出卷位置可控的恒張力膠帶復(fù)卷機(jī)的制作方法
【專利說明】
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技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種筒狀膠帶產(chǎn)品的復(fù)卷裝置，即是通過復(fù)卷裝置將已涂粘膠的筒狀膠帶卷做成需要的大小或要求尺寸的膠帶卷。特別是聚四氟乙烯薄膜筒狀膠帶產(chǎn)品的復(fù)卷機(jī)。屬薄料的傳送類(B65H)。
(二)技術(shù)背景
[0002]目前復(fù)卷機(jī)已經(jīng)被廣泛使用，針對不同材質(zhì)、不同工序的薄膜筒狀膠帶，對復(fù)卷機(jī)的相關(guān)要求也有所不同?，F(xiàn)有的聚四氟乙烯薄膜筒狀膠帶的制作，首先是通過可稱為凃膠卷模機(jī)或復(fù)卷機(jī)將聚四氟乙烯原料膜經(jīng)膜加工設(shè)備在它的表面處理后覆蓋上有機(jī)硅壓敏膠粘劑，從而獲得聚四氟乙烯薄膜筒狀膠帶。然后，通過可稱為的膠帶復(fù)卷機(jī)將上述已覆蓋膠的聚四氟乙烯薄膜筒狀膠帶，按用戶需要或工藝要求對筒狀膠帶由大卷復(fù)卷為多個小卷或要求尺寸的膠帶卷等?，F(xiàn)有的膠帶復(fù)卷機(jī)存在如下問題::1)由于上工序原料膜經(jīng)凃膠卷模機(jī)中制成的薄膜筒狀膠帶也可能存在卷膜厚度、松緊不均等問題，因而使本工序膠帶復(fù)卷機(jī)放出的原膠帶出卷時膠帶張力不穩(wěn)定，應(yīng)力累積，膠帶發(fā)生形變；當(dāng)應(yīng)力過大時，膠帶很容易被拉壞。2)因為放卷端卷筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，導(dǎo)致膠帶在放卷端始終不能以一個恒定的可控角度輸出，從而致使傳送中的膠帶張力產(chǎn)生波動。3)收卷端成品，卷筒卷徑變化時，薄膜線速度變化，復(fù)卷膠帶質(zhì)量差。4)由于現(xiàn)有復(fù)卷機(jī)或卷模機(jī)傳送行程很長，導(dǎo)致傳送中收卷端的橫向位置不穩(wěn)定，出現(xiàn)偏差，進(jìn)而膠帶在收卷氣漲軸很不易收齊。5)收、放卷氣脹軸多為懸臂梁，其平行度會隨生產(chǎn)時間的加長而降低，進(jìn)而影響膠帶質(zhì)量。6)膠帶在傳送過程中經(jīng)過的接觸輥輪過多，特別是是收卷端接觸輥輪設(shè)置太多，影響膠帶質(zhì)量。
[0003]中國專利已公開的用于凃膠的卷模機(jī)、凃膠復(fù)卷機(jī)、或卷材張力測控裝置等中雖然也提供了恆張力、恆速、糾偏等功能的控制系統(tǒng)，但由于產(chǎn)品不同、復(fù)卷或測控目的不同、工藝流程或使用場合不同；進(jìn)而技術(shù)方案及技術(shù)效果均不同。因此也未能解決膠帶復(fù)卷機(jī)現(xiàn)存在的上述膠帶質(zhì)量問題。
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供的出卷位置可控的恒張力膠帶復(fù)卷機(jī)，就是要解決現(xiàn)有的膠帶復(fù)卷機(jī)復(fù)卷的筒狀膠帶嚴(yán)重變形、膠帶跑偏、質(zhì)量差、合格率低、生產(chǎn)效率低及不能符合現(xiàn)階段聚四氟乙烯膠帶復(fù)卷加工要求等問題。
