墊料轉(zhuǎn)換機(jī)卡塞檢測(cè)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及墊料機(jī)，更具體地涉及用于將片狀庫存材料轉(zhuǎn)換成相對(duì)較低密度的墊料產(chǎn)品的機(jī)器和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在船運(yùn)集裝箱中的一個(gè)或多個(gè)物品的過程中，通常將墊料產(chǎn)品放置在集裝箱中以填充空隙并在船運(yùn)過程中保護(hù)物品。這種墊料產(chǎn)品可以由塑料(例如氣袋或氣泡膜外包裹)或由紙(例如起皺的紙質(zhì)墊料產(chǎn)品)制成。將塑料片或紙片轉(zhuǎn)換成墊料產(chǎn)品的機(jī)器的一些示例包括U.S.專利N0.7，950，433和U.S.專利N0.7，220，476。示例性的起皺紙質(zhì)墊料轉(zhuǎn)換機(jī)包括U.S.專利N0.8，177，697和U.S.專利N0.8，114，490。
[0003]由于這些機(jī)器使紙片或塑料片前進(jìn)通過它們各自的將片狀庫存材料轉(zhuǎn)換成相對(duì)較低密度的墊料產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換組件，因而有時(shí)候材料會(huì)卡塞在該機(jī)器的某些部件中?？ㄈ梢园l(fā)生在庫存材料被轉(zhuǎn)換成墊料材料之前或之后。當(dāng)卡塞發(fā)生時(shí)，操作者必須使機(jī)器停止，以清除卡塞，并丟棄在該過程中任何損壞的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種通過在材料已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成具有變化的輪廓的墊料材料之后監(jiān)控該材料的運(yùn)動(dòng)，來檢測(cè)并防止墊料轉(zhuǎn)換機(jī)中的潛在卡塞的方法。本發(fā)明所提供的系統(tǒng)識(shí)別如當(dāng)墊料材料未正在移動(dòng)時(shí)所出現(xiàn)的卡塞情況或潛在的卡塞情況，并自動(dòng)停止該轉(zhuǎn)換過程，由此最小化或防止在加工過程中對(duì)墊料材料的損壞以及重新啟動(dòng)生產(chǎn)所需要的停工期?？焖俚貦z測(cè)和停止轉(zhuǎn)換過程還有助于防止對(duì)墊料轉(zhuǎn)換機(jī)的損壞，尤其是防止對(duì)其一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)的損壞。以前的檢測(cè)卡塞情況的方法在電動(dòng)機(jī)經(jīng)歷電流中的損壞尖峰之前不停止轉(zhuǎn)換過程。
[0005]更具體地，本發(fā)明提供了一種用于檢測(cè)具有變化的表面輪廓的材料的縱向運(yùn)動(dòng)的方法。該方法包括以下步驟:感測(cè)連續(xù)的材料條的表面的輪廓，該連續(xù)的材料條具有可變的表面輪廓；生成根據(jù)所感測(cè)的輪廓而變化的信號(hào)；監(jiān)控隨著時(shí)間變化的信號(hào)；以及當(dāng)在預(yù)定時(shí)期內(nèi)所述信號(hào)的變化小于預(yù)定量、這將表明所述材料運(yùn)動(dòng)不足時(shí)，生成控制信號(hào)。該控制信號(hào)可以用來停止轉(zhuǎn)換過程。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可以包括以下步驟的一個(gè)或多個(gè):(a)其中，所述感測(cè)步驟包括感測(cè)材料條的所述輪廓；(b)其中，所述感測(cè)步驟包括無接觸地感測(cè)所述表面輪廓；(c)將片狀材料轉(zhuǎn)換成相對(duì)較低密度的墊料材料，所述墊料材料包括具有可變的表面輪廓的非平坦的表面，其中，所述感測(cè)步驟包括感測(cè)所述墊料材料的所述非平坦的表面的所述表面輪廓的步驟；(d)相對(duì)于所述材料的路徑放置傳感器，以感測(cè)在所述路徑上行進(jìn)的所述墊料材料的可變輪廓的表面；(e)其中，所述感測(cè)步驟包括將光源引導(dǎo)指向所述墊料材料的所述表面，并使用傳感器以檢測(cè)從所述表面反射的光；(f)其中，所述監(jiān)控步驟包括響應(yīng)于所產(chǎn)生的信號(hào)的變化，使定時(shí)器復(fù)位；(g)相對(duì)于所述材料的路徑放置傳感器，以感測(cè)在所述路徑上行進(jìn)的所述墊料材料的可變輪廓的表面；(h)其中，所述感測(cè)步驟包括將光源引導(dǎo)指向所述墊料材料的所述表面，并使用傳感器以檢測(cè)從所述表面反射的光；以及(i)其中，所述監(jiān)控步驟包括響應(yīng)于所產(chǎn)生的信號(hào)的變化而使定時(shí)器復(fù)位。
