一种薄膜膜面缺陷检测辅助装置的制作方法

本实用新型属于检测装置领域，具体地说，涉及一种薄膜膜面缺陷检测辅助装置。

背景技术：

聚烯烃多微孔薄膜正广泛地应用于各种领域，例如空气净化、水处理等使用的过滤膜，电解、电池等使用的隔膜，气体交换膜，以及人工内脏，饮料净化，酶的精制等应用领域。其中，微孔薄膜在电池，特别是锂离子电池隔膜中的应用变得越来越重要，当聚烯烃多微孔薄膜用于电池的生产、制造方面时，需要具有优良的离子透过性、优异的机械强度以及良好的一致性。此时，聚烯烃多微孔薄膜的膜面质量便是影响电池整体性能的重要因素。为确保电池的使用性能以及其安全性，聚烯烃多微孔薄膜的膜面不能存在针孔、油污、油斑等缺陷，以防电池出现短路等故障。

现代化的聚烯烃多微孔薄膜生产线中，会安装在线缺陷检测设备，以方便实时监测、统计整个膜面的缺陷、质量，记录缺陷的种类、数量及位置，中国专利公告号：cn207163929u，公告日：2018-03-30的专利文件公开了一种锂电池隔膜膜面质检装置，它包括：机箱，机箱包含分隔设置的针孔检测区域和形变检测区域；包括针孔检测机构，位于针孔检测区域，至少用于检测隔膜上的针孔；包括形变检测机构，位于形变检测区域，至少用于检测隔膜的形变；还包括送料机构，位于机箱内，用于带动隔膜依次经过针孔检测机构和形变检测机构进行相应的检测。但是这种在线生产的特点是高速运转、精密、复杂，且价格昂贵、占地较广，使用不方便。进一步产生的问题是，经过自动化生产线的膜面检测，仍无法确认缺陷产生的具体原因或者是否是生产线检测设备的误判，还需要将缺陷找出进行进一步的复检、确认和分析，最终确定：1)该缺陷是否是在线检测设备所记录的缺陷；2)对缺陷处进行取样，进一步通过扫描电镜等检测仪器进行缺陷的分析，找出缺陷产生的具体原因。例如：通过判断缺陷的位置和形状，通过拉伸比等参数来反推生产线设备出现问题的具体位置，为日后的生产提供保障。

基于上述需求，车间通常分配操作工对生产线下来的膜卷进行人工手动查找，找到在线检测设备所记录的缺陷的详细位置和大小，并进行取样，这种缺陷查找方式效率低下，工作量大，因此，亟需装配一套结构简单、价格低廉、使用方便的膜面缺陷复检装置。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有的膜面缺陷复检操作效率低下，缺少一种缺陷复检装置的问题，本实用新型提供一种薄膜膜面缺陷检测辅助装置。该辅助装置实则为一种膜面缺陷复检装置，本实用新型的膜面缺陷检测的辅助装置，更加方便操作人员对缺陷进行取样、分析，显著提高缺陷复检效率。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种薄膜膜面缺陷检测辅助装置，包括支撑框架，还包括平行设置的放卷辊和收卷辊，所述放卷辊和所述收卷辊均活动连接在所述支撑框架上端。