[0005]技術(shù)方案如下:
[0006]出卷位置可控的恒張力膠帶復(fù)卷機(jī)，包括:機(jī)架；在放卷端設(shè)卷有膠帶的放卷氣脹軸；在收卷端設(shè)卷有膠帶的收卷氣脹軸；其特征是:
[0007]I)設(shè)如下雙閉環(huán)出卷位置控制系統(tǒng)1，包括:
[0008]①在放卷氣脹軸上的膠帶出卷位置沿軸向X左側(cè)設(shè)發(fā)出和接收光電信號并輸出電信號的上、下兩個紅外線光電傳感器1.1A, 1.1B、沿膠帶出卷位置軸向右側(cè)設(shè)對應(yīng)反射傳感器光信號的位置高于傳感器的上、下兩個反光板1.2A、1.2B ;兩個紅外線光電傳感器安裝軸線與放卷氣脹軸軸線間夾角C，20° <C〈40° ;②設(shè)接受兩傳感器電信號輸出速度脈沖信號的可編程控制器PLC1.3 ;③設(shè)接受速度脈沖信號并驅(qū)動放卷氣脹軸轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機(jī)1.4，步進(jìn)電機(jī)通過放卷齒輪1.6與放卷氣脹軸1.5傳動連接。2)膠帶從兩個紅外線傳感器檢測區(qū)域穿過，再穿過平輾輪2后經(jīng)過送卷軸3.1再傳送到放卷氣脹軸4.4。3)在送卷軸處設(shè)有卷繞長度控制系統(tǒng)3，包括:送卷軸、接收送卷軸發(fā)出的速度信號并發(fā)出脈沖信號的編碼器3.2、接受編碼器采集的脈沖信號并發(fā)出電信號且實時顯示膠帶卷繞長度的計米器3.3、接受計米器發(fā)出電信號并控制調(diào)速電機(jī)3.5暫停與恢復(fù)的電磁繼電器3.4。調(diào)速電機(jī)輸入端與變頻器3.6相連。調(diào)速電機(jī)與送卷軸用送卷皮帶3.7傳動。同時，電磁繼電器的輸出端與放卷端可編程控制器PLC輸入端直接連接。4)在收卷端設(shè)如下半閉環(huán)張力控制系統(tǒng)4，包括:將檢測的收卷氣脹軸的轉(zhuǎn)動信號轉(zhuǎn)為電信號的紅外轉(zhuǎn)動傳感器4.1、接受紅外傳感器采集信號轉(zhuǎn)為控制信號的錐度張力控制器4.2、接受張力控制器控制信號轉(zhuǎn)為受控轉(zhuǎn)矩的磁粉離合器4.3。磁粉離合器輸入軸通過同軸的送卷從動齒輪4.5與送卷主動齒輪3.8的嚙合傳動與送卷軸傳動連接；磁粉離合器輸出軸通過收卷齒輪組4.6與收卷氣脹軸4.4傳動連接；固定于機(jī)架滑板上的紅外轉(zhuǎn)動傳感器設(shè)置位置為正對收卷齒輪組。5)收卷端設(shè)置的糾偏裝置5，包括:在收卷氣脹軸徑向Y后側(cè)上方機(jī)架上，裝設(shè)用徑向合葉鉸鏈5.2鉸接的大功率激光發(fā)射器5.1。
[0009]上述收卷端可設(shè)如下壓緊組件6:收卷氣脹軸徑向Y后側(cè)上方，設(shè)軸向X與收卷氣脹軸平行的壓緊輥6.1,壓緊輥下設(shè)兩根支桿6.2，支桿下端裝在固定在機(jī)架上的壓輥支架6.4上，在支桿下端與壓輥支架上平面間裝使支桿和壓緊輥可同時繞軸向X向下轉(zhuǎn)動的軸向合葉鉸鏈6.3。上述放卷氣脹軸和收卷氣脹軸兩端均可安裝在直接固定在機(jī)架上的兩個U型快拆軸承座上。上述錐度張力控制器4.2、變頻器3.6、計米器3.3、電磁繼電器3.4均可裝于控制柜內(nèi).放在機(jī)架上的控制面板9上。上述膠帶與送卷軸間可凃防粘結(jié)材料。