[0007]轉(zhuǎn)換步驟(c)可以包括以下步驟中的一個(gè)或多個(gè):(i)使所述片狀材料隨機(jī)地起皺，以形成具有隨機(jī)可變的表面輪廓的墊料材料；(ii)從供應(yīng)器進(jìn)給片料材料，這包括從所述供應(yīng)器進(jìn)給紙片；以及(iii)如果所述監(jiān)控步驟未檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，則停止所述轉(zhuǎn)換步驟。
[0008]本發(fā)明還提供了一種墊料轉(zhuǎn)換機(jī)，其包括:(a)轉(zhuǎn)換組件，其用于將片狀材料轉(zhuǎn)換成相對(duì)較低密度的墊料材料，并且使所述墊料材料沿著路徑縱向前進(jìn)，所述墊料材料具有縱向可變的輪廓的非平坦表面；(b)傳感器，其鄰近于所述路徑，所述傳感器被配置成感測(cè)所述路徑上的所述墊料材料的所述表面的輪廓，并產(chǎn)生根據(jù)所感測(cè)到的所述墊料材料的表面輪廓而變化的對(duì)應(yīng)的信號(hào)；以及(c)控制器，其被配置成監(jiān)控用于隨著時(shí)間而變化的由所述傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)，以檢測(cè)所述墊料材料的縱向運(yùn)動(dòng)，以及當(dāng)在預(yù)定時(shí)期內(nèi)所述信號(hào)的變化小于預(yù)定量、這將表明所述材料缺乏運(yùn)動(dòng)時(shí)生成控制信號(hào)，所述控制器與所述轉(zhuǎn)換組件通信，從而所述控制器響應(yīng)于所述傳感器信號(hào)而能夠使所述轉(zhuǎn)換組件停止。該控制器可以包括處理器(例如微處理器)、存儲(chǔ)器和以將處理器配置成執(zhí)行控制器功能的相關(guān)的軟件。
[0009]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)換機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征:(i)片狀材料的供應(yīng)器，所述片狀材料包括紙；(ii)所述轉(zhuǎn)換組件包括至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件布置成從所述供應(yīng)器拉動(dòng)所述片狀材料；(iii)所述轉(zhuǎn)換組件包括至少兩組旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述至少兩組旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括位于第二組旋轉(zhuǎn)構(gòu)件下游的第一組旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且所述第一組旋轉(zhuǎn)構(gòu)件由此以第一速率拉動(dòng)所述片狀材料，第二組旋轉(zhuǎn)構(gòu)件由此以大于所述第一速率的第二速率拉動(dòng)所述片狀材料，使得隨著所述片狀材料從所述第一組旋轉(zhuǎn)構(gòu)件行進(jìn)到所述第二組旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述片狀材料隨機(jī)地起皺；(iv)其中，所述轉(zhuǎn)換組件使所述庫存材料隨機(jī)地起皺，以產(chǎn)生具有隨機(jī)起皺的表面輪廓的墊料材料；(V)其中，所述傳感器為光電傳感器；以及(vi)其中，所述傳感器包括光源。
