CN107539816B - 一种金属化薄膜自动输送夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，包括薄膜、轧辊、两对称设置的传动辊和收卷辊，两个所述传动辊之间通过横杆连接在一起，所述横杆上设置有夹紧输送系统，所述夹紧输送系统包括拉变力测定装置和压变力测定装置，所述拉变力测定装置通过支撑杆安装在横杆左端底部，所述压变力测定装置支撑杆安装在横杆右端顶部，且所述拉变力测定装置和压变力测定装置之间绕置有薄膜的张弛段，所述拉变力装置顶部设置有低摩擦气缸，所述底摩擦气缸顶部设置有比例阀，所述薄膜依次通过轧辊、传动辊、拉变力测定装置、压变力测定装置和收卷辊，通过夹紧输送系统，对金属化薄膜的输送过程进行准确的调节和检测，使收卷变得稳定。
Description
技术领域
本发明涉及金属化薄膜技术领域，具体为一种金属化薄膜自动输送夹紧装置。
背景技术
随着技术水平的发展，电子、通讯等行业更新换代周期变得越来越短，而薄膜电容器凭借其良好的电工性能和高可靠性，成为推动上述行业发展的不可或缺的电子元件，而金属化薄膜是利用高纯铝或锌在真空状态下熔化、蒸发、沉淀刀基膜上，在基膜表面形成一层极其薄的金属层后，塑料薄膜即形成金属化薄膜，后经过分切，收卷后形成金属化薄膜卷，卷对卷的输送方式卷对卷的传输方式对于材料物理特性的保护还存在很多问题，在传动过程中，张力时常波动，给产品的质量和生产效率带来了很大的影响，在实际收、放卷的过程中，由于外层薄膜对内部薄膜形成了径向压力，内部薄膜所受的张力并不等于卷绕时设备施加的张力，而是随着卷径的变化而变化，这很容易引起卷芯部分的薄膜出现折皱、层间滑移、破损等质量问题，同时现有的收卷机中通过距离传感器对受力摆辊的动态位移进行测定，再通过PLC控制器进行调控，由于在工作过程中薄膜的受力形式有很多，由于拉力而产生位移包括横向和纵向的动态位移，距离传感器则无法很准确的进行捕捉检测。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，能够对金属化薄膜在传输过程中的薄膜张力进行实时的检测调节，使其保持稳定的收卷状态。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，包括薄膜、轧辊、两对称设置的传动辊和收卷辊，其特征在于：两个所述传动辊之间通过横杆连接在一起，所述横杆上设置有夹紧输送系统，所述夹紧输送系统包括拉变力测定装置和压变力测定装置，所述拉变力测定装置通过支撑架安装在横杆左端底部，所述压变力测定装置通过支撑架安装在横杆右端顶部，且所述拉变力测定装置和压变力测定装置之间绕置有薄膜的张弛段，所述拉变力测定装置顶部设置有低摩擦气缸，所述低摩擦气缸顶部设置有比例阀，所述薄膜依次通过轧辊、传动辊、拉变力测定装置、压变力测定装置和收卷辊；
所述拉变力测定装置和压变力测定装置组成结构上相同，所述压变力测定装置包括第一弹动辊，第一弹动辊中心设置有芯轴，所述芯轴不接触安装在限位块中，所述芯轴套装有轴承，所述轴承底部连接有连接块，所述连接块底部连接有弹簧，所述弹簧底部连接有压力传感器。
所述轧辊、两个所述压力传感器、低摩擦气缸和比例阀电性连接有PLC控制器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述限位块中设置有芯轴弹动的活动槽，且所述限位块固定在支撑架顶部。
作为本发明一种优选的技术方案，所述支撑架顶部设置有弹动槽，且所述轴承、连接块、弹簧和压力传感器安装在弹动槽中。
作为本发明一种优选的技术方案，所述轴承采用滚子轴承，且轴承和弹动槽不接触摩擦。
作为本发明一种优选的技术方案，所述低摩擦气缸通过外置的气泵通入压缩空气。
