阅读说明：本技术 卫生用品生产系统及其生产方法 (Sanitary product production system and production method thereof ) 是由 凌国富 陈建筑 谢玉榜 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及卫生用品生产系统,包括面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构和PLC控制器,面层输送机构包括沿面层传送方向依次设置的两个面层放卷机构、面层自动拼接机构、反射型色标传感器、第一储料架、第一牵引辊、第一浮动辊张力控制机构、面层张力比例阀、第二牵引辊、导向辊、压合辊、第三牵引辊、第一张力检测器、第四牵引辊、高速摄像头、第二张力检测器、第一复合输送机构、导流槽辊、第二复合输送机构、周封辊、成型切刀辊,成型切刀辊上设有编码器。本发明能够控制连续传输的面层图案的相位与卫生用品的相位一一对应关系,并且控制卫生用品的面层、两侧防漏隔边和底膜之间的张力在生产过程中保持稳定。(The invention relates to a hygienic product production system which comprises a surface layer conveying mechanism, a leakage-proof edge separating conveying mechanism, a bottom film conveying mechanism and a PLC (programmable logic controller), wherein the surface layer conveying mechanism comprises two surface layer unwinding mechanisms, a surface layer automatic splicing mechanism, a reflection-type color code sensor, a first storage rack, a first traction roller, a first floating roller tension control mechanism, a surface layer tension proportional valve, a second traction roller, a guide roller, a laminating roller, a third traction roller, a first tension detector, a fourth traction roller, a high-speed camera, a second tension detector, a first composite conveying mechanism, a flow guide groove roller, a second composite conveying mechanism, a peripheral sealing roller and a forming cutter roller which are sequentially arranged along the conveying direction of a surface layer, and an encoder is arranged on the forming cutter roller. The invention can control the one-to-one correspondence relationship between the phase of the continuously transmitted surface layer pattern and the phase of the sanitary article, and control the tension among the surface layer, the two side leakage-proof separation edges and the bottom film of the sanitary article to keep stable in the production process.)

卫生用品生产系统及其生产方法

技术领域

本发明涉及一次性卫生用品生产设备技术领域，尤其涉及卫生用品生产系统及其生产方法。

背景技术

卫生巾是用后即抛的一次性卫生用品。三片式的卫生巾结构一般为：卫生巾本体和设置在卫生巾本体两侧的防漏隔边，卫生巾本体包括由上至下叠层设置透液性面层(下称面层)、芯体、不透液底膜(下称底膜)，其中卫生巾本体及其两侧的防漏隔边构成三片式卫生巾结构。芯体用于吸收和保持人体***液。透液性面层用于与人体皮肤接触时提供舒适和干爽的感觉，同时允许液体通过，进入吸收芯层。底膜用于防止吸收芯层的液体通过。卫生巾本体两侧的防漏隔边一般采用拒水材料，如防漏无纺布。

目前，在行业内，卫生巾的面层是采用的是白色无图案的面层，在生产的过程中只需持续供料，工艺简单。但是，随着市场上产品的同质化，同样的产品在市场上竞争激烈，因此，对于生产厂家来说，不仅需要在产品的质量上不断提升，还要加强产品的美观度和辨识度，以提高产品的竞争力。

