专利名称：软带敷贴机及其操作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种用来在平面板上敷贴一软带的装置。尤其，本发明涉及一种用来在恒定张力作用下在一平面板上敷贴一可变形的软胶带的装置。特别是，本发明涉及一种用来在一平面玻璃板上敷贴一隔绝带的装置，在一平面玻璃板上敷贴一隔绝带构成了多块窗格玻璃窗的制作方法的一步骤。
在各种制作环境下在平面板上敷贴软带的需求不断增长。例如，经常使用胶带来使机械零件相互粘接。而且，众所周知，在多种机械零件和建筑构件上敷贴隔绝和隔震带以便或者截留液体和气体或者隔离污染物。当机箱将要经受天气或恶劣的制作环境影响时，弹性软胶带也常敷贴在机箱例如空调设备和压缩机上的观察板上。而且，当制作隔绝窗和门时，这种软带常敷贴在平行的窗格玻璃之间。
特别，制作布置在窗和门框内的玻璃组件需要一些制造步骤。隔热的单块和复合窗格玻璃窗和门组件包括一些结构元件封闭玻璃窗的木，铝或乙烯树脂框；在复合窗格玻璃之间并沿其周边分隔的金属隔离件，在复合窗格玻璃窗的玻璃板之间并邻接每块玻璃板布置的用来提供装饰外观的窗格条和直棂条，以及敷贴在复合窗格玻璃组件的玻璃板的周边上的粘封带材料。
制作隔热复合窗格玻璃窗的最新发明包括在窗格玻璃之间悬置涂有隔热材料的聚酯薄膜，在其间的空隙中填充低导热率空气如氩或氪，以形成热传导的阻挡层。布置在玻璃板之间的薄膜形成一阻挡层以阻挡通过窗向外部环境辐射传热。
众所周知，在制作单块或复合窗格玻璃窗组件时，其周边的处理和建造方式是由窗的性能决定的。当把玻璃板安装在隔绝门或窗组件内时，玻璃板的周边的处理方式对玻璃板有降低性能影响。玻璃板的周边对隔绝窗的整体热性能有巨大影响以致玻璃的中心测得较高温度值而玻璃的边上较冷。
玻璃的边缘部分的热性能特别受带材料敷贴在窗格玻璃的周边上的方式和方法的影响。敷贴在玻璃的周边上的粘封带材料可由在靠近玻璃板的周边布置的喷嘴喷射出的多种材料制得，该材料包括聚异丁烯，或丁基热熔粘合剂或可聚合的塑料材料。举个例子，由Tremco公司制造的这样的一种粘封带以Swiggle牌密封材料商标来销售。在制作双层玻璃窗时证实Swiggle牌密封材料是一种很方便的产品。在室温下该产品具有很强的粘接性能，它敷贴在玻璃板上以便在框贴合玻璃板的周边的区域设置一气密阻挡层。这样，通过粘封带与玻璃板的气密粘合防止了潮气渗透和热传导的损失。而且，粘封带确保了低导热率的氩和氪封存在窗格玻璃之间。
在复合窗格玻璃窗中，粘封带材料敷贴在一块玻璃板的周边上以便在该粘封带设置的玻璃板与设置在该粘封带上边的第二玻璃板的边缘之间提供一气体和液体密封。粘封带材料的粘接性能设计成防止由于粘封带泄漏而使成雾问题严重，该泄漏或者发生在粘封带和一块或两块玻璃板的边缘之间，或者发生在粘封带和封闭复合窗格玻璃窗的木铝或乙烯树脂框组件之间。当粘封带材料的密封粘接损坏时，空气中的潮气在窗格玻璃之间的空隙内冷凝、形成了雾。这样，复合窗格玻璃窗的质量由于在玻璃板之间产生雾而受损，而且，复合窗格玻璃窗的隔热性能由于粘封带泄漏降低。
由上所述，显然粘封带材料的敷贴对任何玻璃组件的整体制作和热性能都是一个关键问题，该玻璃组件可以设在或单块或复合窗格玻璃窗上。
已有技术公开了一些用来在玻璃板材料的周边上敷贴粘封带材料的装置。已有技术的一些例子如Bowzer的美国专利No3886113，Mercier的美国专利No.3990570，Mcrcicr的美国专利No.4088522，Mercier的美国专利No.4145237和Leopold的美国专利No.4546723。
在过去，Swiggle牌密封材料用于敷贴。特别是，所述带由一辊来辊轧，由于沿玻璃的一条边调直并下压以便与玻璃粘接。一旦所述带绕第一窗格玻璃的整个周边敷贴后，第二窗格玻璃就放在所述带的上边，且对整个组件加热以便使所述带与玻璃粘接。尽管这种方法可能达到预定的目标，由于在把所述带相对于窗格玻璃的边缘布置时不易对齐，且由于为准确布置隔绝带需要延长时间，这带来了方便。
由于手工敷贴隔绝带的困难，许多设备通过改进后敷贴过程方便了。Kolff的美国专利No.4756789公开了这样的一种专利。
尽管这种设备也可能达到预定的目标，仍存在时间的相对浪费，而且当敷贴隔绝带时这种设备设计成沿玻璃的表面滑动会带来其它问题。因为许多在其上敷贴隔绝带的窗格玻璃涂有涂层，例如在窗格玻璃之间涂敷涂有隔绝材料的聚酯薄膜，因此一种沿玻璃的表面磨擦的设备存在擦伤或损坏涂层的可能性。
这样人们希望敷贴机可自动在平面板上敷贴软带材料例如在窗格玻璃上敷贴隔绝带且不需要与窗格玻璃接触。而且，希望敷贴机沿预定路径在窗格玻璃上敷贴隔绝软带，且保证所述带保持准确位于靠近窗格玻璃的边缘，且准确的形成每个角这样提供绕窗格玻璃的周边的连续带。
本发明的目的包括提供一种在一平面板上敷贴软带材料的自动敷贴机。
本发明的另一目的是提供一种用来在一窗格玻璃的周边上敷贴隔绝软带的敷贴机。
本发明的又一目的是提供一种用来使一软带的边缘部分与一平面板接触的敷贴机。
本发明的另一目的是提供一种可在靠近平面板的每个角处准确地将软带弯曲的敷贴机。
本发明的另一目的是提供一种用来在一窗格玻璃上敷贴一Swiggle牌密封材料软带的敷贴机。
本发明的又一目的是提供一种在敷贴时在所述带上保持定张力以便该带既不会伸长也不会缩短从而保证所述带保持确定的横截面形状的敷贴机。
