本發(fā)明涉及無紡布的生產(chǎn)包裝設備領域，更具體地說是一種無紡布自動化包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

無紡布：無紡布（英文名：Non Woven Fabric 或者 Nonwoven cloth）又稱不織布，是由定向的或隨機的纖維而構(gòu)成，是新一代環(huán)保材料，具有防潮、透氣、柔韌、質(zhì)輕、不助燃、容易分解、無毒無刺激性、色彩豐富、價格低廉、可循環(huán)再用等特點。一般都是采用聚丙烯（pp材質(zhì)）粒料為原料，經(jīng)高溫熔融、噴絲、鋪綱、熱壓卷取連續(xù)一步法生產(chǎn)而成，因而具有布的外觀和某些性能而稱其為布?；跓o紡布生產(chǎn)過程中需要對無紡布外表面進行包膜處理，但是無紡布是用來制造個人護理、食品包裝、醫(yī)療等對于衛(wèi)生要求較高的產(chǎn)品，所以不允許對無紡布外表面進行觸摸。而現(xiàn)有的無紡布一般采用人工的包裝形式進行包裝生產(chǎn)，利用人手抱取無紡布外表面放入包裝機進行包裝，不僅包裝效率低、勞動強度大，而且無紡布外表面容易受到污染。

為了解決這一問題，有的生產(chǎn)企業(yè)使用了機械手進行夾取轉(zhuǎn)送，但是機械手也是利用抱夾式進行抓取輸送的，同樣也容易對無紡布產(chǎn)品表面造成污染，而且由于無紡布規(guī)格多，體現(xiàn)在有多種不同的外徑(600-1000mm)、高度(50-860mm)和重量(10-150kg)，采用同一套機械手無法對不同規(guī)格的無紡布進行包裝、抱夾抓取輸送，通用性比較差，給企業(yè)生產(chǎn)帶來不小的困擾，嚴重影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。中國專利申請公布號為：CN104554899 A公開的一種全自動無紡布卷豎包機及豎包方法，該方案利用豎包機將無紡布卷進行豎起再進行包裝，雖然也可以減少無紡布卷側(cè)面的污染，但是該豎包機無法實現(xiàn)無紡布卷的包裝轉(zhuǎn)動輸送，同時在豎起時也不能夠保證無紡布卷的包裝放置位置及穩(wěn)定性，設備也無法實現(xiàn)無紡布卷從包裝到碼垛的自動化生產(chǎn)過程。

所以設計出一種即可以避免無紡布卷受到污染，又可以提高生產(chǎn)效率的全自動化的無紡布卷包裝生產(chǎn)系統(tǒng)，對于本領域的生產(chǎn)企業(yè)具有非常重要的實際生產(chǎn)需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開的是一種無紡布自動化包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)及其生產(chǎn)工藝，其主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足和缺點。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種無紡布自動化包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)，包括用于運送未包裝單卷無紡布的自行走小車、用于抓取和傳送無紡布的六軸關(guān)節(jié)機器人以及用于搬運和碼垛包裝成品的碼垛機器人，所述碼垛機器人和該自行走小車分別裝設在所述六軸關(guān)節(jié)機器人的左、右兩側(cè)，所述六軸關(guān)節(jié)機器人的前、后兩側(cè)分別對稱設有一組用于秤重、貼標和纏膜的包裝機構(gòu)，該包裝機構(gòu)包括一用于給無紡布秤重的秤體、一用于堆放不進行包裝的無紡布的緩存平臺、一用于粘貼小標簽的第一貼標機以及一用于自動包纏薄膜的自動包膜機，所述六軸關(guān)節(jié)機器人與碼垛機器人之間設有一用于粘貼大標簽的第二貼標機；所述碼垛機器人的前、后兩側(cè)分別對稱設有一碼垛轉(zhuǎn)臺，該碼垛機器人的左側(cè)設有一用于盛放保護紙板的堆棧臺，該碼垛機器人將堆棧臺上的保護紙板轉(zhuǎn)送到所述自動包膜機的工作平臺上。

更進一步，所述自行走小車包括一車架體、行走滑軌和一光電傳感器，該車架體滑動運行在所述行走滑軌上，所述光電傳感器用于感應所述車架體滑行的位置，所述光電傳感器上設有一光電開關(guān)。