本发明人指出，在卫生巾的面层设置固定的节拍图案，需要控制连续传输的面层图案的相位与卫生巾的相位一一对应关系。三片式卫生巾在生产线上的生产流程是面层首先与两侧防漏隔边复合形成三片式结构，再将吸收芯层复合在三片式结构上，然后再将底膜复合上去，最后经成型切刀辊切断并传输至后续生产程序折叠包装。若在生产过程中面层与两侧防漏隔边张力不同、面层与底层张力不同，那么生产出来的产品会皱缩，需要控制在卫生巾的生产过程中卫生巾本体的面层、两侧防漏隔边和底膜之间的张力在生产过程中保持稳定。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种控制连续传输的面层图案的相位与一次性卫生用品的相位一一对应关系，并且控制在卫生用品的面层、两侧防漏隔边和底膜之间的张力在生产过程中保持稳定的卫生用品生产系统及其生产方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：卫生用品生产系统，包括面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构和PLC控制器，所述面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构分别通过通信线缆与PLC控制器通信连接；所述面层输送机构包括沿面层传送方向依次设置的两个面层放卷机构、面层自动拼接机构、反射型色标传感器、第一储料架、第一牵引辊、第一浮动辊张力控制机构、第二牵引辊、导向辊、压合辊、第三牵引辊、第一张力检测器、第四牵引辊、第二张力检测器、第一复合输送机构、导流槽辊、第二复合输送机构、周封辊、成型切刀辊，还包括设置在所述第四牵引辊和第二张力检测器之间用于捕捉面层图案的高速摄像头，所述成型切刀辊上设置有与成型切刀辊同步转动的编码器；所述高速摄像头和编码分别通过通信线缆与PLC控制器通信连接；

所述防漏隔边输送机构包括沿防漏隔边传送方向依次设有的两个防漏隔边放卷机构、防漏隔边自动拼接机构、第二储料架、第五牵引辊、第二浮动辊张力控制机构、直角导向杆、分切机、第六牵引辊，并由第六牵引辊将防漏隔边导入压合辊与面层复合；

所述底膜输送机构包括沿底膜传送方向依次设有的两个底膜放卷机构、底膜自动拼接机构、第三储料架、第七牵引辊、第三浮动辊张力控制机构、第八牵引辊，并经由第八牵引辊将底膜导入第二复合输送机构使底膜与面层复合。

进一步的，所述第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构均包括两个固定辊、设置在两个固定辊之间的浮动辊安装座、设置在浮动辊安装座上的浮动辊、驱使浮动辊在浮动辊安装座上移动的气缸和电气比例阀，所述气缸与电气比例阀电连接，所述电气比例阀与PLC控制器电连接。

卫生用品生产方法，应用于上述卫生用品生产系统，包括以下步骤：

步骤一、PLC控制器预先设定面层与防漏隔边复合后张力预设值BV、面层与防漏隔边复合后张力最大值MaxV、面层与防漏隔边复合后张力最小值MinV；

第一张力检测器检测面层与防漏隔边复合后张力值为张力预设值BV时对应第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压为PB；第一张力检测器检测面层与防漏隔边复合后张力值为面层张力最大值MaxV时对应第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压为V1；第一张力检测器检测面层与防漏隔边复合后张力值为面层张力最小值MinV时对应第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压为V2；比例系数Kp＝(V1-V2)*4000；

成型切刀辊与编码器同步旋转，以成型切刀辊旋转旋转一周对应一片卫生用品生产周期，将成型切刀辊旋转一周的的圆周长度等分为360份，面层上每间隔一片卫生用品的长度设有一个色标定位点,将编码器旋转一周的圆周角等分为360度，且编码器的角度与一片卫生用品的长度相对应，当编码器旋转到180度时，触发高速摄像头拍摄图像并发送给PLC控制器，高速摄像头的像素为N×M,建立图像坐标(X轴＝N,Y轴＝M),PLC控制器检测色标定位点像素在图像中Y轴坐标位置B,并计算出色标定位点在图像中位置转化为角度数据A＝180*B/M；

若170≤A≤190，则进入步骤二；若170＞A，则进入步骤三；若A＞190则进入步骤四；

步骤二，PLC控制器控制面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构按照当前生产速度保持运转；

步骤三，PLC控制器控制面层放卷机构、第一牵引辊、第二牵引辊、压合辊、第三牵引辊、第四牵引辊、防漏隔边放卷机构、第五牵引辊、分切机、第六牵引辊提速，由于面层放卷机构、第一牵引辊、第二牵引辊、压合辊、第三牵引辊、第四牵引辊提速，面层和防漏隔边的张力发生变化，