本发明的又一目的是提供一种在向窗格玻璃敷贴时在带上施加恒定压力且所述带在靠近记录与窗格玻璃的接触点位置直接驱动的敷贴机。
本发明的又一个目的是提供一种敷贴机，其中有一传感元件与一压辊关联以保证该压辊处于转动。
本发明的又一目的是提供一种敷贴机，它可移动敷贴机头的卷轴从而减少软带从卷轴至敷贴区的移动距离。
本发明的又一目的是提供一种敷贴机，当向玻璃敷贴软带时，玻璃保持在一水平面上。
本发明的又一目的是提供一种在笛卡尔直角坐标系统下在软带上根据所述机头的运动来记录标识的位置，而不是沿软带的预定长度记录等距标识的敷贴机。
本发明的又一目的是提供一种具有一用来展开软带的马达的敷贴机头，其运行速度一开始通过调节以适应自动操纵臂的速度。
本发明的又一目的是提供一种马达从卷轴上展开软带的速度是根据软带上的张力和卷轴上软带的数量来增减以保证软带保持恒定张力的敷贴机。
本发明的又一目的是提供一种具有一安装在一程序控制自动操纵臂上的敷贴机头的敷贴机。
而本发明的又一目的是提供一种简单结构的敷贴机，它以简单、有效和低成本的方式达到所述的目的，且解决了现有技术中的问题，满足了人们的需求。
通过改进本发明的软带敷贴机可达到发明的这些和其它目的及优点，其所述的基本特征包括具有一移动路径的敷贴机头，至少部分穿过敷贴机头和一敷贴区来伸展的一软带路径；适合支持靠近敷贴机的所述板的一工作平台；用来以预定的速度沿所述移动路径相对于物体移动所述敷贴机头头的第一驱动装置；用来收集与第一驱动装置的速度相关的数据的数据收集装置；用来驱动软带的第二驱动装置；和与第二驱动装置操作连接的一控制装置，该控制装置用来接收数据收集装置的数据、根据所述收集的数据来改变第二驱动装置的速度以及使第二驱动装置运行的速度和第一驱动装置运行的速度保持一比例关系，因此在敷贴机头的整个移动路径上软带的张力保持基本恒定。
本发明的优选实施例表达了申请人计划申请的发明原理的最好实施方式，它已在下面说明书和附图中陈述而且显然也在权利要求书中指出并陈述。
图1是一些部件剖开并分离且敷贴机头以点划线表示对平面板支承平台以及自动操纵臂的透视图；图2是印刷器移走时敷贴机头的侧立面视图；图3是与图2所示的侧立面视图相对方向上敷贴机头的侧立面视图；图4是图2所示的敷贴机头的端立面视图；图5是与图4所示的端立面视图相对方向上敷贴机头的端立面视图；图6是图2所示的敷贴机头的俯视图；图7是图2中包围部分的放大图，且部分剖开分离。
图8是图2所示的敷贴机头的放大侧立面视图；图9是从图8的线9-9方向看去部分剖开的敷贴机的放大仰视图；图10是从图8中线10-10方向看去部分剖开的敷贴机头的放大端立面视图11是从图8中线11-11方向看去部分剖开并分离的敷贴机头的放大端立面视图；图12是与图2相同的敷贴机头在第一位置时的放大视图；图13是同图12所示在第二位置时的放大侧立面视图，图中印刷器移走；图14是同图13所示在第三位置时的放大侧立面视图；图15是同图5所示在第四位置时的放大端立面视图；图16是同图13所示在第五位置时的放大侧立面视图；图17是同图13所示在第六位置时的放大侧立面视图；图18是从图17中线18-18方向看去在图9所示的位置敷贴机头的放大视图；图19是同图13所示在第七位置时的放大侧立面视图；图20是从图19中线20-20方向看去处于图21所示的位置的敷贴机头的放大视图；图21是同图13所示在第八位置时的放大侧立面视图；图22是从图21中线22-22方向看去处于图23所示的位置的敷贴机头的放大视图；图23是同图14所示在第九位置时的放大侧立面视图。
在附图中同样的数字标号代表相同的部件。
本发明的改进的软带敷贴机标记为1，主要由图l-6表示。敷贴机1包括一带有安装垫3的自动操纵臂2。安装垫3如图1中点划线示意所示其尺寸可安装一敷贴机头4。一支承平台5位于敷贴机头4下方以便在平台上支承一平面板6。支承平台5可具有多种尺寸和结构在优选实施例中它既可是一滚柱工作台也可是一气动工作台以便支承平面板6，而且支承平台5是输送机构的一部分，它向外伸展并超出自动操纵臂2以便玻璃板可沿支承平台5的顶面从原来工作站移至敷设机头4下面的位置，移至生产线上的后来位置。
自动操纵臂2可具有多种尺寸和结构，而且必须具有至少三个自由度以保证敷设机头4在笛卡尔直角坐标系统下移动。在优选实施例中，自动操纵臂2根据22285 Roethel Drive，Novi，MI 48375的Nachi机器人技术来制造，其型号为No.SA-130。
由于自动操纵臂2可由市场上得到，下面仅给出达到便于理解本发明的程度上的概括描述。自动操纵臂2包括一具有固定安装垫11和支承板12的基座10，所述支承板12可转动地安装在安装垫11上以便支承板12在图1中箭头A所示方向上相对于安装垫11运动。安装垫11可安装在不同表面上例如地板，墙壁和天花板上，在本优选实施例中，安装垫11固定在水平支承表面13上。一底座14固定在支承板12上并转动。第一马达9与支承板12操作关联以便第一马达9相对于安装垫11来转动支承板12。一主臂15通过一枢销16可旋转地固定在底座14上并且通过配重17来与失控运动抗衡。第二马达18与主臂15操作关联以便在图1中箭头B所示方向移动主臂15。
一上臂21通过一枢销22固定在主臂15上，并且上臂21通过一第三马达23在特别是图1中箭头C所指方向上相对于主臂15转动。由上述描述可知，第一马达9，第二马达18和第三马达23通过操纵使得上臂21在笛卡尔坐标系统下运动。
