在线智能非金属切标系统

摘要

本发明公开了在线智能非金属切标系统，包括机架、机架上安装有放膜组件和收膜组件，其特征在于：所述的机架上还安装有切标机械手和牵引组件，切标机械手包括真空吸台,真空吸台的两端设置有切标X轴，切标Y轴架设于两条切标X轴的滑块座上面，切割Z轴安装在切标Y轴的滑块座侧面，两条切标X轴通过驱动轴同步驱动，切标Z轴包括一个固定板,用于驱动该切标Z轴的伺服电机和直线导轨均安装于此固定板上，切割刀固定在直线导轨的滑块安装板上，滑块安装板则通过驱动连杆与一个偏心转盘连接，本发明通过在模内实现了在线自动分切标纸，并且可随时进行调节标纸尺寸，提高了生产效率、降低了生产成本、贴标质量更好，更稳定。

权利要求

1.在线智能非金属切标系统，包括机架、机架上安装有放膜组件和收膜组件，其特征在于：所述的机架上还安装有切标机械手和牵引组件，切标机械手包括真空吸台, 真空吸台的两端设置有切标X轴，切标Y轴架设于两条切标X轴的滑块座上面，切割Z轴安装在切标Y轴的滑块座侧面，放膜组件上设置有过渡辊和放膜驱动电机，收膜组件上设置有浮动辊、收膜驱动电机、过渡辊和牵引组件，牵引组件由收膜驱动电机驱动进行收膜，其浮动辊通过轴承安装在竖直的导轴上，并能在导轴上进行上下垂直运动，切标X轴包含伺服电机及X轴滑动装置，两条切标X轴通过驱动轴同步驱动，切标Y轴包含伺服电机及Y轴滑动装置，并且侧部设置有一个横梁,其驱动该切标Y轴的伺服电机和Y轴滑动装置均固定于该横梁上，切标Z轴包括一个固定板,用于驱动该切标Z轴的伺服电机和直线导轨均安装于此固定板上，切割刀固定在直线导轨的滑块安装板上，滑块安装板则通过驱动连杆与一个偏心转盘连接，所述的机架上还安装有取标组件，取标组件上设置有取标升降机构，取标升降机构下部依次设置有取标侧姿机构、取标治具板、取标治具和取标吸盘,所述的浮动辊的上下运动极限位置处设置有限位开关，且限位开关的位置能进行调节。

2.根据权利要求1所述的在线智能非金属切标系统，其特征在于：所述的放膜组件采用伺服电机驱动与色标传感器定位。

3.根据权利要求1所述的在线智能非金属切标系统，其特征在于：所述的取标治具能在取标治具板上进行位置调节。

4.根据权利要求1所述的在线智能非金属切标系统，其特征在于：所述的浮动辊在上下运动过程中进行收膜时，能在轴承上进行轴向动态运动。

5.根据权利要求1所述的在线智能非金属切标系统，其特征在于：所述的切割刀为非旋转式刀具。

6.根据权利要求1所述的在线智能非金属切标系统，其特征在于：所述的切割刀的切割方式为非去除材料的切割方式。

7.根据权利要求1所述的在线智能非金属切标系统，其特征在于：所述的切割刀能随着切割路径自动跟随切割路径方向以调整刀片的方向。

说明书

在线智能非金属切标系统

技术领域

[0001] 本发明涉及生产设备领域，尤其涉及在线智能非金属切标系统。

背景技术

[0002] 随着人们生活水平的提高，各种日用品要求贴标的需求越来越大，目前在塑料日用品的生产过程中，对于模内贴标产品，通常是工人用手拿着标纸放入到模具内进行贴标，生产效率低，成本高，且存在严重的安全隐患，这种方式已逐渐被市场所淘汰。

[0003] 而有些企业选用已经冲切的标纸放入到模内贴标机的标仓里再进行贴标，但这种贴标的成本高，且标纸会有静电、歪斜的情况，经常出现漏标、重标现象，一般流程是这样的：客户接到订单生产，到标签厂订标签，标签厂接到订单会制作刀模，通过刀模来裁切标签纸，刀模在制作过程中很难一次性做准，需要经过多次调整，所以从客户接单到出标签纸耗费的时间长，还有标签厂通过刀模切出来的是整列标签，放入到标仓里，标签与标签存在着静电，因此需要去除静电，并且设备在取标时，由于标签纸之间有一定的吸附力，经常会出现取标时会取出多张标纸，贴标设备在贴标时就会出现错误，很容易造成产品贴纸错误，严重会报废产品。