設備的控制系統(tǒng)采集該光電開關(guān)的信號，然后控制驅(qū)動電機的啟停，對車架體的滑行進行控制。

更進一步，所述六軸關(guān)節(jié)機器人上裝設有一外張式的抓取機械手，該抓取機械手用于配合伸入到無紡布內(nèi)紙筒內(nèi)并以向外擴張膨脹的方式夾取單卷無紡布。

更進一步，所述碼垛機器人上裝設有一用于叉取無紡布卷的回形叉板，該回形叉板可前、后滑動設置，且回形叉板的上方設有一固定抵板，該回形叉板與固定抵板相配合傳送碼垛無紡布卷。

更進一步，所述回形叉板的底部還設有若干個真空平板吸盤，該真空平板吸盤用于吸取轉(zhuǎn)運所述堆棧臺上的保護紙板。

更進一步，所述碼垛轉(zhuǎn)臺上設有一轉(zhuǎn)軸 ，并以該轉(zhuǎn)軸為中心將所述碼垛轉(zhuǎn)臺分為四個放置象限。

更進一步，所述碼垛轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸每次轉(zhuǎn)動的角度為90°。

一種無紡布自動化包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，所述生產(chǎn)工藝包括以下具體步驟：

步驟一：先啟動該光電傳感器上的光電開關(guān)，驅(qū)動載運有未包裝單卷無紡布的自行走小車滑行設置，當自行走小車上的單卷無紡布行至遮擋住光電開關(guān)時，該光電開關(guān)產(chǎn)生高低電平轉(zhuǎn)換信號，控制系統(tǒng)采集到該光電開關(guān)的信號來控制驅(qū)動電機停止，控制小車停止運行；

步驟二：所述六軸關(guān)節(jié)機器人上的抓取機械手伸入到停止運行的自行走小車上的無紡布內(nèi)紙筒，并以對外擴張膨脹的方式將單卷無紡布撐設夾取，然后將不需要包裝的單卷無紡布作為廢料旋運放置在所述緩存平臺上，而將需要包裝的單卷無紡布轉(zhuǎn)運放置在所述秤體上進行秤重設置；

步驟三：根據(jù)該秤體得到的數(shù)據(jù)信息，所述第一貼標機產(chǎn)生相應標識數(shù)據(jù)的小標簽，并貼設在該單卷無紡布上；

步驟四：所述碼垛機器人先從該堆棧臺上吸取一張保護紙板，然后放置在所述自動包膜機的平臺上，然后所述六軸關(guān)節(jié)機器人將步驟三中貼設好小標簽的單卷無紡布逐個抓取，并運送到該自動包膜機平臺上的保護紙板上進行有序疊放，當疊放到設定高度時，所述碼垛機器人再次從該堆棧臺上吸取一張保護紙板并放置在該疊放好的無紡布卷頂層；

步驟五：所述自動包膜機將步驟四放置好的無紡布進行側(cè)面纏膜包裝處理，并自動進行上斷膜處理；

步驟六：所述碼垛機器人先將步驟五中包膜好的無紡布卷叉起，然后轉(zhuǎn)運到所述第二貼標機上進行大標簽的貼設；

步驟七：該碼垛機器人再將貼好大標簽的無紡布卷放置在碼垛轉(zhuǎn)臺上進行碼垛堆放。

更進一步，所述步驟七中該碼垛轉(zhuǎn)臺以轉(zhuǎn)軸為中心劃分成4個象限，當其中一個象限沒有多余的位置放置包裝好的無紡布卷時，所述轉(zhuǎn)臺每次轉(zhuǎn)動90°，留出空余的位置放置包裝好的無紡布卷；當碼垛機器人搬運無紡布卷至碼垛位置時，所述碼垛機器人上的固定抵板抵住無紡布卷，而碼垛機器人上的回形叉板在后滑動，無紡布卷直接落在制定的碼垛位置，完成碼垛轉(zhuǎn)送。