作为本发明一种优选的技术方案，所述收卷辊通过齿轮啮合有变频电机，所述变频电机设置有编码器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述变频电机和编码器电性连接有变频器，所述变频器电性连接有PLC控制器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述夹紧输送系统在初始工作状态时在第一弹动辊和第二弹动辊之间的张弛段设置有初始张力定值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置压力测定装置和拉力测定装置，将摆辊的其他自由度限定，将薄膜表面张力变化对第一弹动辊和第二弹动辊的拉力转化为对弹簧的压力，再通过压力传感器的参数变化，经过PLC控制器的PID运算，达到实时监测的目的，通过压力测定装置和拉力测定装置的参数积分得出的偏差能够准确的测定薄膜张力的变化；低摩擦气缸接入压缩空气时，通过数字设定的固定张力值，该值转换成比例阀上的气压作用于薄膜的张弛段上，气缸的垂直作用力、第二弹动辊的重力和第一弹动辊的摩擦力的合成力为薄膜有效张力，因此薄膜张力初始值的调整可通过改变低摩擦气缸的压力实现。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明PLC控制器电性连接示意图。
图中：1-夹紧输送系统；101-压变力测定装置；102-第一弹动辊；103-第二弹动辊；104-限位块；105-轴承；106-芯轴；107-连接块；108-弹簧；109-压力传感器；110-弹动槽；111-低摩擦气缸；112-比例阀；2-轧辊；3-收卷辊；4-薄膜；41-张弛段；5-变频器；6-编码器；7-变频电机；8-横杆；9-PLC控制器；10-支撑架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，本发明提供一种技术解决方案，包括薄膜4、轧辊2、两对称设置的传动辊和收卷辊3，其特征在于：两个所述传动辊之间通过横杆8连接在一起，所述横杆8上设置有夹紧输送系统1，所述夹紧输送系统1包括拉变力测定装置113和压变力测定装置101，所述拉变力测定装置113通过支撑架10安装在横杆8左端底部，所述压变力测定装置101支撑架10安装在横杆8右端顶部，且所述拉变力测定装置113和压变力测定装置101之间绕置有薄膜4的张弛段41，所述拉变力测定装置113顶部设置有低摩擦气缸111，所述低摩擦气缸111顶部设置有比例阀112，所述薄膜4依次通过轧辊2、传动辊、拉变力测定装置113、压变力测定装置101和收卷辊3；
所述拉变力测定装置113和压变力测定装置101组成结构上相同，所述压变力测定装置101包括第一弹动辊102，第一弹动辊102中心设置有芯轴106，所述芯轴106不接触安装在限位块104中，所述芯轴106套装有轴承105，所述轴承105底部连接有连接块107，所述连接块107底部连接有弹簧108，所述弹簧108底部连接有压力传感器109，芯轴106提供了对第一弹动辊102和第二弹动辊103的自由度限制，将薄膜4对弹动轴的摩擦力转化成垂直方向上的力变化。
如图2所述，所述轧辊2、两个所述压力传感器109、低摩擦气缸111和比例阀112电性连接有PLC控制器9。
优选的是，所述限位块104中设置有芯轴106弹动的活动槽，且所述限位块104固定在支撑架10顶部；所述支撑架10顶部设置有弹动槽110，且所述轴承105、连接块107、弹簧108和压力传感器109安装在弹动槽110中；所述轴承105采用滚子轴承，且轴承105和弹动槽110不接触摩擦；所述低摩擦气缸111通过外置的气泵通入压缩空气；所述收卷辊3通过齿轮啮合有变频电机7，所述变频电机7设置有编码器6；所述变频电机7和编码器6电性连接有变频器5，所述变频器5电性连接有PLC控制器9；所述夹紧输送系统1在初始工作状态时在第一弹动辊102和第二弹动辊103之间的张弛段41设置有初始张力定值。
本发明的主要特点在于，本发明通过设置夹紧输送系统对薄膜的表面张力进行实时的调整，最终稳定在一动态恒定值，达到输送夹紧的目的，通过设置拉力测定装置和压力测定装置，将薄膜在绕过第一弹动辊和第二弹动辊时产生的力的变化通过弹簧拉力和压力传递给压力传感器，在通过PLC控制器的PID运算，通过数字设定的固定张力值，该值转换成比例阀上的气压作用于薄膜上，气缸的垂直作用力和辊的重力垂直分力之和为薄膜有效张力，将设定值和实际值的差值做比例积分后通过变频器和编码器改变变频电机的转动速率，从而改变收卷辊的收卷速度，在初始状态时，第一弹动辊和第二弹动辊处于平衡位置，如果薄膜的张力过大，第一弹动辊和第二弹动辊分别通过弹簧对压力传感器施加压力和拉力，压力传感器反馈信号产生波动；
