头4平行于带3之前防止保持头4的(尖锐的)端部接触带3并损坏带。

根据优选但非约束性的实施例，在切割站s5和输出站s2之间(即，在切割站s5的下游和输出站s的上游)存在旋转站s3，在该旋转站中，每个抽吸保持头相对于输送机5，图4所示的输送机4相对于输送机5并围绕旋转轴线r1(如图4所示)旋转90°(或旋转除了90°以外的任何其它角度)，该旋转轴线对于施加路径p是径向的(即垂直于施加路径)。

具体地，切割装置32包括：至少一个刀片33和至少一个反向刀片34，它们彼此协作以横向切割连续带3；切割滚筒35，布置在施加路径p的一侧上，支撑刀片33并围绕旋转轴线r3旋转，从而循环地允许刀片33与连续带3接触；以及反向滚筒36，布置在施加路径p的与切割滚筒35相对的一侧上，支撑反向刀片34并围绕旋转轴线r4(平行于旋转轴线r3)旋转，从而循环地允许反向刀片34在刀片33的相对侧上与连续带3接触。

由于上述滚筒35和36的控制单元以不同速度自由地控制它们，所以由切割滚筒35支撑的刀片33的数量完全独立于由反向滚筒36支撑的反向刀片34的数量，并且相对于该反向刀片34的数量是可变的，使得与带3的接触节奏是同步的。

根据图11所示的优选但非限制性的实施例，单元1包括滚筒，该滚筒安装成围绕旋转轴线r5旋转，并且在滚筒内部限定有抽吸室37(优选为圆柱形)，抽吸室通过柔性连接系统气动地连接到单个装备8上的保持头4，以便传递抽吸(即，相对于室内压力的负压)，并且因此允许保持头4通过抽吸来吸引和保持部件2。

对于每个装备8(即，对于每个保持头4)，柔性连接系统包括特别是由塑料制成的相应的柔性(铰接的)软管38，该软管将装备8(承载相应的保持头4)以气动的方式连接到抽吸室37。为了防止柔性软管38由于装备8的周期性运动而缠结和断裂，抽吸室37可围绕旋转轴线r5(对应于圆柱形抽吸室37的对称轴线)旋转(与相应的滚筒一起)。换句话说，抽吸室37通常以与装备8沿着引导件7的滑动同步的方式围绕旋转轴线r5旋转，从而防止柔性软管38缠结和断裂。换句话说，抽吸室37以这样的旋转速度转速围绕旋转轴线r5旋转，该旋转速度与装备8沿着引导件7的整圈的平均速度相等。显然，抽吸室37不能逐点地(即，即时地)跟随每个装备8的移动，并且因此，在某些时刻，抽吸室37相对于每个装备8提前或延迟；抽吸室37与每个装备8之间的距离的这些周期性变化(“脉动”)通过相应的柔性软管38的弹性变形得到补偿。

根据一个实施例，旋转轴线r5布置在引导件7的重心的区域中，以便使抽吸室37与每个装备8之间的距离的周期性变化(“脉冲”)的程度最小化。具体地，很明显，抽吸室37与单个装备8之间的距离的变化既是由于分别从引导件7和抽吸室37的形状之间的关系得出的几何因素引起的，又是由于装备沿引导件运动的运动定律引起的。

根据可能的非限制性实施例，抽吸室37以这样的旋转速度旋转，该旋转速度可随时间变化并即时地等于沿着引导件7运行的装备8的瞬时速度的平均值。根据替代的非限制性实施例，抽吸腔室37以这样的旋转速度旋转，该旋转速度在时间上恒定并等于装备8在引导件7的整个圈上的平均速度。

本文描述的实施例可彼此组合，而不会因此超出本发明的保护范围。

在附图所示的优选实施例中，上述进给单元1在自动制造机中使用以制造卫生吸收性制品。根据本文未示出的其它实施例，上述的进给单元1可在其它类型的自动制造机中使用，以制造与卫生吸收性制品不同(甚至完全不同)的产品；例如，上述进给单元1可在用于食品生产的自动制造机中使用或在加工烟草业产品的自动制造机中(例如，用于形成香烟组的单元中)使用。

上述进给单元1具有许多优点。

首先，上述进给单元1可承受快速的生产率，因为滑动件9的这样的结构决定了轮10的减少且均匀的磨损，该结构相对于平行于引导件7的轨道20并与其等距间隔开的平面完全对称。

此外，由于每个可移动装备8可设置有整体能够产生显著的驱动力的多个滑动器14，因此上述进给单元1允许部件2以非常高的速度和加速度移动(因此，具有快速的生产率)。

附图的参考数字的列表

1单元

2部件

3带

4保持头

5输送机

6装置

7引导件

8装备

9滑动件

10轮

11滚动表面

12线性电动机

13定子

14可移动滑动器

15磁体

16第一横向轮廓

17第二横向轮廓

18引导件的第一侧部

19引导件的第二侧部

20轨道

21连接元件

22列

23连杆

24凸轮随动辊

25操作系统

26凸轮

27凸轮随动辊

28操作臂

29锁定装置

30锁定销

31另一操作系统

32切割装置

33刀片

34反向刀片

35切割滚筒

36反向滚筒

37抽吸室

38柔性软管

p施加路径

r径向于路径的方向

t横向于路径的方向

c横向补偿方向

s1输入站

s2输出站

s3第一旋转站

s4第二旋转站

s5切割站

r1第一旋转轴线

r2第二旋转轴线

r3第三旋转轴线

r4第四旋转轴线

r5第五旋转轴线