一种用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统，主要包括装卸执行单元、轨道和智能控制中心；轨道途经镀膜工作区，镀膜工作区布置有2台以上的卷绕镀膜机；装卸执行单元包括移动台车、基座、料架、移动控制模块和机械手臂；基座和料架固定在移动台车上，机械手臂设置在基座上；料架上布置有2个以上的卡位，每个卡位上均可放置1根可装载卷材的卷辊；装卸执行单元可在智能控制中心的自主控制下沿轨道在多台卷绕镀膜机的装卸料位置之间移动，并由机械手臂自动完成装卸卷材动作。轨道还途经卷材存放区，智能控制中心还控制装卸执行单元在卷材存放区完成卷材存放及取出工作。卷材存放区完成卷材存放及取出工作。卷材存放区完成卷材存放及取出工作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统


[0001]本专利技术属于卷绕式真空镀膜
，特别涉及一种用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统。

技术介绍

[0002]随着卷绕式真空镀膜技术在新能源动力电池等新兴领域的应用日益广泛，卷绕镀膜机采用的卷材尺寸和重量也逐渐扩展。目前，一些主流制造厂商生产的柔性薄膜产品卷材重量甚至达到了每卷数吨的量级，这一重量使卷材更换时的装卸卷材工作变得费时费力，需要耗费大量的人工来完成，特别是当同时工作的卷绕镀膜设备数量增多时，繁重的卷材装卸工作给生产安排调度带来了较大的困扰，不利于高效排产计划的实施。这一现状显然不符合当前工业潮流中高度自动化的智能制造及智能工厂的发展理念。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供一种用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统，主要包括装卸执行单元、轨道和智能控制中心；轨道途经镀膜工作区，镀膜工作区布置有2台以上的卷绕镀膜机；装卸执行单元包括移动台车、基座、料架、移动控制模块和机械手臂；基座和料架固定在移动台车上，机械手臂设置在基座上；料架上布置有2个以上的卡位，每个卡位上均可放置1根可装载卷材的卷辊；装卸执行单元可在智能控制中心的自主控制下沿轨道在多台卷绕镀膜机的装卸料位置之间移动，并由机械手臂自动完成装卸卷材动作。
[0004]移动控制模块包括驱动机构、移动控制器和位置传感器；驱动机构可驱动移动台车沿轨道移动，移动控制器可接收来自智能控制中心的台车移动指令；位置传感器固定在基座上，实时将移动台车的位置信号发送给智能控制中心。
>[0005]装卸执行单元移动至卷绕镀膜机的装卸料位置时，在装卸卷材动作开始前，料架上布置的卡位中至少有1个卡位是未放置卷辊的空位；装卸卷材动作包括机械手臂将位于卷绕镀膜机中收卷辊位上的载有完成镀膜的柔性薄膜卷材的卷辊夹持卸下并转移放置于料架上的空位中，然后将卷绕镀膜机中放卷辊位上的空卷辊夹持卸下并夹持安装在收卷辊位上，再将卡位上的载有新柔性薄膜卷材的卷辊抓取起来，并夹持安装在放卷辊位上。
[0006]轨道还途经卷材存放区；装卸执行单元在移动至卷绕镀膜机的装卸料位置进行装卸卷材动作之前，还要移动至卷材存放区，由机械手臂在卷材存放区抓取载有新柔性薄膜卷材的卷辊并放置在料架的卡位上；装卸执行单元在完成装卸卷材动作之后，还要移动至卷材存放区，由机械手臂将料架卡位上的载有完成镀膜的柔性薄膜卷材的卷辊抓取放置在卷材存放区。
[0007]机械手臂主要包括固定立臂、伸缩立臂、固定横臂、伸缩横臂、小立臂、横杆和抓手；固定立臂固定安装在基座上；伸缩立臂与固定立臂相连，可在立臂驱动机构的驱动下上下伸缩；伸缩立臂的顶端设置有旋转平台，固定横臂固定安装在旋转平台上，旋转平台可在旋转驱动机构的驱动下带动固定横臂进行旋转；伸缩横臂连接在固定横臂上，可在横臂伸