通過上述對本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

第一：本發(fā)明的利用接觸無紡布內(nèi)紙筒進行抓取、自動化設備包裝無紡布和機器人搬運無紡布的特點，該自行走小車運送未包裝前的無紡布至指定位置，采用六軸關(guān)節(jié)機器人上的夾具插入內(nèi)紙筒圈搬運單卷的無紡布進行稱重，稱重完成后第一貼標機給單卷無紡布貼小標簽，碼垛機器人末端的真空平板吸盤搬運保護紙板至具有上斷膜功能的自動包膜機的平臺上，單卷無紡布貼標完成后由之前的六軸關(guān)節(jié)機器人上的夾具插入內(nèi)紙筒圈逐次搬運至自動包膜機的平臺上碼垛，碼垛成指定高度后碼垛機器人末端的真空平板吸盤搬運保護紙板至大卷無紡布頂部，具有上斷膜功能的自動包膜機就會給碼垛起來的大卷無紡布進行包膜，包完膜之后的大卷無紡布由碼垛機械手運送至第二貼標機給大卷的無紡布貼上大標簽；最后碼垛機器人搬運包裝完成后的無紡布放置在轉(zhuǎn)臺上進行碼垛。這一系列過程全由機器人和自動化設備完成，并且在搬運無紡布的過程中避免了與無紡布外表的接觸，滿足了生產(chǎn)產(chǎn)品的衛(wèi)生要求、節(jié)省了大量的人力、提高了生產(chǎn)效率、具有較高的可靠性。

第二：本發(fā)明系統(tǒng)的多個裝置采用對稱布置的形式，秤體、第一貼標機、具有上斷膜功能的自動纏膜機和碼垛轉(zhuǎn)臺緊密安裝在一起，它們對稱布置在六軸關(guān)節(jié)機器人和碼垛機器人的兩側(cè)，這種布置方式減少了六軸關(guān)節(jié)機器人和碼垛機器人的運行空間，提高包裝速度，同時減少了設備，提高了設備的利用率。

第三：本發(fā)明系統(tǒng)利用自行走小車、六軸關(guān)節(jié)機器人、貼標機、具有上斷膜功能的自動纏膜機、碼垛機器人、碼垛轉(zhuǎn)臺等一系列自動化裝置，實現(xiàn)無紡布的自動化包裝，整個設備的包裝速度快，可以達到32卷/7min，是人工包裝的6倍，同時杜絕的包裝過程的污染可能性。

第四：本發(fā)明系統(tǒng)由于布置結(jié)構(gòu)對稱，當六軸關(guān)節(jié)機器人拿完幾卷無紡布稱重、貼標后，開始纏膜時，機械手此時可以抓取另外幾卷至另一邊工作，這樣整個線體的設備利用率高，設備始終處于工作狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明六軸關(guān)節(jié)機器人的抓取機械手的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明碼垛機器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標識說明。

自行走小車 1 車架體 11。

行走滑軌 12 六軸關(guān)節(jié)機器人 2。

機械手 20 底座 21。

上安裝座 211 下安裝座 212。

氣缸 22 活塞 221。

固定桿 23 導軌支撐板 24。

直線軸承 251 導桿 252。

導桿座 253 板狀平行四連桿 26。

第一機械手支撐板 27 第二機械手支撐板 28。

行程導向裝置 29 導軌 291。

滑塊 292 碼垛機器人 3 。

回形叉板 31 固定抵板 32。

真空平板吸盤 33 秤體 4。

緩存平臺 5 第一貼標機 6。

自動包膜機 7 第二貼標機 8。

碼垛轉(zhuǎn)臺 9 堆棧臺 10。

具體實施方式

下面參照附圖說明來進一步地說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1所示，一種無紡布自動化包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)，包括用于運送未包裝單卷無紡布的自行走小車1、用于抓取和傳送無紡布的六軸關(guān)節(jié)機器人2以及用于搬運和碼垛包裝成品的碼垛機器人3，所述碼垛機器人3和該自行走小車1分別裝設在所述六軸關(guān)節(jié)機器人2的左、右兩側(cè)，所述自行走小車包1括一車架體11、行走滑軌12和一光電傳感器（由于視角原因，圖中未畫出），該車架體11滑動運行在所述行走滑軌12上，所述光電傳感器用于控制所述車架體11滑行的位置，所述光電傳感器上設有一光電開關(guān)，控制系統(tǒng)采集該光電開關(guān)的信號控制驅(qū)動電機的啟停，對車架體的滑行進行控制。

所述六軸關(guān)節(jié)機器人2的前、后兩側(cè)分別對稱設有一組用于秤重、貼標和纏膜的包裝機構(gòu)，該包裝機構(gòu)包括一用于給無紡布秤重的秤體4、一用于堆放不進行包裝的無紡布的緩存平臺5、一用于粘貼小標簽的第一貼標機6以及一用于自動包纏薄膜的自動包膜機7，所述六軸關(guān)節(jié)機器人2與碼垛機器人3之間設有一用于粘貼大標簽的第二貼標機8。

