一種滾壓式自動折疊機的制作方法

本發明涉及一種滾壓式自動折疊機，屬于機電一體化設備領域。

背景技術：

在服裝、家紡、玩具、工藝品等行業中，普遍采用具有柔性透氣特征的各種織物作為主要原材料。在這些行業的產品制作過程中，經常需要對織物片材完成折疊工序，而目前市場上沒有可以對這類片材完成折疊的自動化設備，完全采用人工進行折疊，因而限制了這些行業的生產自動化的提高與普及。要想采用自動化設備對織物片材進行折疊，必須解決織物片材的定位、抓取和折疊技術問題，而且產品制作過程中還往往要求復雜的折疊工藝，由于各種織物普遍具有柔性透氣特征，解決這些問題的技術難度較高，這也是目前相關行業仍然采用人工完成折疊工序的主要原因。總之，市場上需要一種適合柔性片材折疊、工藝設置靈活、通用性好的自動化折疊設備。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：針對背景技術中提及的目前市場上沒有可以對這類織物片材進行自動化完成折疊的設備的技術問題。

本發明的設計思想是，提出一款滾壓式自動折疊機，設備可設定折疊模式對布料自動折疊；滾壓式自動折疊機工藝動作流暢、生產效率高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種滾壓式自動折疊機，包括帶有水平設置的工作臺的下機架，與下機架緊靠的且位于下機架后方的豎直設置的后機架，設置在后機架上且懸吊于工作臺上的機械手，與機械手相連的抓取布片的爪盤和在工作臺上橫跨設置對布片進行折疊的插折器；

在下機架上設置用于采集布片圖像作為樣板的攝像機，設置用于照明的照明燈，設置電腦；電腦與攝像機相連；

工作臺包括臺面框架、上料臺、滾壓驅動電機、滾壓驅動輥、滾壓從動輥、滾壓同步帶、同步帶承板、出料擱板、折壓主導板、折壓副導板和至少一個的鎖布器；

工作臺通過臺面框架固定于下機架上方；上料臺嵌入臺面框架內且位于臺面框架的左側，滾壓驅動輥和滾壓從動輥分別通過軸承支撐于臺面框架內且位于臺面框架的右側；滾壓驅動電機通過機座固定于臺面框架上且其輸出軸與滾壓驅動輥的輥軸固定連接；滾壓同步帶套設于滾壓驅動輥和滾壓從動輥上，同步帶承板固定于臺面框架上且其上板面與滾壓同步帶貼緊；出料擱板設于滾壓同步帶右側下方并與其緊貼；折壓主導板的左端固定于上料臺的右上端且折壓主導板左端與上料臺右上端的上平面齊平，折壓主導板的右端從滾壓驅動輥的下方繞過并可滑動地支撐于出料擱板的左端上；折壓副導板設于滾壓驅動輥的上方且與上料臺的上平面齊平，折壓副導板位于折壓主導板的上方，在折壓副導板上沿著折壓主導板與滾壓驅動輥之間的間隙向內凹形成一個用于插折器插入的插折槽口；所有鎖布器間隔設置固定設于上料臺右端并且位于折壓主導板左端下方對應于插折槽口，在鎖布器的頂端設置頂針且頂針可貫穿過折壓主導板和折壓副導板插入到插折槽口內；在折壓主導板上與每個頂針相對應的位置處設有透針孔。

本發明技術方案中的電腦通過控制系統與機械手的X軸驅動電機，Y軸驅動電機，Z軸驅動電機，W軸驅動電機，滾壓驅動電機及鎖布器驅動電機和插折器的驅動電機或電磁鐵或電磁閥相連接。

對本發明技術方案的改進，插折器包括插折器門架、插折驅動器和插折刀板；插折器通過插折器門架橫跨在工作臺上方中部；插折刀板通過驅動導桿固定連接插折器門架且插折刀板與插折槽口對齊，插折刀板的下部一一對應透針孔設置垂直方向的槽口；插折驅動器的通過機座固定于插折器門架上。

對上述技術方案的進一步改進，插折驅動器采用氣缸、電磁鐵或類似的直線驅動機構制作。

對本發明技術方案的改進，鎖布器采用氣缸或電磁鐵制作。

對本發明技術方案的改進，機械手包括X軸驅動模組、Y軸驅動模組、Z軸驅動模組和W軸驅動電機，

X軸驅動模組包括X軸導軌、X軸螺桿、X軸滑塊、X軸聯軸器和X軸驅動電機，X軸螺桿的兩端分別通過軸承可旋轉地支撐于X軸導軌的兩端，X軸滑塊可滑動地支撐于X軸導軌并且通過滾珠螺母套設于X軸螺桿上，X軸驅動電機通過機座固定于X軸導軌的一端，X軸驅動電機的輸出軸通過X軸聯軸器與X軸螺桿固定連接；