一些同心驱动轴24沿上臂21长度方向且在第四马达(未示出)和一肘节部25之间伸展。驱动轴24通过操纵以使肘节部25在箭头D方向上(图1)转动。安装垫3也可在箭头E方向上转动。这样，自动操纵臂2设置若干马达以便在笛卡尔坐标系统F在箭头A、B和C(图1)方向上移动安装垫3。而且，肘节部25可在箭头D方向上转动同时安装垫3也可在箭头E方向上移动。自动操纵臂2首先在箭头A，B和C方向上移动以便相对于工件来安置机头，然后通过操纵肘节部25使其在箭头D所指方向移动，并且通过在箭头E所指方向转动安装垫3从而相对于支承平台5来操纵调节安装垫3。
现已一般描述了自动控制臂2，敷贴机头4包括一U形框30(图2-6)，该U形框具有一框体31和由框体向外伸展的一对平行且隔开的上下框脚32，因此框体31和上下框脚32限定一U形托架33。框体31包括一对平行且隔开的垂直梁34，以及在垂直梁34的中间并靠近垂直梁的每端延伸的一对端横撑35。上框脚32包括一对平行且隔开的基本水平的支撑梁36，每根支撑梁与框体31的一侧连接。特别参见图3和4，一U形安装托座37安装在框体31的内部且包括一安装在该安装托座上的轴承座38。一轴41伸展穿过U形安装托座37和框体31且可旋转地支承在轴承座38内。在托架33内和上下框脚32中间，软带43的一卷轴42固定安装在轴41上。卷轴42通过一手柄44固定在轴41上，该手柄通过螺纹固定在轴41的端部且可以移动以允许卷轴42需要时可以替换。
一从动皮带轮45也安装在轴41上且位于U形安装托座37内。一马达安装板46(图5)固定在框体31上且支撑着一驱动马达47。驱动马达47包括一其上安装有一驱动皮带轮49的驱动轴48因此驱动皮带轮49与从动皮带轮45在一平面上。一传送皮带52绕从动皮带轮45和驱皮带轮49伸展以便驱动马达47驱使驱动轴48和互连的驱动皮带轮49转动。驱动皮带轮49的转动引起从动皮带轮45和互连的轴41转动。当轴41转动时，卷轴42跟着转动因而将软带43展开。
在卷轴42上方一U形滚柱安装托座53(图5)固定在马达安装板46上且其上固定有一滑动杆54。一U形安装板53还通过螺栓55从框体31的一侧向外伸展(图6)。一滑动杆56伸展穿过U形安装托座53上的孔而且基本上平行于滑动杆54并支撑在卷轴42上方。
一螺旋弹簧57在滑动杆54和56的每端上伸展且与其共轴。一随动机构58可滑动地安装在每根滑动杆54和56上且包括一对平行隔开的侧壁59(图4和5)，以及安装在侧壁之间的一对水平支承滚柱60。在支承滚柱60的两侧有一对平行且隔开的垂直导辊61向上伸展并且导辊的间距等于软带43的宽度。这样支承滚柱60与软带43沿宽度方向贴合而每个垂直导辊61与软带43的一边贴合。每个随动机构58可滑动地安装在滑动杆54和56上且随着软带43的运动而沿着相应的滑动杆在卷轴42的轴长度方向横移。特别是，当卷轴42通过其互连的驱动马达47转动时，卷轴42每旋转一次就会多展开一匝软带43。随着连续的每匝软带43从卷轴42上脱离时，软带43从卷轴42上脱离的点位将沿卷轴42的长度方向轴向移动。随着软带从卷轴42的脱离点轴向移动，随动机构58通过沿滑动杆54和56长度方向移动而相应移动。螺旋弹簧57分别阻止了相应的随机机构58从相应的滑动杆54和56上滑落。
一L形滚柱支承板64安装在靠近下框脚32的框体31上且包括一水平部65和一垂直部66。特别参见图3和5，具有一基本上平行于轴41的中心轴的一对平行且隔开的导辊67安装在滚柱支承板64的垂直部66的顶端。这样，导辊67在软带43的宽度方向上与其贴合。一U形托座69在导辊67下方且安装在滚柱支承板66上。具有一基本上垂直于轴41的中心轴的一对第二导辊68安装在U形托座69上，且每个滚柱68与软带43的一条边接合。一第三导辊72和一第四导辊73与滚柱支承板64连接且与第一导辊67平行隔开，此时滚柱73通过一滚柱安装板74安装在一滚柱支承板64的底部。
一第一滚柱支承托座75从框架30的框体31上向外伸展并与第一滚柱支承板64相对(图2-4)。第一滚柱支承托座75包括一对平行且隔开的侧壁76。侧壁76支承着一其上可转动地安装有一滚柱81的杆80。与杆80平行且隔开的一分离滚柱82也由第一滚柱支承托座75的侧壁76支承。
具有一对侧壁84的一第二滚柱支承托座83支承着一具有可转动地安装于其上的分离滚柱86的杆85。分离滚柱86和82以及滚柱81分别从第一和第二滚柱支承托座75和83上向外悬臂支承。
一安装垫87(图6)固定在上框脚32的水平梁36的中间且与自动操纵臂2的安装垫3呈互补关系。敷贴机头4的安装垫87与自动操纵臂2的安装垫3之间的互补关系保证了敷贴机头4可安装在自动操纵臂2上且在笛卡尔坐标系统下移动并且绕一中心轴旋转。
一第一光学传感器元件或者敏传感元件90布置在靠近水平梁36的端部。传感元件90包括一波束输出件91(图4-6)用来向软带43的卷轴42上发射一波束。特别是，传感元件90向如图4中A′所指的一圈软带上发射波束，该圈软带位于靠近卷轴42的一端。类似地，一具有一波束输出件93的光学或声敏传感元件92布置在水平梁36上，因此，由传感元件92发射的波束射在靠近卷轴42的一另一端上的一圈软带43上，该圈软带如图4中B’所指。传感元件90和92与一控制单元94(图6)电子连接且与驱动马达47连接。控制单元94也与自动操纵臂2连接且从该自动操纵臂2接收信息。特别是，控制单元94接收与自动操纵臂2的矢速度相关的信息以便开始调整驱动马达47的速度。