为方便操作人员查找缺陷，且便于隔膜的收放，优选地，所述放卷辊和所述收卷辊距离地面的高度相同，即放卷辊和收卷辊所在面与地面平行，收卷更加省力。

为更准确的计算出缺陷所在位置，优选地，所述收卷辊上设置有圈数计数装置。

为方便操作人员停机对缺陷进行采样，优选地，所述收卷辊上设置有手柄。

为提高收卷辊的收卷效率，节省复检时间，优选地，还包括电机，所述电机输出轴与所述收卷辊连接。

为了可以减少在收卷操作过程中，手柄对手的损伤，优选地，所述手柄上套设有橡胶套。

为方便缺陷检测用灯箱的放置，优选地，所述支撑框架内侧设置有平台，所述平台和所述放卷辊和收卷辊所在面平行。

为防止灯箱滑落，同时绝缘电流，保障操作人员的安全，优选地，所述平台上表面设置有橡胶层。

优选地，所述放卷辊和收卷辊所在面与所述平台之间的距离为5～20cm，防止距离过短，导致强灯光对人眼造成损伤，也避免了距离过远，灯光变弱，使缺陷查找变得困难。

为方便对隔膜膜面缺陷的观察，优选地，所述支撑框架的高度为1.1～1.5m。

优选地，所述放卷辊为空心辊，当膜卷套设在空心辊上并被收卷时，阻力更小，也使得收卷变得更加省力。

为了增大收卷辊和膜卷之间的咬合，优选地，所述收卷辊为气胀辊。

为方便放卷辊和收卷辊的装卸，优选地，所述放卷辊和所述收卷辊通过支撑环活动连接在所述支撑框架上端。

在膜卷不方便移动的情况下，优选地，所述支撑框架底端连接有移动轮，整套复检装置可以根据检测需要进行移动，使用更加方便。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的缺陷检测辅助装置，包括平行设置在支撑框架上的放卷辊和收卷辊，放卷辊和收卷辊可以在支撑框架上活动，需要对膜卷上的缺陷进行复检时，可以将膜卷套设在放卷辊上，并将已检测过的膜面通过收卷辊收卷，使得缺陷复检变得更加有序，检测效率显著提高；

(2)本实用新型的膜面缺陷检测装置，其中收卷辊上设置有圈数计数装置，通过记录收卷辊的收卷圈数，精准计算已检测过的膜面长度，更加便于对复检的缺陷进行记录和分析，提高了缺陷复检的准确性；

(3)本实用新型的膜面缺陷检测装置，其中收卷辊上设置有手柄，操作人员可以根据在线自动缺陷检测设备记录的缺陷，手动可控地找到该缺陷所在位置进行复检，并可随时停止放卷辊和收卷辊转动，进行缺陷采样，操作更加方便，且有效的提高了收集膜面缺陷样本的效率；

(4)本实用新型的膜面缺陷检测装置，支撑框架内侧还设置有平台，用于放置缺陷检测设备，例如可调节灯箱，有效提高缺陷的检测效率，本实用新型更适合单人操作，间接提高了生产效率；

(5)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型所述收卷辊的结构示意图。

图中：1、支撑框架；2、平台；3、隔膜；4、放卷辊；5、收卷辊；501、辊体；502、手柄；503、圈数计数装置；6、支撑环；7、移动轮。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

一种薄膜膜面缺陷检测辅助装置，包括支撑框架1，本实施例的支撑框架1包括四根平行对称设置立柱和四根横梁，四根横梁分别固定连接在每相邻两个立柱底端，使得整个支撑框架1组成如图1所示的四脚支架，还包括平行设置的放卷辊4和收卷辊5，其中，两个立柱用于支撑放卷辊4，另外两个支柱用于支撑收卷辊5，为方便操作人员查找缺陷，且便于隔膜3的收放，放卷辊4和收卷辊5距离地面的高度相同，同时收卷更加省力。为方便操作人员停机对缺陷进行采样，如图2所示，收卷辊5上设置有手柄502，操作人员可以根据在线自动缺陷检测设备记录的缺陷，手动可控地找到该缺陷所在位置进行复检，并可随时停止放卷辊4和收卷辊5转动，进行缺陷采样，操作更加方便，且有效的提高了收集膜面缺陷样本的效率。手柄502上套设有橡胶套，减少在收卷操作过程中，手柄502对手的损伤。

为方便放卷辊4和收卷辊5的装卸，更进一步的，放卷辊4和收卷辊5通过支撑环6活动连接在支撑框架1上端，具体的，每个支柱上端均固定设置有支撑环6，本实施例的支撑环6的截面圆半径与其支撑的辊外周半径相同，使得放卷辊4和收卷辊5卡入支撑环6并均能顺利转动，支撑环6可以选择闭环环套，也可以是本实施例的缺口环套，但需要注意的是，缺口环套的缺口弧长小于其截面圆周长的一半，即支撑环6需要在竖直方向对放卷辊4和收卷辊5进行限位，防止放卷辊4和收卷辊5在转动过程中出现脱离支撑环6的现象。