低摩擦气缸接入压缩空气时，通过数字设定的固定张力值，该值转换成比例阀上的气压作用于薄膜的张弛段上，气缸的垂直作用力、第二弹动辊的重力和第一弹动辊的摩擦力的合成力为薄膜有效张力，因此薄膜张力的调整可通过改变低摩擦气缸的压力实现，从而对金属化薄膜实现自动化的夹紧输送。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，包括薄膜(4)、轧辊(2)、两对称设置的传动辊和收卷辊(3)，其特征在于：两个所述传动辊之间通过横杆(8)连接在一起，所述横杆(8)上设置有夹紧输送系统(1)，所述夹紧输送系统(1)包括拉变力测定装置(113)和压变力测定装置(101)，所述拉变力测定装置(113)通过支撑架(10)安装在横杆(8)左端底部，所述压变力测定装置(101)通过支撑架(10)安装在横杆(8)右端顶部，且所述拉变力测定装置(113)和压变力测定装置（101）之间绕置有薄膜(4)的张弛段(41)，所述拉变力测定装置(113)顶部设置有低摩擦气缸(111)，所述低摩擦气缸(111)顶部设置有比例阀(112)，所述薄膜(4)依次通过轧辊(2)、传动辊、拉变力测定装置(113)、压变力测定装置（101）和收卷辊(3)；
所述拉变力测定装置(113)和压变力测定装置（101）组成结构上相同，所述压变力测定装置（101）包括第一弹动辊(102)，第一弹动辊(102)中心设置有芯轴(106)，所述芯轴(106)不接触安装在限位块(104)中，所述芯轴(106)套装有轴承(105)，所述轴承(105)底部连接有连接块(107)，所述连接块(107)底部连接有弹簧(108)，所述弹簧(108)底部连接有压力传感器(109)；
所述轧辊(2)、两个所述压力传感器(109)、低摩擦气缸(111)和比例阀(112)电性连接有PLC控制器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，其特征在于：所述限位块(104)中设置有芯轴(106)弹动的活动槽，且所述限位块(104)固定在支撑架(10)顶部。
3.根据权利要求1所述的一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，其特征在于：所述支撑架(10)顶部设置有弹动槽(110)，且所述轴承(105)、连接块(107)、弹簧(108)和压力传感器(109)安装在弹动槽(110)中。
4.根据权利要求1所述的一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，其特征在于：所述轴承(105)采用滚子轴承，且轴承(105)和弹动槽(110)不接触摩擦。
5.根据权利要求1所述的一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，其特征在于：所述低摩擦气缸(111)通过外置的气泵通入压缩空气。
6.根据权利要求1所述的一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，其特征在于：所述收卷辊(3)通过齿轮啮合有变频电机(7)，所述变频电机(7)设置有编码器(6)。
7.根据权利要求6所述的一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，其特征在于：所述变频电机(7)和编码器(6)电性连接有变频器(5)，所述变频器(5)电性连接有PLC控制器(9)。
8.根据权利要求1所述的一种金属化薄膜自动输送夹紧装置，其特征在于：所述夹紧输送系统(1)在初始工作状态时在第一弹动辊(102)和第二弹动辊(103)之间的张弛段(41)设置有初始张力定值。
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