参见图3和7，一松紧调节臂装置95与框架30的框体31连接并且与驱动马达47在框架30的框体31上的连接点相对。松紧调节臂装置95包括一中心旋转托座96和一由此向外伸展的L形气缸托座97。中心旋转托座96包括一对平行且隔开的脚98。一枢销99安装在脚98上且在脚98之间伸展以便可旋转地支承一松紧调节臂100。松紧调节臂100设有一具有一对平行且隔开的脚102的U形安装托座101。U形安装托座101的脚102在中心旋转托座96的脚98之间伸展。每个脚102设有一孔103用来容纳一枢销99。这样枢销99伸展穿过中心旋转托座96的脚98以及U形安装托座101的脚102以便使松紧调节臂100相对于中心旋转托座96旋转。一U形松紧调节框104安装在U形安装托座101上，且跨越其开口端支承一松紧调节辊105。
一气缸110通过一销轴111安装在L形气缸托座97上且包括一杆112，杆112通过枢销113安装在松紧调节臂100的U形安装托座101的脚102之间。枢销113伸展穿过杆112和一孔114，孔114伸展穿过每个脚102。这样松紧调节臂100的偏转引起杆112伸进和伸出气缸110。一电子传感器115与气缸110相连以测量杆112相对于气缸110的移动并且把测得的数据传送给控制单元94。另一方面，松紧调节臂100的径向位置可测量并传送给控制单元94。
参见图3-4，一印刷器托架126与滚柱支承板64的水平部65相连并且支承一敷贴装置120。特别参见图8-12，且根据本发明一个特点，一气压缸121安装在一托架126上(图10和11)且包括一安装在一固定夹123上的活塞杆122。一印刷器124安装在固定夹123内且印刷器的工作端向下朝软带43伸展，下面将对此详细描述。印刷器124可具有多种尺寸和结构，它包括热敏式印刷器和喷墨印刷器，喷墨印刷器被使用于本优选实施例。一滑动杆125从固定夹123上向外伸展且基本上与安装托架126垂直并且安装在一滑动块127内的一孔中。这样，气压缸121使印刷器124移向或移离软带43，滑动杆125和滑动块127之间的接合确保印刷器124基本上垂直于安装托架126移动。为了下述目的设置一控制单元128以便在敷贴机头4移动预定移动距离时驱动印刷器124。
一第二气压缸130(图8)安装在滚柱支承板64的水平部65上且包括一与安装轴132连接的活塞杆131。一对滑动杆134在安装在水平部65上的导瓦135内移动以便当受到第二气压缸130作用时用来引导安装轴132移动。一压辊136可转动地安装在安装轴132上且当第二气压缸130在伸展和回缩位置时保持基本垂直。压辊136与软带43的上边部贴合。
一第三气压缸140安装在滚柱支承板64的水平部65上且基本上水平地安装且包括一活塞杆141(图8)。活塞杆141通过销轴143与一安装块142连接。安装块142装载有一从安装块142的下端向下伸展的压紧销辊144。安装块142通过一活塞杆145可转动地安装在滚柱支承板64上。安装块142可转动地安装在销轴143和压紧销辊144之间的活塞杆145上。这样，第三气缸140的操作引起杆141移动从而引起安装块142和相关的压紧销辊144绕活塞杆145转动。
一第四气压缸146安装在滚柱支承板64上且基本上与第三气压缸140平行而且包括一活塞杆147。活塞杆147通过一销轴149与一安装块148连接。同安装块142一样，安装块148可旋转地安装在活塞杆145上且支承一压紧辊150。这样，第四气缸146驱使活塞杆147在气压缸146内移动从而引起安装块148和互连的压紧辊150绕销轴145转动。
一第五气压缸153由滚柱支承板64的水平部65支承且包括一活塞杆154。活塞杆154通过一对销轴156可转动地安装在一对独立安装的可移动的安装块155上。每个安装杆155可旋转地安装在一稳定器块158上且在该安装杆155上安装有一压辊157。这样，第五气压缸153驱使活塞杆154移入和移出气压缸153。当活塞杆154移动时，安装块155绕稳定器块158旋转从而以下述方式提升和下降压紧辊157。而且，第五气压缸153和互连的压紧辊157安装在一对水平伸展的滑动杆159上，该滑动杆159伸进导瓦160内的孔中。滑动杆159可在导瓦160内移动以便压紧辊157相对于压紧辊150和144位置移动。滑动杆159手工移动或通过一气压缸8(图8)自动移动以便压紧辊157在前伸和回缩位置之间移动。一水平滚柱163可转动地安装在一安装托座164上以便与软带43的上边接触，且位于压紧辊150和压紧辊157之间。
参见图8和9，第一固定滚柱165位置靠近压紧销辊144且与销辊144的间距等于软带43的宽度。而且，压辊136位于压紧销辊144和第一固定滚柱165之间从而限定了一敷贴区167。敷贴区167是软带43敷贴在平面板6上的区域。一第二固定滚柱166位置靠近压紧辊150且与压紧辊150的间距等于软带43的宽度。
