技术领域
[0001] 本
发明属于造纸行业专用设备，具体涉及一种适用于造纸厂纸卷输送生产线上机器手在线自动塞堵头系统中的塞头自动提升装置。
背景技术
[0002] 纸机生产出来的原纸卷经过复卷裁切后，进入纸卷输送线，再由输送线输送到后续处理工位段，或裁切、或打包后进入存储仓库。为了使纸卷在存储及运输过程中保持良好的纸卷外型以不影响后续加工，一般需在纸卷中心的纸芯腔内塞入木质或塑料材制的塞头，以防止纸卷相互
挤压或纸卷外缘纸芯受潮后造成纸芯塌陷的情况。由于纸芯规格不统一，对应塞头也需跟随纸芯变化。目前纸厂皆采用人工手动操作：根据纸卷纸芯规格，人工选取合适的纸芯塞头，侧向站立向纸芯腔塞入塞头，再用榔头敲击塞头端部，保证塞头端面不凸出纸卷端面。按每条生产线每小时180个纸卷，每个纸卷需2个塞头，一个班工作8小时计算，每个班1名操作工人需装入近3000个塞头，工作强度大，动作重复单一。对于造纸企业而言，采取三班制生产模式，光一条生产线此项工作就需配至少6名工人（每个班组还需额外配1名纸芯搬运人员），每年的人工成本支出也甚为巨大。且在目前企业推行智能制造及生产自动化的大趋势下，简易的人工处理方式已经越来越无法满足大规模生产的要求。
[0003] 在线自动塞堵头系统包括直径测量装置、纸卷
输送链板机、塞头自动提升装置、护栏、自动塞纸芯堵头装置、机器手、塞头压夹装置等。
现有技术缺少既能满足对塞头正
反面的识别，又能对塞头孔中心
位置精准
定位的视觉识别装置，或者且识别时间长，无法满足生产线高效运行的要求。
发明内容
[0004] 本发明旨在提供一种纸卷在线自动塞堵头系统的塞头自动提升装置，适用于造纸厂纸卷输送生产线上机器手在同一平面内夹取塞头的动作，降低机器手对视屏识别的多维度要求及难度，将三维
立体视觉识别降低为平面视觉识别，提升拾取效率。
[0005] 本发明采用的技术方案：在线自动塞堵头系统塞头自动提升装置，包括
导轨架、定位插销、滚轮组、
机架、限位接近
开关、塞头检测光开、提升部件、升降架、承托板、塞头定位部件。导轨架通过螺钉固定在地面，定位插销安装在机架的底部最前端；机架下的四组滚轮组通过螺钉连接在机架底部，滚轮组与导轨架配合可沿导轨架来回滚动；两套极限位
接近开关分别布置在机架立柱上部和下部，用于升降架的上下极限位检测；塞头检测光开布置在机架立柱顶端，时刻检测塞头工作面是否有塞头存在。提升部件位于机架前部中间，其上、下部分分别与机架上、下横梁连接，提升部件中间通过
丝杆滑
块与升降架固连；承托板通过螺钉固定在升降架两侧的墙板上，承托板上配合插杆定位架上的定位孔开不同的定位圆孔；塞头定位部件位于承托板下端且通过螺钉与机架后端的
支撑架固连。
[0006] 所述的提升部件包括驱动
电机、提升丝杆、丝杆滑块、
直线导轨、滑块、
轴承。
驱动电机通过螺钉与提升丝杆顶端固连；提升丝杆顶端通过螺钉连接在机架上部的横梁上，提升丝杆下端与固定在机架下部横梁上的轴承相连；直线导轨布置在机架的左右立柱上，滑块与升降架两侧的支撑架墙板固连；丝杆滑块通过螺钉与升降架中间的横梁固连。一旦驱动电机工作，则升降架即可在丝杆滑块的带动下沿直线导轨上下移动。
[0007] 所述的塞头定位部件包括插杆定位架、插杆、塞头。插杆定位架通过螺钉连接在机架上，插杆一一对应插入插杆定位架上的定位孔内。
[0008] 本发明的实质性特点与显著进步：塞头自动提升装置确保机器手上的自动塞纸芯堵头装置每次都在同一平面内的固定拾取点上进行拾取塞头，可有效地降低对于视觉识别装置的性能要求，减少识别时间，有效地提升塞头抓取效率,为整套系统的高效运行提供有效的保证。整套装置轻巧紧凑，单人即可根据工艺布置进行调整摆放，整套装置可沿导轨架来回移动。根据客户需求，可采取不同的配置，低配时可采取人工手动拖动，高配时可采取电机加
齿轮齿条或是电机加
同步带或链条的驱动形式。待人工在护栏外的安全区补满塞头后，沿轨道推至工作位，放下定位插销，整套装置即定位完成，操作简单且安全。同时，通过模块化的插杆设计，人工可根据不同的塞头尺寸随时更换插杆，调整插杆间距及数量，满足同一套提升装置适用于不同塞头尺寸的需求。还可通过调整塞头定位部件中的插杆数量及高度，达到增减塞头数量的目的，满足客户对补充塞头频次的要求。也可根据场地的大小，合理布置后确保一次装载，即可满足长时间连续工作，降低了工人劳动强度。此外，通过检测光开设置，可确保一旦取塞头工作面内塞头被抓取完，提升部件即自动提升塞头，始终保证机器手在统一平面内的固定点进行塞头的抓取动作。所以，本发明有效降低了对机器手的控制难度及对所配视觉系统的功能要求，提升了生产效率，降低了系统成本。
附图说明
[0009] 图1为在线自动塞堵头系统结构示意图。
[0010] 图中：1-直径测量装置，2-纸卷输送链板机，3-6"塞头自动提升装置，4-护栏，5-自动塞纸芯堵头装置，6-机器手，7-3"塞头自动提升装置, 8-纸卷，9-塞头压夹装置。
[0011] 图2为塞头自动提升装置结构示意图。