第一张力检测器检测面层与防漏隔边复合后张力值TV1，则PLC控制器计算第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压补偿值Δ_V1＝Kp*(TV1-BV)/(MaxV-MinV),第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压执行值SV＝PB-Δ_V1；

直到所述A＝180，PLC控制器控制面层输送机构和防漏隔边输送机构恢复正常速度运转，回到步骤二；

步骤四，PLC控制器控制面层放卷机构、第一牵引辊、第二牵引辊、压合辊、第三牵引辊、第四牵引辊、防漏隔边放卷机构、第五牵引辊、分切机、第六牵引辊降速，由于面层放卷机构、第一牵引辊、第二牵引辊、压合辊、第三牵引辊、第四牵引辊降速，面层和防漏隔边张力发生变化，

第二张力检测器检测面层与底膜复合前张力值TV2,则PLC控制器计算第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压补偿值Δ_V2＝Kp*(TV2-BV)/(MaxV-MinV)，第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作执行电压SV＝PB-Δ_V2；

直到所述A＝180，PLC控制器控制面层输送机构和防漏隔边输送机构复正常速度运转，回到步骤二。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本卫生用品生产系统通过在第四牵引辊和第二张力检测器之间用于捕捉面层图案的高速摄像头，并且在成型切刀辊上设置有与成型切刀辊同步转动的编码器，在面层上间隔设置色标定位点，当成型切刀辊旋转到某一个角度时触发高速摄像头拍摄图案，通过分析图案中的色标定位点的Y轴坐标位置，可以判断出在面层传输超前或滞后，若面层传输超前，则降低面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构的输送速度。反之若面层传输滞后，则提高面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构的输送速度。

不管是降低或者提高面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构的输送速度，都会造成面层、防漏隔边、底膜在传输过程中张力发生变化，一旦面层、防漏隔边、底膜在传输过程中张力发生变化会引起卫生用品皱缩，次品率高。因此需要实时调整面层、防漏隔边、底膜在传输过程中张力的张力。具体的，若面层传输滞后，即170＞A,则通过第一张力检测器检测面层与底膜复合前张力值TV1，并最终计算得出第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压执行值SV＝PB-Δ_V1；通过调整第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压执行值一致，使面层、防漏隔边、底膜的张力保持一致；同理，若面层传输超前，即A＞190,则通过第二张力检测器检测面层与底膜复合前张力值TV2，并最终计算得出第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压执行值SV＝PB-Δ_V2；通过调整第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压执行值一致，使面层、防漏隔边、底膜的张力保持一致。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的浮动辊张力控制机构结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一：

参考图1和图2，本实施例一提供卫生用品生产系统，包括面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构和PLC控制器(图中未示出)，所述面层输送机构包括沿面层传送方向依次设置的两个面层放卷机构1、面层自动拼接机构2、反射型色标传感器3、第一储料架4、第一牵引辊5、第一浮动辊张力控制机构6、第二牵引辊7、导向辊8、压合辊9、第三牵引辊10、第一张力检测器11、第四牵引辊12、第二张力检测器13、第一复合输送机构14、导流槽辊15、第二复合输送机构16、周封辊17、成型切刀辊18，所述第四牵引辊12和第二张力检测器13之间还设有用于捕捉面层图案的高速摄像头19，成型切刀辊18上设置有与成型切刀辊18同步转动的编码器(图中未示出)。

所述防漏隔边输送机构包括沿防漏隔边传送方向依次设有的两个防漏隔边放卷机构21、防漏隔边自动拼接机构22、第二储料架23、第五牵引辊24、第二浮动辊张力控制机构25、直角导向杆26、分切机27、第六牵引辊28，并由第六牵引辊28将防漏隔边导入压合辊9与面层复合。