一压辊136设有若干孔168。一第三光学传感元件169(图9)在压辊136的靠近穿过孔168的点发射一光束。射在压辊136上的光束交替地从压辊136上向外反射或者穿过孔168。光学传感元件169通过接收交变信号，保证了压辊136处于转动。另一方面，如果光学传感元件169持续很少收到反射信号，即在光束恒定地穿过孔168时，一控制信号就会传送给控制单元94以便阻止敷贴机头4的运动。因为这些信号说明了压辊136没有转动。
然后参见图10和11，一液压缸174安装在滚柱支承板64的水平部65上且包括一活塞杆175。活塞杆175固定在水平安装块176上，该水平安装块176在其每端通过一枢销178安装一旋转臂177。每个旋转臂177通过一枢销180可旋转地安装在剪板179上。剪板179安装在位于销180和一剪刃182之间的共同的枢销181上。这样液压缸174将驱使活塞杆175移向或移离支承平台5从而引起安装块176和互连的旋转臂177移动。由于旋转臂177移动；引起互连的剪板179绕枢销181转动从而引起剪刃182移向或移离软带43。
一真空开口190(图8)由滚柱支承板64的垂直部66支承且与一真空源(未示出)连接。真空开口190把一纸衬带191从软带43上剥离并把它按下述方式输送到一远处。
当把软带43装在托架33内的卷轴42上时，软带43的路径从软带敷贴机1内部开始。然后软带脱离卷轴42并且通过真空开口190纸衬带191从软带上剥离并收集在一袋中供以后处理。接着软带43穿过导辊81和分离辊82之间。由于真空源产生施加在纸衬带191上足够的力，纸衬带191开始向真空开口190内输送以便在靠近分离辊82处连续地从软带43上脱离。这样纸衬带191绕过分离辊82并在分离辊的下方以确保纸衬带不会也留在卷轴42上的软带43纠缠在一起。
接着软带43绕过导辊81以及由松紧调节框104支承的松紧调节辊105，然后进入支承辊60上的随动机构58内且进入由滑动杆56支承的导辊61之间。类似地，软带绕过支承辊60并穿过随动机构58的导辊61的中间，该随动机构安装在靠近驱动马达47的滑动杆54上。当穿过随动机构58时，由于软带43的宽度与两支承辊60接触，而且由于导辊61与软带43的边接触使得横向位置保持恒定，因此，软带43可以准确地定位。
这样，软带43离开了可移动地安装在滑动杆54上的随动机构58后又穿过第一导辊67中间，该第一导辊67从软带43横截面方向看，沿软带43宽度方向与软带接触。然后软带43穿过第二导辊68中间，该第二导辊68从软带43横截面方向看，沿软带厚度方向与软带接触。这样第一导辊67和第二导辊68互相作用以确保软带43在绕过第三导辊73和第四导辊74之前保持准确的位置。
至此，软带以与从卷轴42上脱离时的调节方向相同的方式继续调节方向。由于软带43的边与平面板6接触因此软带43转动90°以便其边靠近平面板6(图2和13)。然后软带43穿过压紧辊157、压紧辊150和第二固定辊166之间。固定辊166和压紧辊150设有一下方向外伸展的环形边缘162。当软带43在压紧辊150和第二固定辊166之间通过而且在水平辊163下方和边缘162上方通过。然后软带43进入压紧销辊144和第一固定辊165之间的敷设区167内以及压辊136下方。第二气缸130在压辊136上施加恒定的气压从而向软带43施加一恒定向下的力以便软带固定粘接在平面板6上。
现已描述软带43穿过软带敷贴机1的移动路径，其操作方法将特别参考图1和13-25加以描述。首先参见图1，自动操纵臂2的第一马达9，第二马达18和第三马达23通过操作将安装垫3相对于支承在支承平台5上的平面板6移至开始位置。在这之后驱动轴24转动使得肘节部25在箭头D所指方向转动，而且安装垫3在箭头E所指方向相对于平面板6正确地调节敷贴机头4。这样，敷贴机头4位于图12所示的位置，在该位置软带43位于压紧销辊144和第一固定辊165之间且在压辊136下方。接着自动操纵臂2驱使敷贴机头4在箭头F所指的位置移动(图14)，在该位置第二气缸130在压辊136上施加恒定的力以便软带43的端部固定在平面板6上。然而，软带43只在敷贴区167上与平面板6接触，因为边缘162使软带43保持在平面板6上方以确保软带不会错误地布置在平面板上。然后敷贴机头4在图14中箭头6所指方向移动直至压紧销辊144到达平面板6的边上。到达该位置时，自动操纵臂2驱使敷贴机头4在特别是图15中箭头H所指的方向上转动。该过程在平面板6的每个角上重复直至敷贴机头回到平面板6上开始布置成连续的软带43的平面板6一角上为止。
敷贴机头4向前的运动在压紧辊157与布置在平面板6上的现有软带43接触之前停止。然后，第五气压缸153驱使活塞杆154向下移动，从而引起安装块155和互连的压紧辊157绕稳定器块158转动然后进入特别是图18和19所示的一基本水平位置。这样，压紧辊157在图18中通常是I所指的方向转动。第五气压缸153驱动压紧辊157提升至图17和18所示的位置时，自动操纵臂2驱使敷贴机头4在特别是图17中箭头J所指方向移动直至压紧辊150位于靠近软带43的开始位置。此后，第四气压缸146驱使活塞杆147回缩并导致安装块148和互连的压紧辊150绕活塞杆145转动，并且特别如图20和21所示引起安装块148和压紧辊150移至软带43上的一倾斜方位。