[0010]本發(fā)明還提供了一種用于識(shí)別墊料轉(zhuǎn)換機(jī)中卡塞狀態(tài)的方法。該方法包括以下步驟:(a)將庫存材料轉(zhuǎn)換成相對(duì)較低密度的墊料材料，所述墊料材料具有沿著所述墊料材料的長(zhǎng)度而變化的特征；(b)感測(cè)所述墊料材料的所述特征；(c)生成根據(jù)所感測(cè)的特征而變化的信號(hào)；(d)監(jiān)控隨著時(shí)間所生成的信號(hào)；以及(e)當(dāng)所生成的信號(hào)在預(yù)定時(shí)期內(nèi)的變化小于預(yù)定量、這可能表明所述材料缺乏運(yùn)動(dòng)時(shí)，生成控制信號(hào)。
[0011]本發(fā)明的前述特征和其它特征在下文中進(jìn)行全面地描述并且特別地在權(quán)利要求中指出，以下的描述以及所附附圖詳細(xì)地提出了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施方式。然而，這些實(shí)施方式不過是可應(yīng)用本發(fā)明的原理的各種方式的幾種方式。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征從本發(fā)明的以下的詳盡描述中將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明的通用墊料轉(zhuǎn)換機(jī)卡塞檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖；
[0013]圖2為特定的墊料轉(zhuǎn)換機(jī)卡塞檢測(cè)系統(tǒng)和所生成的傳感器信號(hào)的局部示意圖；
[0014]圖3為另一類型的墊料材料和所生成的傳感器信號(hào)的局部示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提供了一種通過監(jiān)控由墊料轉(zhuǎn)換機(jī)所制造的墊料材料的運(yùn)動(dòng)，來檢測(cè)并防止墊料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的潛在卡塞的方法。墊料轉(zhuǎn)換機(jī)將片狀庫存材料轉(zhuǎn)換成相對(duì)較低密度的墊料材料，該墊料材料具有變化的輪廓或其它變化的特征。該系統(tǒng)使用傳感器和可以基于傳感器輸出來控制墊料轉(zhuǎn)換機(jī)的控制器。傳感器檢測(cè)墊料材料的變化的輪廓、或其它變化的特征，并當(dāng)墊料材料縱向前進(jìn)經(jīng)過傳感器時(shí)，輸出根據(jù)所檢測(cè)的輪廓變化的信號(hào)。當(dāng)該信號(hào)在預(yù)定時(shí)期內(nèi)不變化時(shí)，控制器將確定墊料材料已經(jīng)停止，這表明卡塞狀態(tài)或卡塞情況、或潛在的卡塞狀態(tài)或卡塞情況，并將使轉(zhuǎn)換機(jī)停止，從而卡塞可以被更快地清除，而較小地?fù)p壞墊料材料和轉(zhuǎn)換機(jī)。
[0016]—種卡塞檢測(cè)的現(xiàn)行方法包括監(jiān)控墊料轉(zhuǎn)換機(jī)中由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)引起的電流。電流增大超過預(yù)定值被用來識(shí)別卡塞狀態(tài)。墊料材料通常在電動(dòng)機(jī)電流增大之前停止，并且進(jìn)給電動(dòng)機(jī)繼續(xù)使墊料材料前進(jìn)或者試圖使墊料材料前進(jìn)，直到由電動(dòng)機(jī)引起的電流達(dá)到該預(yù)定值，從而增大了卡塞情況的嚴(yán)重性，使得卡塞更加難以清除，并且在該過程中既損壞墊料材料又損壞電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明所提供的方法檢測(cè)墊料材料運(yùn)動(dòng)不足，以更快地識(shí)別卡塞狀態(tài)，防止對(duì)墊料材料和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的損壞或使得該損壞最小化，并且使操作者更易于清除卡塞情況并使轉(zhuǎn)換機(jī)返回至生產(chǎn)中。
[0017]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，首先圖1，本發(fā)明提供了一種用于識(shí)別墊料轉(zhuǎn)換組件12中的