[0010]本實用新型有益效果:
[0011]I)首先因控制放卷出膜位置恆定，使聚四氟乙烯膠帶卷放卷速度穏定、輸出張力恒定，保證在初始時膠帶受力均勻；又因同時控制收卷端張力恒定，有利于入卷時張力穩(wěn)定，應(yīng)力小，從而總體實現(xiàn)膠帶張力平穩(wěn)，徹底解決了因張力波動大導(dǎo)致膠帶應(yīng)力過大、嚴(yán)重變形的問題。2)與現(xiàn)有的膠帶復(fù)卷機(jī)相比，本實用新型總體上選擇同時設(shè)置放卷出膜位置自控系統(tǒng)、平輾輪、卷繞長度自控系統(tǒng)、收卷張力自控系統(tǒng)、激光手動糾偏裝置、收卷壓緊等裝置，產(chǎn)生優(yōu)化的恆張力、膠帶平整、復(fù)卷膠帶長度可控、膠帶初始和運(yùn)行精度高、收卷膠帶卷壓緊等融合控制多功能效果。3)對膠帶卷進(jìn)行輾平，提高了膠帶卷的質(zhì)量。4)采用編碼器與計米器等，自動有效的測出膠帶卷的長度。5)采用大功率紅激光發(fā)射器，實現(xiàn)一字激光對標(biāo)定位，通過手動糾偏保證了復(fù)卷機(jī)每次換卷軸時的放卷軸、送卷軸、收卷軸初始安裝精度與運(yùn)行精度。解決了安裝和卷膜時出現(xiàn)的嚴(yán)重跑偏，極大地提高了膠帶卷產(chǎn)品的質(zhì)量。6)計米器、張力控制器、變頻器等各種控制器統(tǒng)一集中安裝在機(jī)架一側(cè)的一個面板上，使機(jī)架的利用率高。磁粉離合器與普通調(diào)速電機(jī)安放在機(jī)架的中后端，步進(jìn)電機(jī)放在機(jī)架前端，使得整臺機(jī)器占地面積減小，便于運(yùn)輸。7)收卷與放卷兩端均采用氣脹軸U型快拆軸承座，使上下卷、拆換、安裝等效率高。8)采用預(yù)設(shè)參數(shù)的可編程控制器，可實現(xiàn)一鍵式啟動，使人機(jī)界面友好，使用操作便捷。(四)
【附圖說明】
[0012]圖1本實用新型原理、組成系統(tǒng)整體框圖示意圖。
[0013]圖2放卷端雙閉環(huán)出卷位置控制系統(tǒng)I立體圖(也是圖6N向視圖)。
[0014]圖3送卷軸、調(diào)速電機(jī)等長度控制系統(tǒng)3反饋及簡支梁結(jié)構(gòu)圖(也是圖6M向視圖)。
[0015]圖4收卷端磁粉離合器、收卷氣脹軸等張力控制系統(tǒng)5反饋及收卷簡支梁結(jié)構(gòu)圖(也是圖6M向視圖)
[0016]圖5圖3和圖4的K向視圖。
[0017]圖6本實用新型整體布置結(jié)構(gòu)立體圖。
(五)
【具體實施方式】
[0018]本實施例出卷位置可控的恒張力膠帶復(fù)卷機(jī)，如下形成:
[0019]見圖6，在機(jī)架9上，在放卷端設(shè)有支撐在放卷簡支梁上的卷有膠帶7的放卷氣脹軸1.5。在收卷端設(shè)支撐在收卷簡支梁上的卷有膠帶7的收卷氣脹軸4.4。見圖1，在放卷氣脹軸1.5和收卷氣脹軸4.4之間設(shè)有:雙閉環(huán)出卷位置控制系統(tǒng)I ;輾平輪2 ;送卷軸
3.1及卷繞長度控制系統(tǒng)3 ;收卷端的半閉環(huán)張力控制系統(tǒng)4、糾偏裝置5、壓緊組件6。為了保證機(jī)架強(qiáng)度，實際制作時可采用4040歐標(biāo)重型工業(yè)鋁型材及專用連接件，調(diào)整件。