此后，通过自动操纵臂2的驱动当压紧销辊144移到靠近连续的软带43的开始位置时，第三气压缸140推动活塞杆141更深缩进气压缸140内从而引起安装块142和互连的压紧销辊144绕活塞杆145转动从而引起压紧销辊144相对于软带43(图21和22)向上转动到一倾斜方位。自动操纵臂2通过再次控制把敷贴机头4移到剪板179位于平面板6上方的位置。在该位置，液压缸174驱使活塞杆175和互连的安装块176移动。安装块176的移动使得剪板179绕枢销181转动。这种旋转运动使得剪刃182切断软带43。
在液压缸174驱使剪板179绕枢销191转动来切断软带43之后，气压缸8驱使压紧辊157从回缩位置移至伸展位置。由于压紧辊157压紧软带43，软带43的端部移至敷贴区167内的一开始位置，该敷贴区167位于稳定器辊165和压紧销辊144之间及压辊136下方。这样软带43布置在下一平面板上以便敷贴。
在软带敷贴机1的操作过程中，第三光学传感元件169向压辊136连续地发射光束。由于压辊136与软带43摩擦贴合，敷贴机头4相对于平面板6的运动引起压辊136转动。当光束交替地穿过孔168和由孔168之间的压辊136截断时这种转动使得第三光学传感元件169从光源接收到间歇的光束。然而，如果第三光学传感元件169接收到一连续的光信号或一连续反射信号时，第三光学传感元件169将向自动操纵臂2传送信号以便停止其操作。当软带43一开始不再与平面板6粘合以致软带敷贴机的操作不再使软带43敷贴在平面板6上时将产生停止操作的信号。一旦软带敷贴机1已经停止，可在很短的时间内，机器进行核查。
而且在软带敷贴机1操作期间，随动机构58沿滑动杆54和56连续移动。特别是，当软带43穿过每个随动机构58时，软带43向随动机构58施加一倾斜压力。这样，随动机构58确保使用的卷轴不会对软带43通过软带敷贴机1的移动路径造成不良影响，该卷轴具有连续缠绕的软带43。而且，由于螺旋弹簧57布置在靠近滑动杆54和56的每端，随动机构58相对于滑动杆54和56的移动路径预定为位于螺旋弹簧57中间的滑动杆54和56的长度。
在软带43向平面板6敷贴过程中，印刷器124可沿软带43的里面印制预定间隔的标识。这些标识，其中之一特别如图24中192所示，代表在制作一分光窗时窗格条放置的点位。当仅通过驱动印刷器124在穿过敷贴机头4的软带43上等间距地敷设标识192时，这种敷贴方法会产生不等距标识。特别是，由于利用一段软带43来形成每个角，该软带43的数量将偏离等距标识192以致对应每个角的标识将偏离产生该角的软带43的数量。因此，印刷器124不会根据穿过敷贴机头4的软带的数量来做标记，而是从自动操纵臂2处接收到制作标识的信息以致印刷器124设计成在敷贴机头4沿平面板6移动预定距离时印制标识192。以这种方式，软带43上形成的标识192将准确地布置在平面板6的所有四条边上以保证置于其上的窗格条准确地布置。印刷器124接收与敷贴机头4相对于自动操纵臂2的预定的移动距离有关的信息并且该移动距离按预定的间距运行。各种其它信息也可应用在软带43上例如在不脱离本发明的实质的前提下来自生产者和顾客的信息。
控制单元94控制驱动马达47的速度。控制单元94接受来自三个来源的输入数据。这样，驱动马达47的速度一开始就相对于自动操纵臂2的速度矢量进行调节以致如果敷贴机头4以等同于自动操纵臂2的速度矢量移动那么通过驱动马达47的操作而脱离的软离数量一开始就与所需要的软带数量配合。传感元件90和92提供许多输入数据而传感元件115从松紧调节臂装置95获得并提供修正输入数据。特别是，驱动马达47接收来自传感元件90和92的连续的输入数据以确定究竟是哪一层软带43从卷轴42上脱离。由于软带43沿卷轴42轴向连续缠绕且同心绕在卷轴42的轴上来布置，因此，每个光学传感元件90和92测量边匝到该传感元件之间的距离以确定软带43的哪一同心层从卷轴42上脱离。特别参见图4和6，传感元件92测量软带与该传感元件间的距离并与传感元件90至卷轴42间测得的距离相比较。传感元件92测得的距离代表在传感元件92下方软离43脱离后的当前层，这是因为传感元件92下方的距离大于传感元件90下方的距离。一旦该软带在传感元件90下方脱离，与传感元件90的距离用来代表从卷轴42上脱离的软带43层。知道了哪一层软带43从卷轴42上脱离就可以通过控制单元94相对于自动操纵臂2的速度矢量由起始速度来扩大调节。特别是，由于每层软带从卷轴42上脱离，卷轴的周长也在减少。由于软带43每匝的周长减少，从卷轴42上脱离的每匝软带的数量也减少。驱动马达47的速度必须增加以便多转从而从卷轴166上脱离更多匝的软带以达到每次预定的软带长度。这样，传感元件90和92提供关于特定层的软带43脱离的信息以便驱动马达47的速度可以相应调节。
另一方面，当软带需要量较小时驱动马达47速度应减慢。特别是，当敷贴机头拐过一个角时，只使用很少的软带43，相对于直线操作，敷贴机头在角上操作时需要较多的时间。
松紧调节臂装置95产生一由传感元件115读取的压力输入信号，该压力输入信号可用来调节驱动马达47的速度。特别是，当软带43从卷轴42向松紧调节辊105供送时，上述调节在张力下进行。软带43上张力的改变将改变施加在活塞杆112上的压力，这将引起活塞杆112在气压杆110内移动。传感元件115根据软带43上的张力来确定松紧调节辊105的偏转量。在松紧调节臂装置95位于图7中点划线所示的位置时，即当敷贴装置120所需的软带43超出驱动马达47正常从卷轴42上展开的软带量从而使软带43上的压力较大时，传感元件115将该信息传送给控制单元94，这可增加驱动马达47的速度从而增加由驱动马达47输送的软带144的数量。另一方面，松紧调节臂装置95可产生一由传感元件115读取的信号，该信号表示驱动马达47供送过多软带且敷贴装置12。用不完正常从卷轴42上展开的软带量。这种输入信号将调节马达47的速度直至驱动马达47的速度与自动操纵臂2的线速度配合为止。