安装时，将放卷辊4和收卷辊5由一侧立柱上的支撑环6插入，延伸至另一侧立柱上的支撑环6伸出，必要时可以采用限位环对放卷辊4和收卷辊5进行前后限位，防止在隔膜3收放的过程中，由于放卷辊4和收卷辊5的前后移动造成收卷的不平整，最后影响隔膜3长度的计算准确性。需要对膜卷上的缺陷进行复检时，可以将膜卷套设在放卷辊4上，并将已检测过的膜面通过收卷辊5收卷，本装置使得缺陷复检变得更加有序，检测效率显著提高。

本实施例的支撑框架1内侧设置有平台2，平台2和支撑框架1上端面平行，所述上端面，是指四个立柱上端所在水平面，平台2用于放置缺陷检测用可调节灯箱，对于针孔缺陷，经过灯箱的灯光照射，针孔处会出现较亮的光斑；对于油污、油斑的缺陷在光线的照射下，会明显出现一处暗斑。本实施例的支撑框架1上端面与平台2之间的距离为5cm，防止距离过短，导致强灯光对人眼造成损伤。本实用新型将检测设备和隔膜3收放设备集成，更加方便单人操作，间接提高了生产效率。

缺陷复检和采样过程：

1)准备阶段：生产线制备得到的整个隔膜卷约3～4m宽，2000m长，并收卷在纸芯管上，称之为母卷，母卷在去包装运输前或者使用前，都会经过分切工序，将4m宽的母卷依次分为0.5m、0.6m、0.7m宽，1000m左右长(或其他宽度、长度规格)的小母卷，如自动在线缺陷检测设备记录的一个缺陷位置在母卷4m靠边1m处，纵向长度800m，那么按照上述分切方式，该缺陷应该会位于0.6m宽、长度1000m的小母卷上。

此时，将上述0.6m宽、长度1000m的小母卷的纸芯管套设在放卷辊4上，并在收卷辊5上套设一个纸芯管用于收卷隔膜3，转动手柄502对已经检查过的膜面进行收卷。

需要注意的是，为保证隔膜3的顺利收放，放卷辊4的直径需小于纸芯管的内径，本实施例所用的纸芯管长度800mm，内径152.5mm，故，放卷辊4的直径设置为50～100mm即可。而为了增大收卷辊5和膜卷之间的咬合，以便对隔膜3整齐收卷，收卷辊5的辊体501为气胀辊，气胀辊可充气达到纸芯管的内径，使用极为方便，快捷，只需自备气源，对着气胀辊上的气嘴充气便可完成咬合，需放松纸芯管卸料时，用手按下气嘴上的滑动气芯即可放气，外部的纸芯管便可取出。

本实施例的放卷辊4和收卷辊5长度均为1m，为加工方便，且能使得纸芯管在辊上的转动和放置，放卷辊4和收卷辊5长度需长于纸芯管长度100～300mm，且放卷辊4和收卷辊5长度过短的话，两端还需要加设收放卷设备，成本增加。更进一步的，放卷辊4设计为空心辊，具体为一种空心钢管，当隔膜卷套设在空心辊上并被收卷时，阻力更小，也使得收卷变得更加省力。

2)复检阶段：打开平台2上的灯箱，调节亮度以适应检测需求。操作人员手动转动手柄502将没有缺陷的隔膜3收卷在收卷辊5上的纸芯管上，通过测量纸芯管上的隔膜3收卷厚度d，除以提前测量该规格隔膜3单层厚度p，得到层数n，也是纸芯管上收卷的圈数，纸芯管的半径记为r，则第一层的隔膜3长度为2π(r+p)，第二层的隔膜3长度为2π(r+2p)，第三层的隔膜3长度为2π(r+3p)……，第n层的隔膜3长度为2π(r+np)，那么n层的隔膜3总长度为[2π(r+p)]+[2π(r+2p)]+[2π(r+3p)]+……+[2π(r+np)]＝2nπr+2πp(1+2+3+……+n)，以此得到已查看过的隔膜3长度。

