一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置及方法与流程

本发明属于物料卷筒，尤其涉及一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置及方法。

背景技术：

1、在一些物料自动化生产中，例如假睫毛、假发等带状毛料的物料卷筒工序中，卷料的紧实度和平整度直接影响产品的质量，卷料不紧实、不平整会造成物料无法使用，特别是尾端物料无法贴合卷辊造成物料变形无法使用，其根本原因是因为目前市场上的卷筒工序多为前端粗略固定，之后由电机或人工进行辊子转动达到卷筒效果，不仅效率低下且卷曲不紧实，造成质量水平一般。特别一些工艺场景中，粗放式卷料无法满足需求，只能借助于人工，导致效率低下，管理成本升高。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置及方法，以解决上述的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置及方法的具体技术方案如下：

3、一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，包括卷料平台、卷料辊子、从动辊子和自适应移动装置，所述卷料辊子设置在卷料平台上方，所述自适应移动装置设置在卷料平台前方，用于夹取从动辊子，并带动从动辊子前后上下移动，根据自适应算法使从动辊子自适应贴合卷料辊子表面。

4、进一步的，所述卷料辊子轴心距离卷料平台具有高度h，高度h提供卷料过程中卷料辊子直径变大的可变范围，直至最大时接触卷料平台表面。

5、进一步的，所述卷料平台中间具有长条形的凹槽，所述凹槽为半圆弧状，圆弧表面与从动辊子圆弧大小相匹配，所述凹槽用于在卷料初始状态下固定从动辊子。

6、进一步的，所述自适应移动装置包括固定支架、x轴移动机构、y轴移动机构、夹持机构，所述固定支架固定设置在卷料平台前方两侧位置，所述x轴移动机构设置在固定支架上，所述y轴移动机构设置在x轴移动机构上，所述夹持机构设置在y轴移动机构上，所述夹持机构用于夹持从动辊子，所述x轴移动机构用于实现夹持机构的x轴方向的移动，所述y轴移动机构用于实现夹持机构的y轴方向的移动。

7、进一步的，所述x轴移动机构包括滑轨、滑块、支座和x轴驱动气缸，两条滑轨分别设置在固定支架上方，两块滑块分别滑动设置在两条滑轨上，所述支座两端分别与两块滑块固定连接，所述x轴驱动气缸固定安装在固定支架上，输出端与支座底部轴连接，通过输出端的伸缩带动支座沿着滑轨前后移动。

8、进一步的，所述y轴移动机构固定安装在支座上，随着支座前后移动，所述y轴移动机构包括y轴驱动气缸、固定件，所述y轴驱动气缸固定安装在支座上，输出端与支座下方的固定件固定连接，所述y轴驱动气缸伸缩带动固定件在y轴方向上下移动。

9、进一步的，所述夹持机构固定安装在固定件上，随着固定件上下移动，所述夹持机构包括夹持气缸和夹持臂，所述夹持气缸固定安装在固定件上，所述夹持气缸左右输出端分别与两个夹持臂固定连接，所述夹持气缸伸缩带动两个夹持臂靠近或远离，实现夹持或松开动作，所述夹持臂用于夹持从动辊子。

10、进一步的，所述卷料辊子与从动辊子都带有弹性机构，所述弹性机构采用气动可调弹性结构；所述气动弹性结构采用滑台气缸方式，通过调整气压来调整弹力，以实现调节误差补偿。

11、本发明还公开了一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置的自适应卷料方法，包括前端贴合步骤和卷料步骤，具体如下：

12、步骤1：前端贴合步骤：

13、步骤1.1、将从动辊子放置于卷料平台的凹槽中，然后将待卷材料放置于卷料平台上并覆盖从动辊子，保留一段长度在前方；

14、步骤1.2、x轴移动机构、y轴移动机构移动至从动辊子的位置a处，夹持机构夹持住从动辊子两端；

15、步骤1.3、x轴移动机构、y轴移动机构携带从动辊子至贴合高度位b处，并连带保留长度材料贴合于从动辊子与卷料辊子相接处；

16、步骤1.4、自适应移动装置根据卷料辊子直径进行对应圆弧路径计算，并通过运动控制器实现圆弧插补，实现从动辊子与卷料辊子在初始状态下密接贴合；

17、步骤2：卷料步骤：

18、步骤2.1、通过计算物料厚度，设置卷料过程中的每圈直径变化值t，并在往后每次卷料辊子旋转一周，次数c增加，y轴高度g调整2c*t，实现从动辊子与卷料辊子实时贴合；

19、步骤2.2、从动辊子与卷料辊子在物料前端贴合后，从动辊子移动至卷料位d,此时卷料辊子进行旋转卷料，并随着卷料层数增加，从动辊子进行位置偏移；实现从动辊子与卷料辊子在卷料过程中直径不断变大的情况下保持密接贴合。