总之，一软带敷贴机1包括一支承着悬置在一支承平台5上方的一敷贴机头4的自动操纵臂2。敷贴机头4设有一用来安装一软带卷轴42的托架33。设置的一驱动马达47用来转动卷轴42并且使软带绕过一与气压缸110相连的松紧调节臂装置95。既可测量气压缸上的压力也可测量活塞杆相对于气缸的位置以形成一模拟信号，该模拟信号与软带施加在松紧调节臂装置95上的压力量有关。该信号由一传感元件115达给驱动马达47以便当松紧调节臂装置95上的压力增加时，驱动马达47的速度增加。相反，如果松紧调节臂装置95上的压力减少时，驱动马达47的速度也减少。这样，施加在松紧调节臂装置95上的压力与软带43敷贴在平面板6上的数量成比例关系。一些光学传感元件设置用来测量软带43正常从卷轴42脱离的软带层。
在一另选实施例中，设置的工作平台的宽度足以使一单独的敷贴机头在该工作平台上敷贴多块板27，当敷贴机头在一原有板上工作时，一块新的平面板移动到合适的位置。
因此，改进的软带敷贴机结构简单，它提供一可行、安全、低成本和高效的设备，该设备达到了列举的所有目的，克服了原有设备遇到的困难，并解决了这些问题，获得了一些新效果。
在前面描述中，运用了简洁清楚和便于理解的措辞，但其并不仅限于已有技术的范围，因为这些措辞只是为了描述，因此希望扩大其应用范围。
而且，本发明通过实施例来描述和图示，而本发明的范围并不仅限于细节的描述。
权利要求书中已提出了已经描述的本发明的特点、发现和原则，改进的软带敷贴机建立和使用的方式，结构特征和优点，新获得的适用效果，新的适用的结构、装置、部件、布置和组合。
权利要求
1.一种用来向一板敷贴软带的敷贴机，它包括具有一移动路径的敷贴机头，一软带的路径至少部分穿过该敷贴机头和一敷贴区；适合于支持靠近所述敷贴机头的板的一工作平台；用来以预定的速度沿所述移动路径相对于物体移动所述敷贴机头的第一驱动装置；用来收集与第一驱动装置的速度相关的数据的数据收集装置；用来驱动软带的第二驱动装置；和与第二驱动装置操作连接的一控制装置，该控制装置用来接收数据收集装置的数据、根据所述收集的数据来改变第二驱动装置的速度以及使第二驱动装置运行的速度和第一驱动装置运行的速度保持一比例关系，因此在敷贴机头的整个移动路径上软带的张力保持基本恒定。
2.如权利要求1所述的敷贴机，其特征在于工作平台基本上是水平的。
3.如权利要求1所述的敷贴机，其特征在于第一驱动装置是一自动操纵臂；敷贴机头由该自动操纵臂支承；自动操纵臂包括用来在一平行于所述工作平台的平面上移动所述敷贴机头的装置；所述敷贴机头还包括用来在垂直于所述工作平台的方向上移动敷贴机头的装置。
4.如权利要求3所述的敷贴机，其特征在于所述自动操纵臂是一6轴自动操纵臂。
5.如权利要求3所述的敷贴机，其特征在于第二驱动装置包括一适合沿所述软带路径向敷贴机头供送软带的驱动马达。
6.如权利要求5所述的敷贴机，其特征在于所述敷贴机头包括一适合用来支承软带的卷轴的托架；所述驱动马达由靠近卷轴的敷贴机头支承。
7.如权利要求6所述的敷贴机，其特征在于一轴适合用来支承所述卷轴；且所述驱动马达与该轴操作连接以便转动所述卷轴。
8.如权利要求7所述的敷贴机，其特征在于所述数据收集装置包括位于靠近所述卷轴的第一传感元件装置以便确定从卷轴上脱离的软带层，由此控制单元从第一传感元件装置接收信息并且随着连续的每个软带层从卷轴上脱离来增加马达的速度。
9.如权利要求8所述的敷贴机，其特征在于第一传感元件装置是位于卷轴上的一对光学传感元件，该传感元件用来向卷轴发射光波以便测量从所述传感元件至软带层的距离。
10.如权利要求8所述的敷贴机，其特征在于所述数据收集装置包括一松紧调节臂和用来测量该松紧调节臂的偏移的第二传感元件装置，所述松紧调节臂适合与软带接触并根据软带上的张力而偏移；所述控制装置与第二传感元件装置操作关联以便接收与松紧调节臂偏移相关的数据，因此松紧调节臂在一方向上的偏移导致通过控制装置来增加第二驱动装置的运行速度，而松紧调节臂在另一方向上的偏移导致通过控制装置来减少第二驱动装置的运行速度。
11.如权利要求1所述的敷贴机，其特征在于所述数据收集装置包括一松紧调节臂和用来测量该松紧调节臂的偏移的第二传感元件装置，所述松紧调节臂适合与软带接触并根据软带上的张力而偏移；所述控制装置与第二传感元件装置操作关联以便接收与松紧调节臂偏移相关的数据，因此松紧调节臂在一方向上的偏移导致通过控制装置来增加第二驱动装置的运行速度，而松紧调节臂在另一方向上的偏移导致通过控制装置来减少第二驱动装置的运行速度。
12.如权利要求11所述的敷贴机，其特征在于所述松紧调节臂沿软带路径支承在敷贴机头上。
13.如权利要求12所述的敷贴机，其特征在于第二传感元件装置包括一气缸和一活塞；气缸和活塞的其中之一与松紧调节臂连接因此松紧调节臂的偏移引起该气缸和活塞的其中之一相对于气缸和活塞的另外之一移动以便改变气缸内的压力；而第二传感元件装置还包括压力测量装置用来测量气缸内的压力以便确定松紧调节臂的偏移值。