所述底膜输送机构包括沿底膜传送方向依次设有的两个底膜放卷机构29、底膜自动拼接机构30、第三储料架31、第七牵引辊32、第三浮动辊张力控制机构33、第八牵引辊34，并由第八牵引辊34将底膜导入第二复合输送机构16。

所述第一浮动辊张力控制机构6、第二浮动辊张力控制机构25和第三浮动辊张力控制机构33均包括两个固定辊100、设置在两个固定辊100之间的浮动辊安装座200、设置在浮动辊安装座200上的浮动辊300、驱使浮动辊300在浮动辊安装座200上移动的气缸(图中未示出)和电气比例阀400，所述气缸与电气比例阀400电连接，所述电气比例阀400与PLC控制器电连接。上述固定辊100、浮动辊安装座200、浮动辊300和气缸之间的连接结构为现有技术。通过调整气缸的工作电压，控制浮动辊在浮动辊安装座200上移动，气缸的工作电压通过电气比例阀400进行控制。

上述两个面层放卷机构1、面层自动拼接机构2、反射型色标传感器3、第一储料架4、第一牵引辊5、第一浮动辊张力控制机构6、面层张力比例阀7、第二牵引辊7、导向辊8、压合辊9、第三牵引辊10、第一张力检测器11、第四牵引辊12、第二张力检测器13、第一复合输送机构14、导流槽辊15、第二复合输送机构16、周封辊17、成型切刀辊18、高速摄像头19、编码器、两个防漏隔边放卷机构21、防漏隔边自动拼接机构22、第二储料架23、第五牵引辊24、第二浮动辊张力控制机构25、直角导向杆16、分切机27、第六牵引辊28、两个底膜放卷机构29、底膜自动拼接机构30、第三储料架31、第七牵引辊32、第三浮动辊张力控制机构33、第八牵引辊34分别连接PLC控制器。上述各设备均为现有设备。

面层上间隔设置有色标定位点。面层放卷机构1上的正在传输的一卷材料(假设为A卷材料)即将用完时，需要将另外一卷材料(假设为B卷材料)拼接上时，进行如下操作：将B卷手动导入自动拼接机构2，当面层放卷机构1上的超声波外径感测器(图中未示出)感测到使用的A卷材料外径到达超声波外径传感器报警范围时，PLC控制器计时倒数X(X≤60)秒，同时第一储料架4开始存储面层。PLC控制器计时倒数剩下Y(Y≤5)秒时，储料架4开始释放材料，同时PLC控制器控制面层放卷机构1的速度降低，直至PLC控制器计时完成后，反射型色标传感器3开始投入工作，当号放射型色标传感器3检测到色标定位点时自动拼接机构2将B卷材料拼接到正在运行A卷材料上，并切断正在输送的A卷剩余图案材料，即完成自动拼接，拼接完成后储料架4逐渐恢复原状，面层放卷机构1逐渐提速到与面层输送机构生产线的速度一致。

实施例二：

本实施例二提供应用上述实施例一中卫生用品生产系统的生产方法，包括以下步骤：

步骤一、PLC控制器预先设定面层与防漏隔边复合后张力预设值BV、面层与防漏隔边复合后张力最大值MaxV、面层与防漏隔边复合后张力最小值MinV；

第一张力检测器11检测面层与防漏隔边复合后张力值为张力预设值BV时对应第一浮动辊张力控制机构6、第二浮动辊张力控制机构25和第三浮动辊张力控制机构33的电气比例阀工作电压为PB；第一张力检测器11检测面层与防漏隔边复合后张力值为面层张力最大值MaxV时对应第一浮动辊张力控制机构6、第二浮动辊张力控制机构25和第三浮动辊张力控制机构33的电气比例阀工作电压为V1；第一张力检测器11检测面层与防漏隔边复合后张力值为面层张力最小值MinV时对应第一浮动辊张力控制机构6、第二浮动辊张力控制机构25和第三浮动辊张力控制机构33的电气比例阀工作电压为V2；比例系数Kp＝(V1-V2)*4000；