发明内容

[0004] 本发明公开了在线智能非金属切标系统，用以解决现有技术的不足。

[0005] 为解决上述问题，本发明的技术解决方案是：

[0006] 在线智能非金属切标系统，包括机架、机架上安装有放膜组件和收膜组件，所述的机架上还安装有切标机械手和牵引组件，切标机械手包括真空吸台,真空吸台的两端设置有切标X轴，切标Y轴架设于两条切标X轴的滑块座上面，切割Z轴安装在切标Y轴的滑块座侧面，放膜组件上设置有过渡辊和放膜驱动电机，收膜组件上设置有浮动辊、收膜驱动电机、过渡辊和牵引组件，牵引组件由收膜驱动电机驱动进行收膜，其浮动辊通过轴承安装在竖直的导轴上，并能在导轴上进行上下垂直运动，切标X轴包含伺服电机及X轴滑动装置，两条切标X轴通过驱动轴同步驱动，切标Y轴包含伺服电机及Y轴滑动装置，并且侧部设置有一个横梁,其驱动该切标Y轴的伺服电机和Y轴滑动装置均固定于该横梁上，切标Z轴包括一个固定板,用于驱动该切标Z轴的伺服电机和直线导轨均安装于此固定板上，切割刀固定在直线导轨的滑块安装板上，滑块安装板则通过驱动连杆与一个偏心转盘连接，所述的机架上还安装有取标组件，取标组件上设置有取标升降机构，取标升降机构下部依次设置有取标侧姿机构、取标治具板、取标治具和取标吸盘。

[0007] 所述的浮动辊的上下运动极限位置处设置有限位开关，且限位开关的位置能进行调节。

[0008] 所述的放膜组件采用伺服电机驱动与色标传感器定位。

[0009] 所述的取标治具能在取标治具板上进行位置调节。

[0010] 所述的浮动辊在上下运动过程中进行收膜时，能在轴承上进行轴向动态运动。

[0011] 所述的切割刀为非旋转式刀具。

[0012] 所述的切割刀的切割方式为非去除材料的切割方式。

[0013] 所述的切割刀能随着切割路径自动跟随切割路径方向以调整刀片的方向。

[0014] 本发明的有益效果是：通过在模内实现了在线自动分切标纸，并且可随时进行调节标纸尺寸，提高了生产效率、降低了生产成本、贴标质量更好，更稳定，并且采用了偏心转盘结构的切割刀的，其结构简单，所占用空间小，切割动作快，效率高，反应快。

附图说明

[0015] 图1为本发明的结构示意图；

[0016] 图2为本发明的结构示意图；

[0017] 图3为本发明的切标机械手结构示意图；

[0018] 图4为本发明的放膜组件结构示意图；

[0019] 图5为本发明的放膜组件结构示意图；

[0020] 图6为本发明的收膜组件结构示意图；

[0021] 图7为本发明的取标组件结构示意图；

[0022] 图8为本发明的切标Z轴结构示意图；

[0023] 图中:1－机架、2－放膜组件、3－收膜组件、4－切标机械手、5—牵引组件、6—浮动辊、7—过渡辊、8—放膜驱动电机、9—取标组件、10‑收膜驱动电机、41—切标X轴、42—切标Y轴、43—切标Z轴、44—切割刀、45—切割垫板、46—真空吸台、47－驱动轴、48‑横梁、50‑固定板，51‑滑块安装板，52‑偏心转盘、53‑驱动连杆、61‑导轴、62‑限位开关，91—取标升降机构、92—取标侧姿机构、93—取标治具板、94—取标治具、95—取标吸盘。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