如圖1和圖3所示，所述碼垛機器人3的前、后兩側(cè)分別對稱設有一碼垛轉(zhuǎn)臺9，所述碼垛轉(zhuǎn)臺9上設有一轉(zhuǎn)軸 ，并以該轉(zhuǎn)軸為中心將所述碼垛轉(zhuǎn)臺9分為四個放置象限，所述碼垛轉(zhuǎn)臺9的轉(zhuǎn)軸每次轉(zhuǎn)動的角度為90°。該碼垛機器人3的左側(cè)設有一用于盛放保護紙板的堆棧臺10，該碼垛機器人3可將堆棧臺10上的保護紙板轉(zhuǎn)送到所述自動包膜機7的工作平臺上。所述碼垛機器人3上裝設有一用于叉取無紡布卷的回形叉板31，該回形叉板31可前、后滑動設置，且回形叉板31的上方設有一固定抵板32，該回形叉板31與固定抵板32相配合傳送碼垛無紡布卷，所述回形叉板31的底部還設有若干個真空平板吸盤33，該真空平板吸盤33用于吸取轉(zhuǎn)運所述堆棧臺10上的保護紙板。

如圖1及圖2所示，所述六軸關(guān)節(jié)機器人2上裝設有一外張式的抓取機械手20，該抓取機械手20用于配合伸入到無紡布內(nèi)紙筒內(nèi)并以向外擴張膨脹的方式夾取單卷無紡布。所述抓取機械手20包括底座21，該底座21的上、下兩端分別向前延伸形成上安裝座211和下安裝座212，所述上安裝211座上固定裝設有一氣缸22，所述下安裝座212的底部固定裝設有一固定桿23，該固定桿23用于配合插入無紡布內(nèi)紙筒內(nèi)，所述氣缸22上適配有一活塞221，該活塞221的動力輸出端與一導軌支撐板24相驅(qū)動連接設置，所述導軌支撐板24配合裝設在所述底座211內(nèi)，所述導軌支撐板24的左、右兩側(cè)分別對稱裝設有一行程導向裝置29，所述行程導向裝置29上分別裝設有對稱設置的第一機械手支撐板27和第二機械手支撐板28，所述固定桿上裝設有一由四塊尺寸相同的連接板構(gòu)成的板狀平行四連桿26結(jié)構(gòu)，該板狀平行四連桿26分別與所述第一機械手支撐板27和第二機械手支撐板28連接設置。

所述導軌支撐板24左、右兩側(cè)的上部還裝設有一直線軸承251、一導桿252以及一導桿座253，所述直線軸承251固定安裝在所述上安裝座211的底部，所述導桿座253固定裝設在所述導軌支撐板24的上部，所述導桿252的上部配合裝設在所述直線軸承251上，所述導桿座253配合套設在該導桿252上，且該導桿252的下端配合貫穿所述導軌支撐板24。

如圖1及圖2所示，所述板狀平行四連桿26驅(qū)動所述第一、第二機械手支撐板（27、28）分別向左、右兩側(cè)張開移動設置，所述行程導向裝置29包括裝設在所述導軌支撐板24底部的導軌291和滑動裝設在該導軌291上的滑塊292，該滑塊292與所述第一機械手支撐板27或第二機械手支撐板28的上端相固定連接設置，所述導軌支撐板24上還開設有一直線結(jié)構(gòu)的導軌槽（由于視角原因，圖中未畫出），所述導軌291適配地裝設在所述導軌槽上。所述固定桿23的外側(cè)壁呈弧形狀結(jié)構(gòu)，該固定桿23的外側(cè)壁可配合貼合頂設在無紡布內(nèi)紙筒的內(nèi)側(cè)壁上，所述固定桿23、第一機械手支撐板27與所述第二機械手支撐板28形成一個三面定位的支撐取物結(jié)構(gòu)。

本無紡布自動化包裝生產(chǎn)線系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝包括以下具體步驟：

步驟一：先啟動該光電傳感器上的光電開關(guān)，驅(qū)動載運有未包裝單卷無紡布的自行走小車滑行設置，當自行走小車上的單卷無紡布行至遮擋住光電開關(guān)時，該光電開關(guān)產(chǎn)生高低電平轉(zhuǎn)換，控制系統(tǒng)采集到光電開關(guān)的信號來控制驅(qū)動電機停止來使小車停止運行；