Y軸驅動模組包括Y軸導軌、Y軸螺桿、Y軸滑塊、Y軸聯軸器和Y軸驅動電機，Y軸螺桿的兩端分別通過軸承可旋轉地支撐于Y軸導軌的兩端，Y軸滑塊可滑動地支撐于Y軸導軌并且通過滾珠螺母套設于Y軸螺桿上，Y軸驅動電機通過機座固定于Y軸導軌的一端，Y軸驅動電機的輸出軸通過Y軸聯軸器與Y軸螺桿固定連接；

Z軸驅動模組包括Z軸導軌、Z軸螺桿、Z軸滑塊、Z軸聯軸器和Z軸驅動電機，Z軸螺桿的兩端分別通過軸承可旋轉地支撐于Z軸導軌的兩端，Z軸滑塊可滑動地支撐于Z軸導軌并且通過滾珠螺母套設于Z軸螺桿上，Z軸驅動電機通過機座固定于Z軸導軌的一端，Z軸驅動電機的輸出軸通過Z軸聯軸器與Z軸螺桿固定連接；

Y軸驅動模組的Y軸導軌固定于X軸驅動模組的X軸滑塊上，Z軸驅動模組的Z軸滑塊固定于Y軸驅動模組的Y軸滑塊上，W軸驅動電機通過基座固定于Z軸驅動模組的Z軸導軌上且W軸驅動電機的輸出軸連接爪盤；

機械手通過其X軸驅動模組的X軸導軌固定于后機架上。

對上述技術方案的進一步改進，爪盤包括與W軸驅動電機的輸出軸相連的爪盤軸，爪盤軸上設置水平的爪盤橫擔，在爪盤橫擔的兩端均豎直設置緩沖器，在兩個緩沖器內均滑動設置導桿，導桿上均套設緩沖彈簧；兩個導桿的下端均通過腳法蘭連接拖板；拖板上設有呈陣列布局的拖板氣孔，拖板的每個拖板氣孔的下方粘貼有防滑墊且防滑墊上也設有與拖板氣孔一一對應的防滑墊氣孔。

本發明與現有技術相比，其有益效果是：

1、本發明的滾壓式自動折疊機，在生產使用中，只需將預先裁好的布片等軟性材料擺放在本設備的工作臺上，采集該布片的圖像作為樣板并在電腦屏幕上設置好布片樣本的折疊脊線，此后操作者只需將同樣的布片隨意擺放在工作臺上，本設備即可對布片進行自動識別定位并按照布片樣板中預先設定的折疊脊線對布片完成運料、插折、滾壓折疊和折疊成品輸出，其生產使用具有折疊工藝質量高、操作培訓簡單、自動化程度高等優點。

2、本發明的滾壓式自動折疊機，靈活人性化的設計和非常實用的功能。

3、目前市面上沒有該種產品出現；該滾壓式自動折疊機具有設計新穎、結構簡單、可靠、使用方便等優點。

附圖說明

圖1是本發明的總體結構示意圖。

圖2為本發明中的機械手的詳細結構示意圖。

圖3為本發明中的爪盤的結構示意圖。

圖4為本發明中的插折器的結構示意圖。

圖5為本發明中的工作臺的結構示意圖。

圖6為本發明中的工作臺的局部結構詳圖。

圖7為本發明的控制系統接線示意圖。

圖中：1-下機架，2-后機架，3-工作臺，4-機械手，5-爪盤，6-插折器，7-攝像機，8-照明燈，9-電腦，10-布片，11-折成品，12-折疊脊線，41-X軸驅動模組，42-Y驅動模組，43-Z驅動模組，44-W軸驅動電機。

301-臺面框架，302-上料臺，303-滾壓驅動電機，304-滾壓驅動輥，305-滾壓從動輥，306-滾壓同步帶，307-同步帶承板，308-出料擱板，309-折壓主導板，310-折壓副導板，311-插折槽口，312-鎖布器，313-頂針，314-透針孔。

411-X軸導軌，412-X軸螺桿，413-X軸滑塊，414-X軸聯軸器，415-X軸驅動電機,421-Y軸導軌，422-Y軸螺桿，423-Y軸滑塊，424-Y軸聯軸器，425-Y軸驅動電機,431-Z軸導軌，432-Z軸螺桿，433-Z軸滑塊，434-Z軸聯軸器，435-Z軸驅動電機。