[0020]I)見圖1、圖2，雙閉環(huán)出卷位置控制系統(tǒng)1，包括:①在放卷氣脹軸上的膠帶7出卷位置沿軸向X左側(cè)設(shè)上紅外線光電傳感器1.1A和下紅外線光電傳感器1.1B,在膠帶后側(cè)設(shè)對應(yīng)的上反光板1.2A和下反光板1.2B。反光板應(yīng)高于對應(yīng)傳感器的擺放位置。兩個紅外線光電傳感器安裝軸線與放卷氣脹軸軸線間夾角C取為30°。紅外線光電傳感器可向反光板發(fā)射和接受光信號并輸出電信號；紅外線光電傳感器工作時應(yīng)恰好保證膠帶從其兩者向?qū)?yīng)的反光板發(fā)射光線的中間區(qū)域穿過。②設(shè)接受兩傳感器釆集的電信號輸出速度脈沖信號的可編程控制器PLC1.3。③設(shè)接受速度脈沖信號并驅(qū)動放卷氣脹軸轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機(jī)1.4 ;步進(jìn)電機(jī)通過放卷齒輪1.6與放卷氣脹軸1.5傳動連接。④見圖2，放卷氣脹軸兩端安裝兩個U型快拆軸承座1.8上，兩個U型快拆軸承座固定在機(jī)架上，形成放卷端簡支梁結(jié)構(gòu)。⑤見圖1，可編程控制器PLC外接一個程序即時啟動暫停的物理開關(guān)1.7。
[0021]見圖1、圖2，出卷位置調(diào)整過程:當(dāng)膠帶出膜位置在理想出卷位置上方時，上紅外線光電傳感器1.1A接受不到反光板1.2A反射的光線，傳感器1.1A會實時給可編程控制器PLC發(fā)脈沖信號，進(jìn)而驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)1.4加速，最終達(dá)到提高放卷氣脹軸的放卷速度，使出卷角度得以下移。同理，當(dāng)膠帶卷出膜位置在理想出卷位置下方時，紅外線光電傳感器1.1B也接受不到反光板1.2B反射的光線，傳感器1.1B會實時給PLC控制器1.3發(fā)脈沖信號，進(jìn)而驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)減速，最終達(dá)到降低放卷氣脹軸的放卷速度，使出卷角度得以上移。兩個閉環(huán)系統(tǒng)最終實現(xiàn)出卷角度可控的目的。
[0022]2)見圖1，圖6，膠帶7從兩個紅外線傳感器檢測區(qū)域穿過后，再經(jīng)過輾平輪2輾平后斜向上繞過送卷軸3.1，最后卷在收卷氣漲軸4.4上。送卷軸和膠帶間涂有一層防粘接材料，避免膠帶與送卷軸發(fā)生粘接而增加阻力。
[0023]3)見圖1、圖3、圖6，送卷軸處設(shè)有卷繞長度控制系統(tǒng)3，包括:送卷軸3.1、接收送卷軸發(fā)出的速度信號并發(fā)出脈沖信號的編碼器3.2、接受編碼器采集的脈沖信號并發(fā)出電信號且實時顯示膠帶卷繞長度的計米器3.3、接受計米器發(fā)出電信號并控制調(diào)速電機(jī)3.5暫停與恢復(fù)的電磁繼電器3.4。調(diào)速電機(jī)輸入端與變頻器3.6相連。調(diào)速電機(jī)與送卷軸用送卷皮帶3.7傳動。同時，電磁繼電器3.4的輸出端與放卷端可編程控制器PLC1.3輸入端直接連接。可