步驟二：所述六軸關(guān)節(jié)機器人上的抓取機械手伸入到停止運行的自行走小車上的無紡布內(nèi)紙筒，并以對外擴張膨脹的方式將單卷無紡布撐設夾取，然后將不需要包裝的單卷無紡布作為廢料旋運放置在所述緩存平臺上，而將需要包裝的單卷無紡布轉(zhuǎn)運放置在所述秤體上進行秤重設置；

步驟三：根據(jù)該秤體得到的數(shù)據(jù)信息，所述第一貼標機產(chǎn)生相應標識數(shù)據(jù)的小標簽，并貼設在該單卷無紡布上；

步驟四：所述碼垛機器人先從該堆棧臺上吸取一張保護紙板，然后放置在所述自動包膜機的平臺上，然后所述六軸關(guān)節(jié)機器人將步驟三中貼設好小標簽的單卷無紡布逐個抓取，并運送到該自動包膜機平臺上的保護紙板上進行有序疊放，當疊放到設定高度時，所述碼垛機器人再次從該堆棧臺上吸取一張保護紙板并放置在該疊放好的無紡布卷頂層；

步驟五：所述自動包膜機將步驟四放置好的無紡布進行側(cè)面纏膜包裝處理，并自動進行上斷膜處理；

步驟六：所述碼垛機器人先將步驟五中包膜好的無紡布卷叉起，然后轉(zhuǎn)運到所述第二貼標機上進行大標簽的貼設；

步驟七：該碼垛機器人再將貼好大標簽的無紡布卷放置在碼垛轉(zhuǎn)臺上進行碼垛堆放。

更進一步，所述步驟七中該碼垛轉(zhuǎn)臺以轉(zhuǎn)軸為中心劃分成4個象限，當其中一個象限沒有多余的位置放置包裝好的無紡布卷時，所述轉(zhuǎn)臺每次轉(zhuǎn)動90°，留出空余的位置放置包裝好的無紡布卷；當碼垛機器人搬運無紡布卷至碼垛位置時，所述碼垛機器人上的固定抵板抵住無紡布卷，而碼垛機器人上的回形叉板在后滑動，無紡布卷直接落在制定的碼垛位置，完成碼垛轉(zhuǎn)送。

發(fā)明的利用接觸無紡布內(nèi)紙筒進行抓取、自動化設備包裝無紡布和機器人搬運無紡布的特點，該自行走小車運送未包裝前的無紡布至指定位置，采用六軸關(guān)節(jié)機器人上的夾具插入內(nèi)紙筒圈搬運單卷的無紡布進行稱重，稱重完成后第一貼標機給單卷無紡布貼小標簽，碼垛機器人末端的真空平板吸盤搬運保護紙板至具有上斷膜功能的自動包膜機的平臺上，單卷無紡布貼標完成后由之前的六軸關(guān)節(jié)機器人上的夾具插入內(nèi)紙筒圈逐次搬運至自動包膜機的平臺上碼垛，碼垛成指定高度后碼垛機器人末端的真空平板吸盤搬運保護紙板至大卷無紡布頂部，具有上斷膜功能的自動包膜機就會給碼垛起來的大卷無紡布進行包膜，包完膜之后的大卷無紡布由碼垛機械手運送至第二貼標機給大卷的無紡布貼上大標簽；最后碼垛機器人搬運包裝完成后的無紡布放置在轉(zhuǎn)臺上進行碼垛。這一系列過程全由機器人和自動化設備完成，并且在搬運無紡布的過程中避免了與無紡布外表的接觸，滿足了生產(chǎn)產(chǎn)品的衛(wèi)生要求、節(jié)省了大量的人力、提高了生產(chǎn)效率、具有較高的可靠性。同時，本發(fā)明系統(tǒng)由于布置結(jié)構(gòu)對稱，當六軸關(guān)節(jié)機器人拿完幾卷無紡布稱重、貼標后，開始纏膜時，機械手此時可以抓取另外幾卷至另一邊工作，這樣整個線體的設備利用率高，設備始終處于工作狀態(tài)。

上述僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的設計構(gòu)思并不僅局限于此，凡是利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性地改進，均應該屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。