14.如权利要求13所述的敷贴机，其特征在于第二传感元件装置包括一气缸和一活塞；气缸和活塞的其中之一与松紧调节臂连接，因此松紧调节臂的偏移引起该气缸和活塞的其中之一相对于气缸和活塞的另外之一移动；而第二传感元件装置还包括测量装置用来测量活塞在气缸内的实际移动距离以确定松紧调节臂的偏移量。
15.如权利要求8所述的敷贴机，其特征在于所述敷贴机头包括一些靠近敷贴区的压紧辊，而松紧调节臂沿所述软带路径位于驱动马达和若干压紧辊之间。
16.如权利要求15所述的敷贴机，其特征在于所述辊的至少其中之一与一回缩装置连接以便将该辊回缩在软带上方。
17.如权利要求16所述的敷贴机，其特征在于所述回缩装置是一气压缸；所述气压缸运行以便将一辊回缩在软带上方。
18.如权利要求17所述的敷贴机，其特征在于至少一固定辊位置与每个压紧辊靠近和隔开，且软带沿软带路径位于固定辊和压紧辊之间。
19.如权利要求18所述的敷贴机，其特征在于一压辊装置位于所述压紧辊和所述固定辊之间以便在软带上施加向下的力。
20.如权利要求19所述的敷贴机，其特征在于设置一压缩装置用来向所述压辊施加一向下的力。
21.如权利要求20所述的敷贴机，其特征在于所述压力装置是与所述压辊连接的液缸。
22.如权利要求19所述的敷贴机，其特征在于一传感元件装置位置靠近所述压辊以确定压辊是否转动。
23.如权利要求19所述的敷贴机，其特征在于所述传感元件装置是一位置靠近所述压辊的光学传感元件；至少有一孔穿过所述辊，因此所述光学传感元件向所述辊发射一光束以便通过确定是否光学传感元件通过该孔来确定辊是否转动。
24.如权利要求1所述的敷贴机，其特征在于一印刷器装置由所述敷贴机头支承以便在软带上敷贴至少一窗格条标识。
25.如权利要求24所述的敷贴机，其特征在于所述印刷器装置由所述的若干辊后面的所述敷机头支承，因此所述印刷器在软带穿过所述辊之后在软带上印刷。
26.如权利要求25所述的敷贴机，其特征在于所述印刷器适合当所述软带位于平面板上时在所述软带上印刷。
27.如权利要求26所述的敷贴机，其特征在于还包括控制装置，它用来确定敷贴机头相对于于工作平台的移动距离和在敷贴机头相对于工作平台移动预定距离时驱使印刷器工作。
28.如权利要求27所述的敷贴机，其特征在于还包括与自动操纵臂电子连接的第二数据收集装置，它用来接收关于自动操纵臂的位置信息；所述控制装置与第二数据收集装置电子连接，因此所述控制装置根据从第二数据收集装置接收的所述位置信息来控制所述印刷器。
29.如权利要求27所述的敷贴机，其特征在于回缩装置与所述印刷器连接以便将该印刷器移向和移动所述板。
30.如权利要求11所述的敷贴机，其特征在于所述软带路径具有一定长度；从松紧调节臂到敷贴区的该长度是恒定的。
31.向一板敷贴一软带的方法，它包括下述步骤沿一预定路径移动一具有一软带路径的敷贴机头，同时以预定速度向所述板敷贴软带；沿软带路径测量软带上的张力并产生一张力信号；将该张力信号传送给一控制单元；设置一软带驱动装置用来驱动软带移向敷贴机头以便向所述板敷贴软带；且所述控制单元根据所述张力信号来控制软带驱动装置的速度以便在软带驱动装置的运行速度和预定速度之间保持一比例关系，因此软带上的张力在敷贴机头的整个移动路径内保持恒定。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于还包括下列步骤通过软带绕过一松紧调节臂来确定软带上的张力；确定松紧调节臂的偏移量；以及直接根据松紧调节臂的偏移量来改变驱动装置的转动速率。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于还包括下列步骤设置一马达作为驱使软带的一卷轴转动的驱动装置；当测得的偏移量增加时则增加驱使卷轴转动的马达的速度，当测得的偏移量减少时则减少驱使卷轴转动的马达的速度。
34.如权利要求31所述的方法，其特征在于还包括下列步骤设置具有一些柔性材料同心层的卷轴；确定哪一柔性材料层在敷贴机头沿移动路径移动时脱离；随着软带层从卷轴上脱离使驱动装置的速度增加。
35.如权利要求31所述的方法，其特征在于步骤还包括在软带布置在所述板上之后在软带上印刷窗格条标识。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于还包括下列步骤确定敷贴机头相对于所述板的移动距离；沿敷贴机头相对于所述板的移动路径上移动预定距离时驱使印刷器印制窗格条标识。
37.如权利要求32所述的方法，其特征在于还包括下列步骤设置一些靠近敷贴区的辊；回缩至少其中一个所述辊以便使其越过软带。
全文摘要
向平面板敷贴软带的敷贴机，具有机座，平台，自动操纵臂和敷贴机头，机头由操纵臂支承且包括安装软带卷轴的托架。操纵臂在笛卡尔坐标系下相对平台移动机头。马达供送从卷轴脱离穿过辊并绕过松紧调节臂的软带。传感元件测量与调节臂连接的气缸内的压力或位置，并向马达传送信号以便当调节臂压力增大时提高速度，反之减速。光学传感元件确定从卷轴脱离的软带层并调节马达速度，以随着软带脱离的每匝长度变化而调节供带速度。
文档编号B65H23/182GK1167200SQ96121690
公开日1997年12月10日 申请日期1996年10月24日 优先权日1995年10月24日
发明者蒂莫西·A·维克菲尔德, 大卫·L·克拉克, A·B·洛克斯泰德 申请人:特里姆科有限公司, 卡迪纳尔技术有限公司