[0025] 参见附图1－8，本发明包括机架1、机架1上安装有放膜组件2和收膜组件3，所述的机架1上还安装有切标机械手4和牵引组件5，切标机械手4包括真空吸台46,真空吸台46的两端设置有切标X轴41，切标Y轴42架设于两条切标X轴41的滑块座上面，切割Z轴43安装在切标Y轴42的滑块座侧面，放膜组件2上设置有过渡辊7和放膜驱动电机8，收膜组件3上设置有浮动辊6、收膜驱动电机10、过渡辊7和牵引组件5，牵引组件5由收膜驱动电机10驱动进行收膜，其浮动辊6通过轴承安装在竖直的导轴61上，并能在导轴61上进行上下垂直运动，切标X轴42包含伺服电机及X轴滑动装置，两条切标X轴41通过驱动轴47同步驱动，切标Y轴包含伺服电机及Y轴滑动装置，并且侧部设置有一个横梁48,其驱动该切标Y轴的伺服电机和Y轴滑动装置均固定于该横梁48上，切标Z轴43包括一个固定板50,用于驱动该切标Z轴43的伺服电机和直线导轨均安装于此固定板50上，切割刀44固定在直线导轨的滑块安装板51上，滑块安装板51则通过驱动连杆53与一个偏心转盘52连接，所述的机架1上还安装有取标组件9，取标组件9上设置有取标升降机构91，取标升降机构91下部依次设置有取标侧姿机构92、取标治具板93、取标治具94和取标吸盘95。

[0026] 所述的浮动辊6的上下运动极限位置处设置有限位开关62，且限位开关62的位置能进行调节。

[0027] 所述的放膜组件2采用伺服电机驱动与色标传感器定位。

[0028] 所述的取标治具94能在取标治具板93上进行位置调节。

[0029] 所述的浮动辊6在上下运动过程中进行收膜时，能在轴承上进行轴向动态运动。

[0030] 所述的切割刀44为非旋转式刀具。

[0031] 所述的切割刀44的切割方式为非去除材料的切割方式。

[0032] 所述的切割刀44能随着切割路径自动跟随切割路径方向以调整刀片的方向。

[0033] 在实际应用中，切标机械手4的切标X轴41、切标Y轴42、切标Z轴43、切割刀44做三轴运动完成标纸切割，取标组件9下去取走刚切好的标纸，切标X轴42包含伺服电机及X轴滑动装置，两条切标X轴41通过驱动轴47同步驱动，保证架设在切标Y轴42运动的平稳，该滑动装置包括直线导轨和同步带、同步带轮，驱动动力由伺服电机的旋转运动转化为滑动装置的直线运动，切标Y轴42包含伺服电机及Y轴滑动装置,该Y轴滑动装置包括直线导轨和同步带、同步带轮，驱动动力由伺服电机的旋转运动转化为滑动装置的直线运动，所述切标Y轴还包括一横梁48，所述用于驱动该切标Y轴运动系统的伺服电机和Y轴滑动装置固定于该横梁48上，所述切标Z轴43还包括一个固定板50,所述用于驱动该切标Z轴43的伺服电机和直线导轨均安装于此固定板50上，切割刀44固定在直线导轨的滑块安装板51上，切割刀44的上下运动，是由伺服电机的旋转，带动偏心转盘52，驱动连杆53转换为上下的直线运动，本发明的切标机械手4不但可以提高系统运行平稳性和准确性,而且可以实现负载的高速、准确定位。

[0034] 收膜组件3是采用浮动辊6的自重上下浮动控制收膜组件3的间隙收卷，即切标机械手4完成一次标纸切割，收膜组件3进行一次收膜，当浮动辊6运动到达下部的限位开关62，此时收膜驱动电机10开始驱动牵引组件5收膜，当浮动辊6向上运动到达上部的限位开关62的位置时，收膜驱动电机10则停止运动，此时标纸膜完成一个标纸的张紧动作，因此放膜组件2送膜一次，切标机械手4则相应切割一张标纸，然后取标组件9取走一张切割完成的标纸进行贴标。