20、本发明的一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置及方法具有以下优点： 本发明的卷料装置具有自适应移动装置，能够控制从动辊子在前端贴合过程中将前端紧密贴合在卷料辊子上，并在卷料辊子直径不断变大的过程中通过自适应算法自动调整从动辊子的高度，以实时紧密贴合卷料辊子，提供了卷料的紧实度和平整度，提高了材料的利用率和卷管的质量。

技术特征：

1.一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，包括卷料平台（1）、卷料辊子（2）、从动辊子（3）和自适应移动装置（4），所述卷料辊子（2）设置在卷料平台（1）上方，其特征在于，所述自适应移动装置（4）设置在卷料平台（1）前方，用于夹取从动辊子（3），并带动从动辊子（3）前后上下移动，根据自适应算法使从动辊子（3）自适应贴合卷料辊子（2）表面。

2.根据权利要求1所述的带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，其特征在于，所述卷料辊子（2）轴心距离卷料平台（1）具有高度h，高度h提供卷料过程中卷料辊子（2）直径变大的可变范围，直至最大时接触卷料平台（1）表面。

3.根据权利要求1所述的带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，其特征在于，所述卷料平台（1）中间具有长条形的凹槽（11），所述凹槽（11）为半圆弧状，圆弧表面与从动辊子（3）圆弧大小相匹配，所述凹槽（11）用于在卷料初始状态下固定从动辊子（3）。

4.根据权利要求1所述的带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，其特征在于，所述自适应移动装置（4）包括固定支架（41）、x轴移动机构（42）、y轴移动机构（43）、夹持机构（44），所述固定支架（41）固定设置在卷料平台（1）前方两侧位置，所述x轴移动机构（42）设置在固定支架（41）上，所述y轴移动机构（43）设置在x轴移动机构（42）上，所述夹持机构（44）设置在y轴移动机构（43）上，所述夹持机构（44）用于夹持从动辊子（3），所述x轴移动机构（42）用于实现夹持机构（44）的x轴方向的移动，所述y轴移动机构（43）用于实现夹持机构（44）的y轴方向的移动。

5.根据权利要求4所述的带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，其特征在于，所述x轴移动机构（42）包括滑轨（421）、滑块（422）、支座（423）和x轴驱动气缸（424），两条滑轨（421）分别设置在固定支架（41）上方，两块滑块（422）分别滑动设置在两条滑轨（421）上，所述支座（423）两端分别与两块滑块（422）固定连接，所述x轴驱动气缸（424）固定安装在固定支架（41）上，输出端与支座（423）底部轴连接，通过输出端的伸缩带动支座（423）沿着滑轨（421）前后移动。

6.根据权利要求5所述的带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，其特征在于，所述y轴移动机构（43）固定安装在支座（423）上，随着支座（423）前后移动，所述y轴移动机构（43）包括y轴驱动气缸（431）、固定件（432），所述y轴驱动气缸（431）固定安装在支座（423）上，输出端与支座（423）下方的固定件（432）固定连接，所述y轴驱动气缸（431）伸缩带动固定件（432）在y轴方向上下移动。

7.根据权利要求6所述的带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，其特征在于，所述夹持机构（44）固定安装在固定件（432）上，随着固定件（432）上下移动，所述夹持机构（44）包括夹持气缸（441）和夹持臂（442），所述夹持气缸（441）固定安装在固定件（432）上，所述夹持气缸（441）左右输出端分别与两个夹持臂（442）固定连接，所述夹持气缸（441）伸缩带动两个夹持臂（442）靠近或远离，实现夹持或松开动作，所述夹持臂（442）用于夹持从动辊子（3）。

8.根据权利要求1所述的带圆弧插补可变直径自适应卷料装置，其特征在于，所述卷料辊子（2）与从动辊子（3）都带有弹性机构，所述弹性机构采用气动可调弹性结构；所述气动弹性结构采用滑台气缸方式，通过调整气压来调整弹力，以实现调节误差补偿。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的带圆弧插补可变直径自适应卷料装置的自适应卷料方法，其特征在于，包括前端贴合步骤和卷料步骤，具体如下：

技术总结
本发明属于物料卷筒技术领域，公开了一种带圆弧插补可变直径自适应卷料装置及方法，包括卷料平台、卷料辊子、从动辊子和自适应移动装置，所述卷料辊子设置在卷料平台上方，所述自适应移动装置设置在卷料平台前方，用于夹取从动辊子，并带动从动辊子前后上下移动，根据自适应算法使从动辊子自适应贴合卷料辊子表面。本发明的卷料装置具有自适应移动装置，能够控制从动辊子在前端贴合过程中将前端紧密贴合在卷料辊子上，并在卷料辊子直径不断变大的过程中通过自适应算法自动调整从动辊子的高度，以实时紧密贴合卷料辊子，提供了卷料的紧实度和平整度，提高了材料的利用率和卷管的质量。

技术研发人员：王进
受保护的技术使用者：青岛睫发源创新科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22