一种用于膜放卷的长度控制装置的制作方法

本实用新型涉及滤芯行业自动化制程控制技术领域，更具体地，涉及一种在膜上料工位中用于控制膜放卷长度的装置。

背景技术：

在滤芯行业自动化制程中，成卷膜需要裁剪成一定长度的片状膜。由于产品种类较多，其长度是不确定的，因此需要根据不同的产品，裁剪不同长度的膜，这样对每次放卷的长度就要求有一定的精度。其次，膜在生产过程中除了边缘(50mm左右)以外，其余位置是不能接触的，这样就要求放卷机构与膜之间不能有接触。

传统放卷一般包括以下两种方式：

(1)无物料直径检测，每次让电机放出一定圈数的膜。其缺点是：会导致被放出的膜积累过多。

(2)有物料直径检测，每次根据剩余物料的直径，让电机放卷一定的圈数和长度。其缺点是：虽然有直径检测，但是膜的卷料容易蓬松，同样不能保证无累积膜。

因此，需要设计一种新型的用于膜放卷的长度控制装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于膜放卷的长度控制装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于膜放卷的长度控制装置，包括：

收放卷机构，其通过电机驱动卷芯正反转动，控制将所述卷芯上的卷膜按设定圈数放出，以及将放出的裁剪后剩余卷膜重新卷回至所述卷芯上；

放卷导向机构，其在所述卷芯下方设有导向料斗，用于使放出的卷膜沿所述料斗的内部轮廓移动被导至后一工位上；

检测机构，其设有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测所述卷芯上卷膜放出前及重新卷回后的直径，所述第二传感器用于检测裁剪后剩余卷膜重新卷回时的停止位置。

进一步地，所述收放卷机构设有一对用于夹持所述卷芯两端的夹爪，所述电机通过安全卡盘连接至其中的一个所述夹爪。

进一步地，所述电机为步进电机。

进一步地，所述夹爪设有气胀轴。

进一步地，所述导向料斗沿所述卷膜放出方向依次具有垂直内壁段、水平内壁段及倾斜内壁段。

进一步地，所述垂直内壁段、水平内壁段及倾斜内壁段之间分别以圆弧段相连。

进一步地，所述水平内壁段与倾斜内壁段之间的夹角大于等于135度。

进一步地，所述第一传感器为激光位移传感器，其面向所述卷膜的径向设置。

进一步地，所述第二传感器为两个光电检测传感器，其分设于所述垂直内壁段与水平内壁段的交界区域及所述水平内壁段与倾斜内壁段的交界区域。

进一步地，还包括：支架，所述收放卷机构、所述导向料斗及所述第一传感器都设于所述支架上。

本实用新型具有以下优点：

(1)可以设置电机参数并调整，能适应不同长度膜的放卷，且能保证每次放卷前均无累积膜。

(2)能适用于不允许接触的卷状物的放卷。

(3)相对传统的机构稳定性和准确性更高。

附图说明

图1-图3是本实用新型一较佳实施例的一种用于膜放卷的长度控制装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本实用新型的实施方式时，为了清楚地表示本实用新型的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定来加以理解。

在以下本实用新型的具体实施方式中，请参考图1-图3，图1-图3是本实用新型一较佳实施例的一种用于膜放卷的长度控制装置结构示意图；其中，图1是装置的立体结构示意图，图2是装置的俯视结构示意图，图3是图2中a-a向侧视图。如图1-图3所示，本实用新型的一种用于膜放卷的长度控制装置，可设置在膜上料工位上，装置可包括：收放卷机构，放卷导向机构，检测机构和支架2等几个主要结构组成部分。其中，收放卷机构，放卷导向机构和检测机构都设置在支架2上。

请参考图1-图3。收放卷机构设有一个电机3；通过控制电机3的正反转动，驱动电机3所带动的卷芯11正反转动，得以通过控制电机3正转，将卷芯11上卷绕的整卷卷膜1按预先设定的圈数进行放出，以及控制电机3反转，将已经放出、且经过后一工位裁剪后的剩余卷膜(即剪裁之后在膜上料工位与后一工位之间累积的膜，其物理位置属于切断时的卷膜尾端、同时也是下次放卷时的卷膜前端)重新卷回到卷芯11上。