51-爪盤軸，52-爪盤橫擔，53-垂直緩沖器，54-緩沖彈簧，55-導桿，56-腳法蘭，57-拖板，58-防滑墊，59-氣孔。

61-插折器門架，62-插折驅動器，63-驅動導桿，64-插折刀板，65-槽口。

具體實施方式

下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。

為使本發明的內容更加明顯易懂，以下結合附圖1-圖7和具體實施方式做進一步的描述。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例：

如圖1所示，為本實施例的滾壓式自動折疊機，包括帶有水平設置的工作臺3的下機架1，與下機架1緊靠的且位于下機架1后方的豎直設置的后機架2，設置在后機架2上且懸吊于工作臺3上的機械手4，與機械手4相連的抓取布片10的爪盤5和在工作臺3上橫跨設置對布片10進行折疊的插折器6。在下機架1上設置用于采集布片圖像作為樣板的攝像機7，設置用于照明的照明燈8，設置電腦9；電腦9與攝像機7相連。電腦9通過控制系統與機械手4的X軸驅動電機，Y軸驅動電機，Z軸驅動電機，W軸驅動電機，滾壓驅動電機及鎖布器驅動電機和插折器6的驅動電機或電磁鐵或電磁閥相連接。

如圖1、5和6所示，工作臺3包括臺面框架301、上料臺302、滾壓驅動電機303、滾壓驅動輥304、滾壓從動輥305、滾壓同步帶306、同步帶承板307、出料擱板308、折壓主導板309、折壓副導板310和至少一個的鎖布器312。

工作臺3通過臺面框架301固定于下機架1上方；上料臺302嵌入臺面框架301內且位于臺面框架301的左側，滾壓驅動輥304和滾壓從動輥305分別通過軸承支撐于臺面框架301內且位于臺面框架301的右側；滾壓驅動電機303的通過機座固定于臺面框架301上且其輸出軸與滾壓驅動輥304的輥軸固定連接；滾壓同步帶306套設于滾壓驅動輥304和滾壓從動輥305上，同步帶承板307固定于臺面框架301上且其上板面與滾壓同步帶306貼緊；出料擱板308設于滾壓同步帶306右側下方并與其緊貼；折壓主導板309的左端固定于上料臺302的右上端且折壓主導板309左端與上料臺302右上端的上平面齊平，折壓主導板309的右端從滾壓驅動輥304的下方繞過并可滑動地支撐于出料擱板308的左端上；折壓副導板310設于滾壓驅動輥304的上方且與上料臺302的上平面齊平，折壓副導板310位于折壓主導板309的上方，在折壓副導板310上在沿著折壓主導板309與滾壓驅動輥304之間的間隙向內凹形成一個用于插折器6插入的插折槽口311；所有鎖布器312間隔設置固定設于上料臺302右端并且位于折壓主導板309左端下方對應于插折槽口311，鎖布器312采用氣缸或電磁鐵制作。在鎖布器312的頂端設置頂針313且頂針313可貫穿過折壓主導板309和折壓副導板310插入到插折槽口311內；在折壓主導板309上與每個頂針313相對應的位置處設有透針孔314。

如圖1和4所示，插折器6包括插折器門架61、插折驅動器62和插折刀板64；插折器6通過插折器門架61橫跨在工作臺3上方中部；插折刀板64通過驅動導桿63固定連接插折器門架61且插折刀板64與插折槽口311對齊，插折刀板64的下部一一對應透針孔314設置垂直方向的槽口65；插折驅動器62的通過機座固定于插折器門架61上。插折驅動器62采用氣缸、電磁鐵或類似的直線驅動機構制作。

如圖1和2所示，機械手4包括X軸驅動模組41、Y軸驅動模組42、Z軸驅動模組43和W軸驅動電機44。

X軸驅動模組41包括X軸導軌411、X軸螺桿412、X軸滑塊413、X軸聯軸器414和X軸驅動電機415，X軸螺桿412的兩端分別通過軸承可旋轉地支撐于X軸導軌411的兩端，X軸滑塊413可滑動地支撐于X軸導軌411并且通過滾珠螺母套設于X軸螺桿412上，X軸驅動電機415通過機座固定于X軸導軌411的一端，X軸驅動電機415的輸出軸通過X軸聯軸器414與X軸螺桿22固定連接。

Y軸驅動模組42包括Y軸導軌421、Y軸螺桿422、Y軸滑塊423、Y軸聯軸器424和Y軸驅動電機425，Y軸螺桿422的兩端分別通過軸承可旋轉地支撐于Y軸導軌421的兩端，Y軸滑塊423可滑動地支撐于Y軸導軌421并且通過滾珠螺母套設于Y軸螺桿422上，Y軸驅動電機425通過機座固定于Y軸導軌421的一端，Y軸驅動電機425的輸出軸通過Y軸聯軸器424與Y軸螺桿22固定連接。