缩机构的驱动下伸缩；小立臂设置在伸缩横臂的末端，小立臂上设置有可伸缩的伸缩杆，伸缩杆的末端与横杆通过蜗杆旋转机构相连，横杆可在蜗杆旋转机构的驱动下旋转；抓手有2个，分别设置在横杆的两端，在机械手臂执行装卸卷材动作时，由2个抓手分别对卷辊的两端进行抓取夹持。立臂驱动机构、旋转驱动机构、横臂伸缩机构和蜗杆旋转机构的驱动方式均选自电动、液压及气动中的一种。上述结构使机械手臂可进行伸缩动作、升降动作和回转动作，可灵活自由地调整抓手的位置和指向，同时具有抓取并夹持移动载有卷材的卷辊的功能。
[0008]抓手包括支撑板、伺服丝杠机构和2个屈指形状的抓钩；2个抓钩的腰部由转轴连接；伺服丝杠机构固定在支撑板上；2个抓钩的一端分别与伺服丝杠机构的丝杆的两端连接，使抓钩呈反向交叉状；2个抓钩的另一端为自由端，构成抓手的开口；抓钩在转轴和与丝杆连接端之间的部位通过螺栓连接在支撑板上，连接孔为长圆形，使连接部可在连接孔中自由滑动；通过伺服丝杠机构的进给可调节抓手的开口大小。
[0009]轨道上设置有减速挡块开关和停止挡块开关；减速挡块开关设置在临近卷绕镀膜机的装卸料位置的位置，停止挡块开关设置在装卸料位置上；各减速挡块开关和停止挡块开关均在智能控制中心处设有编号；减速挡块开关和停止挡块开关弹出则启用，缩回则失效；减速挡块开关和停止挡块开关的启用和失效均受智能控制中心控制；装卸执行单元接到智能控制中心的指令向某一卷绕镀膜机的装卸料位置移动时，与该装卸料位置对应的减速挡块开关和停止挡块开关会先受智能控制中心控制弹出启用；当移动台车触到该减速挡块开关时，移动控制器控制驱动机构使移动台车开始减速移动，当移动台车减速移动至触到该停止挡块开关时，移动台车制动停止，使装卸执行单元定位于该装卸料位置上，开始进行装卸卷材动作。
[0010]机械手臂上设置有载荷传感器；在机械手臂对卷绕镀膜机上的卷辊实施夹持卸下过程中，首先由机械手臂对卷辊实施在位夹持，当载荷传感器感知机械手臂已对卷辊在位夹持可靠时，由载荷传感器将夹持可靠信号发送给智能控制中心，智能控制中心再将卸辊信号发送给卷绕镀膜机，使该辊位上的卷辊连接机构断开，智能控制中心发现卷辊连接机构的状态为断开时再将卷辊转移指令发送给装卸执行单元，机械手臂再开始对夹持卸下的卷辊进行转移。
[0011]在机械手臂对卷辊实施夹持安装过程中，机械手臂首先夹持卷辊至辊位上并进行自主微调定位，卷辊在辊位上定位准确后，机械手臂将定位可靠信号发送给智能控制中心，智能控制中心再将装辊信号发送给卷绕镀膜机，使该辊位上的卷辊连接机构重新连接，智能控制中心发现卷辊连接机构的状态为连接时再将机械手臂移出指令发送给装卸执行单元，机械手臂再结束夹持并移出卷绕镀膜机。
[0012]机械手臂上设置有条码识别装置；载有卷材的卷辊按卷材种类不同在卷材存放区分区存放，不同的分区以分区条码为标识；机械手臂在卷材存放区抓取载有卷材的卷辊时，会根据来自智能控制中心的取料指令，通过识别分区条码自主搜寻并抓取载有卷材的卷辊。
[0013]镀膜工作区中卷绕镀膜机的镀膜工作、智能卷材装卸系统的卷材装卸工作和卷材存放区的卷材存放及取出工作均由智能控制中心自主控制完成。卷绕镀膜机主要包括真空室、室门、墙板、收卷辊位和放卷辊位，收卷辊位和放卷辊位上安装有卷辊；放卷辊位和收卷
辊位的一端设置在室门的内壁上；室门通过推拉开启或关闭，室门开启时带动放卷辊位和收卷辊位从真空室内移出。
[0014]室门开启后移动至与卷绕镀膜机的装卸料位置对应的位置上；室门的推拉由推杆机构驱动，驱动方式为液压驱动或电动；放卷辊位和收卷辊位的另一端安装固定在墙板上，墙板的顶部吊装在位于真空室顶部的导轨上；在室门移动时，墙板也随之同步移动；卷绕镀膜机在镀膜工作区中按1行或2行排布；轨道可以布置在镀膜工作区的一侧，也可以环绕镀膜工作区布置；卷绕镀膜机的摆放使室门的移动方向与轨道方向平行。