[0035] 真空吸台46通过高压旋涡风机的负压将贴标薄膜均匀吸附在真空吸台46上面，保证切标机械手4切割过程中薄膜不发生偏移，切标机械手4按照预先设的程序，由伺服电机驱动的切标X轴41、切标Y轴42、切标Z轴43三轴高速联动，切割刀44对被切割的薄膜进行快速切割，切割完成后，取标组件9的取标侧姿机构92翻转到达水平位置，取标升降机构91下降到取标位置，此时真空吸台46采用真空破坏阀的方式，将切割完成并紧贴在真空吸台46的薄膜轻轻破坏真空，使得取标吸盘95顺畅吸取切割完成的标纸，然后取标侧姿机构92翻转回位到达垂直位置，切标机械手4的取标治具94吸取切割完成的标纸进行膜内贴标，取标吸盘95均布分布在标纸有效范围边缘，使得取标更加平整。

[0036] 这样取标组件9下到切标机械手4内部，取走刚切好吸在切割垫板45上的贴标，放膜驱动电机8驱动牵引组件5和放膜组件2带动膜转动一个贴标位，边料膜经过牵引组件5到浮动辊6到过渡辊7进行收膜，这样被切标的边料膜被收卷起来，因为放膜组件2采用伺服电机驱动与色标传感器定位，使得放膜更加精准，收膜组件3是采用浮动辊6是靠自重上下浮动控制收膜组件3的间隙收卷，即切标机械手4完成一次标纸切割，收膜组件3进行一次收膜，当浮动辊6运动到达下部的限位开关62，此时收膜驱动电机10开始驱动牵引组件5收膜，当浮动辊6向上运动到达上部的限位开关62的位置时，收膜驱动电机10则停止运动，此时标纸膜完成一个标纸的张紧动作，取标组件9可作为选配机构，控制方式即可以由外部注塑机机械手控制，也可以安装独立控制器控制，贴标膜经过放膜组件2，过渡辊7到切标机械手4，被切标后边料膜再经过牵引组件5、浮动辊6和过渡辊7进行收卷起来，这样放膜组件2送膜一次，切标机械手4相应分切一张标纸，然后取标组件取走一张切割完成的标纸进行模内贴标，机械手上的取标治具取出走一张标纸放入到注塑机的模具内，同时取标治具把日用产品取出放到成品输送带上送出。

[0037] 浮动辊6在上下运动过程中进行收膜时，能在轴承上进行轴向动态运动，浮动辊6与轴承为间隙配合，浮动辊6在装入膜之前是能自由上行滑动，以及可以自由轴向转动，在进行收膜时，浮动辊6能根据膜在运动中的情况，膜在运动过程中，会产生一定轴向力，因此浮动辊6能够根据膜的受力情况在轴承内自动进行轴向调整运动，以消除些轴向力，从而来自动调节收膜的摩擦力，在装入膜后，浮动辊6由于它自身的重力G及膜的拉力F悬停在上部的限位开关62及下部的限位开关62之间某个位置，此时由于G是固定不变的，所以，膜的拉力F也是固定不变的，膜的拉力F固定不变有利于切膜的稳定性，随着切膜的进行，浮动辊6会逐步下降，当它下降到下部的限位开关62所设定的位置时，收膜驱动电机10开始动作并使浮动辊6逐步上升，当浮动辊6上升到上部的限位开关62设定的位置后，收膜驱动电机10停止动作。

[0038] 当切割刀44处于非切割状态时(如待机及移位时)，偏心转盘52通过驱动连杆53使切割刀44提起，当切割刀44处于切割状态时，偏心转盘52通过驱动连杆53使切割刀44下降，使之与膜接触，从而可以进行对膜进行切割，切割刀44为非旋转式刀具，即不同于传统的铣刀、钻头等旋转式刀具，如刀片、激光或者热电阻丝均可作为切割刀44，并且切割刀44的切割方式为非去除材料的切割方式，切割刀44在采用如刀片式的刀具进行切割时，切割刀44能随着切割路径自动跟随切割路径方向以调整刀片的方向，从而达到切割的作用，此处选择偏心转盘52的结构主要是因为此种结构相比于传统的齿轮齿条或同步轮等方式，具有结构简单，实用性强，所占的空间比较小，同时也因为结构简单，自身的重量也比较轻，有利于快速动作，切割效率高，反应快。

[0039] 此日用品在线切标再模内贴标及成品下料设备，提高了生产效率、降低了生产成本。

[0040] 上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。