Z軸驅動模組43包括Z軸導軌431、Z軸螺桿432、Z軸滑塊433、Z軸聯軸器434和Z軸驅動電機435，Z軸螺桿432的兩端分別通過軸承可旋轉地支撐于Z軸導軌431的兩端，Z軸滑塊433可滑動地支撐于Z軸導軌431并且通過滾珠螺母套設于Z軸螺桿432上，Z軸驅動電機435通過機座固定于Z軸導軌431的一端，Z軸驅動電機435的輸出軸通過Z軸聯軸器434與Z軸螺桿22固定連接。

Y軸驅動模組42的Y軸導軌421固定于X軸驅動模組41的X軸滑塊413上，Z軸驅動模組43的Z軸滑塊433固定于Y軸驅動模組42的Y軸滑塊423上，W軸驅動電機44通過基座固定于Z軸驅動模組43的Z軸導軌431上且W軸驅動電機44的輸出軸連接爪盤5；

機械手4通過其X軸驅動模組41內的X軸導軌411固定于后機架2上。

如圖1和3所示，爪盤5包括與W軸驅動電機44的輸出軸相連的爪盤軸51，爪盤軸51上設置水平的爪盤橫擔52，在爪盤橫擔52的兩端均豎直設置緩沖器53，在兩個緩沖器53內均滑動設置導桿55，導桿55上均套設緩沖彈簧54；兩個導桿55的下端均通過腳法蘭56連接拖板57；拖板57上設有呈陣列布局的拖板氣孔59，拖板57的每個拖板氣孔59的下方粘貼有防滑墊58且防滑墊58上也設有與拖板氣孔59一一對應的防滑墊氣孔。

本實施例零部件中，下機架1和后機架2采用金屬材料制作，機械手4、攝像機7、照明燈8電腦9可以采用市場上現成部件，工作臺的上料臺302采用金屬、塑料或木板制作，滾壓驅動電機303)滾壓驅動輥304、滾壓從動輥305和滾壓同步帶306和鎖布器312可以采用市場上現成部件；折壓主導板309、折壓副導板310及出料擱板308采用彈性薄鋼板制作。插折刀板64采用金屬或塑料制作。其余零部件采用金屬或工程塑料制作。

本設備在生產應用中的工作過程如下:：

首先進行生產設置：啟動本設備，系統控制軟件通過電腦9驅動機械手4將爪盤5抬起并將其歸零到工作臺3的左上角，操作者將預先裁好的布片10擺放在本設備的工作臺上，電腦9通過攝像機7采集該布片的圖像作為樣板并在電腦屏幕上設置好布片樣板的折疊脊線12，保存生產設置在電腦9中。

啟動本設備進入生產運行，在電腦9的控制下，插折驅動器62通過驅動導桿63將插折刀板64提起，滾壓驅動電機303停止運轉，鎖布器312將頂針313縮回。操作者將預先裁好的同樣的布片10擺放在工作臺上，電腦9通過攝像機7采集該布片的圖像并與前面預設的布片樣板進行比較從而對布片10進行自動識別和定位，然后機械手4將爪盤5運動到該布片的上方并落下以壓住布片。

此后，系統控制軟件根據布片樣板中預先設定的折疊脊線12和當前布片10的方位進行機械手4的運動規劃，電腦9控制機械手4通過爪盤5將布片拖運到工作臺3的插折槽口311上方并使得布片10上預定的折疊脊線12與插折槽口311的中心線對齊，然后電腦9驅動機械手4將爪盤5抬起并將其歸零到工作臺3的左上角。

接下來，插折驅動器62將插折刀板64插入插折槽口311，同時對布片10沿預定的折疊脊線12完成折疊并將布片10掖入插折槽口311，鎖布器312將頂針313從透針孔314頂出并將布片10夾持在插折槽口311中，然后插折驅動器62將插折刀板64從插折槽口311中抽出，接著鎖布器312將頂針313從透針孔314縮回。

此后，滾壓驅動電機303啟動并通過滾壓驅動輥304和滾壓從動輥305帶動滾壓同步帶306逆時針運轉，帶動滾壓同步帶306與折壓主導板309之間形成擠壓牽引作用并將插折槽口311中的布片10抽拉轉運到出料擱板308的右端，在此過程中布片10在滾壓同步帶306與折壓主導板309和出料擱板308的擠壓與拖送復合作用下完成折疊。

本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。

如上所述，盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明，但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。