[0015]镀膜工作区、卷材存放区和智能卷材装卸系统组成一条智能卷绕镀膜生产线，该智能卷绕镀膜生产线的工作过程主要包括镀膜工作过程、卷材装卸工作过程和卷材存放及取出工作过程，这3个工作过程均由智能控制中心自主控制完成。智能控制中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统，主要包括装卸执行单元、轨道和智能控制中心；轨道途经镀膜工作区，镀膜工作区布置有2台以上的卷绕镀膜机；装卸执行单元包括移动台车、基座、料架、移动控制模块和机械手臂；基座和料架固定在移动台车上，机械手臂设置在基座上；料架上布置有2个以上的卡位，每个卡位上均可放置1根可装载卷材的卷辊；装卸执行单元可在智能控制中心的自主控制下沿轨道在多台卷绕镀膜机的装卸料位置之间移动，并由机械手臂自动完成装卸卷材动作。2.根据权利要求1所述的用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统，其特征在于：移动控制模块包括驱动机构、移动控制器和位置传感器；驱动机构可驱动移动台车沿轨道移动，移动控制器可接收来自智能控制中心的台车移动指令；位置传感器固定在基座上，实时将移动台车的位置信号发送给智能控制中心。3.根据权利要求1所述的用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统，其特征在于：装卸执行单元移动至卷绕镀膜机的装卸料位置时，在装卸卷材动作开始前，料架上布置的卡位中至少有1个卡位是未放置卷辊的空位；装卸卷材动作包括机械手臂将位于卷绕镀膜机中收卷辊位上的载有完成镀膜的柔性薄膜卷材的卷辊夹持卸下并转移放置于料架上的空位中，然后将卷绕镀膜机中放卷辊位上的空卷辊夹持卸下并夹持安装在收卷辊位上，再将卡位上的载有新柔性薄膜卷材的卷辊抓取起来，并夹持安装在放卷辊位上。4.根据权利要求3所述的用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统，其特征在于：轨道还途经卷材存放区；装卸执行单元在移动至卷绕镀膜机的装卸料位置进行装卸卷材动作之前，还要移动至卷材存放区，由机械手臂在卷材存放区抓取载有新柔性薄膜卷材的卷辊并放置在料架的卡位上；装卸执行单元在完成装卸卷材动作之后，还要移动至卷材存放区，由机械手臂将料架卡位上的载有完成镀膜的柔性薄膜卷材的卷辊抓取放置在卷材存放区。5.根据权利要求1所述的用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统，其特征在于：机械手臂主要包括固定立臂、伸缩立臂、固定横臂、伸缩横臂、小立臂、横杆和抓手；固定立臂固定安装在基座上；伸缩立臂与固定立臂相连，可在立臂驱动机构的驱动下上下伸缩；伸缩立臂的顶端设置有旋转平台，固定横臂固定安装在旋转平台上，旋转平台可在旋转驱动机构的驱动下带动固定横臂进行旋转；伸缩横臂连接在固定横臂上，可在横臂伸缩机构的驱动下伸缩；小立臂设置在伸缩横臂的末端，小立臂上设置有可伸缩的伸缩杆，伸缩杆的末端与横杆通过蜗杆旋转机构相连，横杆可在蜗杆旋转机构的驱动下旋转；抓手有2个，分别设置在横杆的两端，在机械手臂执行装卸卷材动作时，由2个抓手分别对卷辊的两端进行抓取夹持。6.根据权利要求5所述的用于卷绕镀膜的智能卷材装卸系统，其特征在于：抓手包括支撑板、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成林，郝明，杜雪峰，
申请(专利权)人：辽宁分子流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：