成型切刀辊18与编码器同步旋转，以成型切刀辊18旋转旋转一周对应一片卫生用品生产周期，将成型切刀辊18旋转一周的的圆周长度等分为360份，面层上每间隔一片卫生用品的长度设有一个色标定位点,将编码器旋转一周的圆周角等分为360度，且编码器的角度与一片卫生用品的长度相对应，当编码器旋转到180度时，触发高速摄像头19拍摄图像并发送给PLC控制器，高速摄像头19的像素为N×M,建立图像坐标(X轴＝N,Y轴＝M),PLC控制器检测色标定位点像素在图像中Y轴坐标位置B,并计算出色标定位点在图像中位置转化为角度数据A＝180*B/M；

若170≤A≤190，则进入步骤二；若170＞A，则进入步骤三；若A＞190则进入步骤四；

步骤二，PLC控制器控制面层输送机构、防漏隔边输送机构、底膜输送机构按照当前生产速度保持运转；

步骤三，PLC控制器控制面层放卷机构1、第一牵引辊5、第二牵引辊7、压合辊9、第三牵引辊10、第四牵引辊12、防漏隔边放卷机构21、第五牵引辊24、分切机27、第六牵引辊28提速，由于面层放卷机构、第一牵引辊5、第二牵引辊6、压合辊9、第三牵引辊10、第四牵引辊12、防漏隔边放卷机构21、第五牵引辊24、分切机27、第六牵引辊28提速，面层和防漏隔边的张力发生变化，

第一张力检测器11检测面层与防漏隔边复合后张力值TV1，则PLC控制器计算第一浮动辊张力控制机构6、第二浮动辊张力控制机构25和和第三浮动辊张力控制机构33的电气比例阀工作电压补偿值Δ_V1＝Kp*(TV1-BV)/(MaxV-MinV),第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作电压执行值SV＝PB-Δ_V1；通过调整第一浮动辊张力控制机构6、第二浮动辊张力控制机构25和第三浮动辊张力控制机构33的电气比例阀工作电压执行值一致，使面层、防漏隔边、底膜的张力保持一致；

直到所述A＝180，PLC控制器控制面层输送机构和防漏隔边输送机构恢复正常速度运转，回到步骤二；

步骤四，PLC控制器控制面层放卷机构1、第一牵引辊5、第二牵引辊7、压合辊9、第三牵引辊10、第四牵引辊12、防漏隔边放卷机构21、第五牵引辊24、分切机27、第六牵引辊28降速，由于面层放卷机构、第一牵引辊5、第二牵引辊6、压合辊9、第三牵引辊10、第四牵引辊12、防漏隔边放卷机构21、第五牵引辊24、分切机27、第六牵引辊28降速，面层和防漏隔边的张力发生变化，

第二张力检测器13检测面层与底膜复合前张力值TV2,则PLC控制器计算第一浮动辊张力控制机构6、第二浮动辊张力控制机构25和第三浮动辊张力控制机构33的电气比例阀工作电压补偿值Δ_V2＝Kp*(TV2-BV)/(MaxV-MinV)，第一浮动辊张力控制机构、第二浮动辊张力控制机构和第三浮动辊张力控制机构的电气比例阀工作执行电压SV＝PB-Δ_V2；通过调整第一浮动辊张力控制机构6、第二浮动辊张力控制机构25和第三浮动辊张力控制机构33的电气比例阀工作电压执行值一致，使面层、防漏隔边、底膜的张力保持一致；

直到所述A＝180，PLC控制器控制面层输送机构和防漏隔边输送机构复正常速度运转，回到步骤二。

本卫生用品生产方法可以控制卫生用品的面层、两侧防漏隔边和底膜之间的张力在生产过程中保持稳定。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。