根据本实施例自动在线缺陷检测设备记录的一个缺陷位置在母卷的800m处，则当已收卷的隔膜3长度到750m时，开始仔细查找该缺陷，使用更加便捷，有目的性，提高复检效率；同时，也可以通过已收卷的隔膜3长度计算得到缺陷的纵向位置，通过该位置和自动在线缺陷检测设备记录的位置进行比对，实现缺陷位置的复检。与此同时，灯箱的灯光对该缺陷进行检测，判断缺陷的类型，实现种类的复检。

3)取样阶段：检测到该缺陷后，手柄502停止转动，将找到的缺陷处隔膜3进行裁剪，并将该缺陷隔膜3通过扫描电镜等检测仪器进行进一步的缺陷分析，反推生产线设备出现问题的具体位置，为日后的生产提供保障。

实施例2

一种薄膜膜面缺陷检测辅助装置，包括支撑框架1，本实施例的支撑框架1的高度为1.2m，为方便对隔膜3膜面缺陷的观察，支撑框架1的高度根据操作人员身高设计为1.1～1.5m均可。支撑框架1内侧设置有平台2，平台2长度为1.3m，宽度1m，平台2的四端分别连接在四个立柱上，平台2和支撑框架1上端面平行，平台2上放置灯箱，灯箱长度为1m，宽度0.75m，为防止灯箱滑落，同时绝缘电流，保障操作人员的安全，平台2上表面设置有橡胶层。本实施例的支撑框架1上端面与平台2之间的距离为20cm，避免了距离过远，灯光变弱，使缺陷查找变得困难。

还包括平行设置的放卷辊4和收卷辊5，放卷辊4和收卷辊5均活动连接在支撑框架1上端，具体的，可以通过在立柱上设置轴承，放卷辊4和收卷辊5均连接在轴承中，实现转动。

本实施例的收卷辊5上设置有手柄502，且收卷辊5远离手柄502的一端连接在电机的输出轴上，当遇到实施例1所述的较长纵向距离位置的缺陷，如800m位置的缺陷，前750m无缺陷的隔膜3可以通过电机带动收卷辊5收卷，提高了收卷效率，节省了复检时间。

值得一提的是，由于隔膜3的厚度较小，经过收卷后，采用纸芯管上的隔膜3收卷厚度d，除以提前测量该规格隔膜3单层厚度p，得到层数n的方式，会造成层数计算的误差大，为更准确的计算出缺陷所在位置，收卷辊5上设置有圈数计数装置503，具体的，本实施例的手柄502包括通过连杆相连的手把和连接部，本实施例的连接部和收卷辊5固定连接，手把和连杆相对转动，此时，连杆及通过连接部连接的收卷辊5相当于跳绳中的绳子，使得收卷辊5的圈数转为连杆与手把的相对运动圈数，圈数计数装置503包括跳数显示器，跳数显示器安装在手把上，最终实现计数。本实施例的电机也设置与其配套的圈数计数装置503，圈数计数装置503具体工作原理可采用中国专利公开号：cn103714381a，公开日2014-04-09的专利文件记载的转数或圈数自动计数装置，实现计数，而且电机端计数的准确度更高，提高隔膜3长度计算的准确性。

通过圈数计数装置503记录的圈数，即为收卷辊5上纸芯管收卷的层数n，直接通过公式2nπr+2πp(1+2+3+……+n)便可得到放、收卷长度，其中，r为纸芯管半径，p为单层隔膜3厚度，这种设计不仅提高了计算准确性，也提高了检测效率。

由于膜卷较大，不方便移动，本实施例的支撑框架1底端连接有移动轮7，使得整套复检装置可以根据检测需要进行移动，使用更加方便。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。