[0012] 图中：101-导轨架，102-定位插销，103-滚轮组，104-机架，105-限位接近开关，106-塞头检测光开，107-提升部件，108-升降架，109-承托板，110-塞头定位部件。
[0013] 图3为提升部件结构示意图。
[0014] 图中：201-驱动电机，202-提升丝杆，203-直线导轨，204-滑块，205-轴承，206-丝杆滑块。
[0015] 图4为塞头定位部件结构示意图。
[0016] 图中：301-插杆定位架，302-插杆，303-塞头。
具体实施方式
[0017] 图1～图4展示了本发明的一个
实施例。
[0018] 如图1所示：在线自动塞堵头系统塞头自动提升装置包括1-直径测量装置，2-纸卷输送链板机，3-6"塞头自动提升装置，4-护栏，5-自动塞纸芯堵头装置，6-机器手，7-3"塞头自动提升装置，8-纸卷，9-塞头压夹装置。3-6"塞头自动提升装置和7-3"塞头自动提升装置的作用是确保机器手上的自动塞纸芯堵头装置，每次都在同一平面内的固定拾取点上进行塞头拾取，同时根据纸芯孔大小的不同在不同的相应塞头规格间相互切换，降低了对视屏识别的难度要求，提升了拾取效率，为整套系统的在线高效运行提供
基础保证。
[0019] 如图2所示：塞头自动提升装置包括101-导轨架，102-定位插销，103-滚轮组，104-机架，105-限位接近开关，106-塞头检测光开，107-提升部件，108-升降架，109-承托板，110-塞头定位部件组成。101-导轨架根据布置需求通过螺钉固定在地面上，102-定位插销安装在104-机架的底部最前端，四套103-滚轮组通过螺钉连接在104-机架的底部四周，与
101-导轨架配合，可沿101-导轨架来回滚动。两套105-限位接近开关分别布置在104-机架立柱上下部，用于108-升降架的上下极限位检测；106-塞头检测光开布置在104-机架立柱顶端，时刻检测塞头工作面是否有塞头存在。107-提升部件位于104-机架前部中间，上下部分分别与104-机架上下横梁连接，107-提升部件中间通过206-丝杆滑块与108-升降架固连；109-承托板通过螺钉固定在108-升降架两侧的墙板上，109-承托板上配合301-插杆定位架上的定位孔开不同的定位圆孔；110-塞头定位部件位于109-承托板下端且通过螺钉与
104-机架后端的支撑架固连。
[0020] 如图3所示：提升部件包括201-驱动电机，202-提升丝杆，203-直线导轨，204-滑块，205-轴承，206-丝杆滑块组成。其中，201-驱动电机通过螺钉与202-提升丝杆顶端固连，202-提升丝杆顶端通过螺钉连接在104-机架上部的横梁上，下端与固定在104-机架下部横梁上205-轴承相连；203-直线导轨布置在104-机架的左右立柱上，204-滑块与108-升降架两侧的支撑架墙板固连，206-丝杆滑块通过螺钉与108-升降架中间的横梁固连。这样，一旦
201-驱动电机工作，则108-升降架即可在206-丝杆滑块的带动下沿203-直线导轨上下移动。
[0021] 如图4所示：塞头定位部件包括301-插杆定位架，302-插杆, 303-塞头组成。其中，301-插杆定位架通过螺钉固连在104-机架后端的支撑架上，302-插杆根据使用要求可人工按序插入在对应的定位孔内，同时也穿过109-承托板上的定位圆孔；303-塞头由人工按小头朝下的方向一个个套入各个302-插杆内，最下一层塞头落在109-承托板上。
[0022] 塞头自动提升装置整个工作过程如下：现场根据不同塞头的使用时常要求，合理布置好不同规格的塞头自动提升装置后，即可人工进行塞头补充的工作：首先，人工依次将各个塞头自动提升装置沿101-导轨架拖出到4-护栏外的安全区域，确认108-升降架处于最下端工作位，按照需求将不同尺寸的塞头按小头朝下的方向依次穿入302-插杆中，直至整根302-插杆穿满，并按此依次将所有302-插杆穿满，最后确保最上一层的塞头面处于统一
水平面。之后人工再沿101-导轨架将整套塞头自动提升装置推入工作位，并在4-护栏外放下102-定位插销进行定位设备定位，最后按下按钮即正式进入工作模式。
[0023] 塞头自动提升装置进入工作模式后，201-驱动电机自动工作，驱动108-升降架缓慢上升，固连在108-升降架上的109-承托板即托着303-塞头缓慢上升。一旦106-塞头检测光开检测到最上层303-塞头到位，201-驱动电机即停止驱动。6-机器手开始工作，在取塞头工作面从最远端的塞头为起点，按照301-插杆定位架上定位孔的标准间距依次抓取塞头，通过程序设定，确保被106-塞头检测光开检测到的塞头始终最后一个被抓取；一旦此塞头被抓取，201-驱动电机即再次自动工作，驱动108-升降架缓慢上升，直至106-塞头检测光开再次检测到塞头为止。6-机器手再次重复按序取塞头的工作，直至所有塞头皆被抓取完毕。此刻塞头自动提升装置自动报警，由人工确认后，按下警报解除按钮，6-机器手即自动转入下一套塞头自动提升装置，进行同样的塞头抓取工作。于此同时201-驱动电机反转驱动
108-升降架缓慢下降至最下端工作位，由人工拖到4-护栏外的安全区域进行塞头补充工作。