进一步地，收放卷机构可设有一对用于夹持卷芯11两端的夹爪；电机3可通过安全卡盘9连接至其中的一个夹爪。

作为一优选的实施方式，电机3可采用步进电机。

进一步地，夹爪上可设有气胀轴8，可通过气压控制气胀轴8膨胀，将卷芯11两端夹紧。

请参考图1-图3。放卷导向机构设置在卷芯11下方的位置；放卷导向机构设有导向料斗4，导向料斗4可安装在支架2上，并位于卷膜1的正下方。导向料斗4用于使放出的卷膜1的前端在电机3的转动输送力矩及自身的重力共同作用下，沿料斗4的内部轮廓向后一工位方向移动，从而使放出的卷膜1被导至后一工位上进行剪裁。

作为一优选的实施方式，为对放出的卷膜1起到良好导向作用，可对导向料斗4的内部轮廓进行优化。具体可为：沿卷膜1放出方向，可使得导向料斗4的内部轮廓依次具有垂直内壁段、水平内壁段及倾斜内壁段等结构。其中，倾斜内壁段的上端作为卷膜1的导出端口。

垂直内壁段、水平内壁段及倾斜内壁段之间还可分别以圆弧段相连；并且，还可在导向料斗4的内壁表面增设助滑层，例如可在导向料斗4的内壁表面涂覆特氟龙等涂层，以便对卷膜1起到有效的保护作用。

进一步地，导向料斗4的垂直内壁段与水平内壁段之间的夹角应不小于90度，导向料斗4的水平内壁段与倾斜内壁段之间的夹角可大于等于135度，并通常小于180度。

还可在导向料斗4的倾斜内壁段的上端水平设置一块引导板10，以便将由倾斜内壁段上端导出的卷膜1的前端顺利导向后一工位。

请继续参考图1-图3。检测机构设有第一传感器5和第二传感器6、7。其中，第一传感器5用于检测卷芯11上卷膜1放出前及重新卷回后的直径；第二传感器6、7用于检测裁剪后剩余卷膜1重新卷回时的停止位置(电机停转节点)。

作为一优选的实施方式，第一传感器5可采用一个激光位移传感器，并将激光位移传感器5安装在支架2上，且面向卷膜1的径向进行设置。激光位移传感器5最佳设置在卷芯11的前侧方位，以避免受到卷膜1后侧垂荡状态的膜自由端的影响。

第二传感器6、7可采用光电检测传感器，并且，可设置两个光电检测传感器6、7，将其中一个光电检测传感器6安装在导向料斗4的垂直内壁段与水平内壁段的交界区域附近，将其中另一个光电检测传感器7安装在导向料斗4的水平内壁段与倾斜内壁段的交界区域附近。

本实用新型装置工作时，针对膜的所需长度，设定电机3的放卷圈数k和放卷长度l。每次放卷前，先通过激光位移传感器5检测计算卷芯11上剩余物料(卷膜1)的直径。

然后，根据数学公式l＝2πr×k(k是圈数，r是剩余物料半径)的关系，控制电机3放卷一定的圈数，将膜放卷在导向料斗4内，进而由后一工位对膜的前端进行牵引。

由于放卷长度l大于剪裁所需要的膜的实际长度，因而等膜被后一工位牵引裁剪之后，再控制使电机3反转，将剪裁之后在膜上料工位与后一工位之间累积的膜(裁剪剩余的膜)重新卷回卷芯11上。这样既能保证每次放卷前均无累积膜，又能通过膜的回卷，避免了膜在卷芯11上发生松卷现象。

当两个光电检测传感器6和7都检测不到膜时，就可控制使电机3停止反转。然后，再根据激光位移传感器5再次检测出的卷膜1的直径，再次设定电机3的放卷圈数k和放卷长度l，并在下一次裁剪前，继续放卷l长的膜。依次类推。

本实用新型可应用于诸如滤芯行业的自动化制程控制，具体适用于膜上料工位。

以上的仅为本实用新型的优选实施例，实施例并非用以限制本实用新型的保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。