一种塑料膜热打孔装置的制作方法

本实用新型属于塑料膜加工技术领域，具体涉及一种塑料膜热打孔装置。

背景技术：

塑料膜应用于某些特定领域，比如用于生产复合型混凝土养护膜时，面膜需要有良好的隔离性，底膜需要具有良好的透水性，这时就需要在膜上进行打孔。现有的塑料膜打孔有人工打孔、激光打孔、机械打孔等方式。但都存在如下缺陷：

人工打孔的位置、大小都不好控制，人工劳动强度大，效率低下，不适合规模化生产；

激光打孔结构复杂，成本较高，并且需要将膜展开来进行，占用的空间较大；

机械打孔的刀具易损坏，打孔不均匀，孔穿透率低，只能打厚度比较薄的膜，并且打孔刀具在穿过塑料膜退出后，会与塑料膜之间形成粘连，然后带出一部分的薄膜废料，如果粘连的作用较大，还会对薄膜形成撕扯，造成打孔撕裂，影响膜的物理特性，还导致膜被拉薄，拉长，强度降低等；并且，需要有专门装置收集处理刀具打孔产生的废料，现有技术还无法实现超宽及高密度、高效率打孔。

申请号为201220353438.4的中国专利公开了一种滚针式地膜打孔机的加热装置，其在针对地膜打孔的针辊进行加热，通过加热后的针辊实现地膜表面的热熔打孔，这种方式较单纯的机械打孔更有优势，解决了机械打孔存在的易撕扯膜的缺陷，并且不需要设置额外的废料收集装置，但是该专利采用红外线反射罩对针辊加热的方式存在一定缺陷，其结构较冗余，容易对薄膜的绕卷形成干扰，并且加热区域存在缺口，容易造成加热不均匀。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：针对现有的机械打孔存在的上述缺陷，提供一种新型的塑料膜热打孔装置，在机械打孔的基础上，采用优化的加热方式对打孔针进行加热，通过热熔打孔。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种塑料膜热打孔装置，包括针辊11、橡胶辊12和托膜辊13，

所述针辊11采用空心辊筒，其表面径向设有若干针部件112，内部设置加热组件，传导热量到针部件；

所述橡胶辊12与针辊11对辊设置，并与托膜辊13形成塑料膜卷绕传输系统。

进一步的，所述托膜辊13为两组，分别对辊设置在橡胶辊12前后，塑料膜由放卷装置2从其中一组托膜辊绕进，通过托膜辊与橡胶辊绕接，从另一组托膜辊绕出至收卷装置3，并且其中一组托膜辊为主动辊，与驱动电机传动连接。

进一步的，所述橡胶辊12与针辊11的对辊接触位置超过针部件的针头，即对辊过程中，针辊的针部件针头可轻微扎入橡胶辊表面，不应将针部件靠近针辊辊筒部分与橡胶辊接触。

进一步的，所述橡胶辊12的转轴通过滑块14安装于竖直的导槽内，所述滑块14与升降部件15连接。

进一步的，所述针辊11的辊筒表面设有若干排成阵列的螺纹孔111，所述螺纹孔通过针部件或堵头封闭，所述针部件112包括螺纹段和针头，所述针部件通过螺纹段密封螺接在针辊上，通过在不同间距的螺纹孔上设置针部件，可调节针部件的分布密度，实现塑料膜打孔密度的调节。

本实用新型的一种优选方式，所述加热组件为加热管，所述加热管113沿针辊辊筒内腔轴向贯通设置，并与针辊的辊筒内壁接触；所述加热管113通过旋转接头与加热电源连接。

作为本实用新型的另一种优选方式，所述加热组件为充填在针辊辊筒内腔的加热介质及设置在加热介质中的电加热器件，所述针辊辊筒内腔封闭设置，所述电加热器件相对于针辊固定设置。

进一步的，所述加热介质为蒸汽或导热油。

在上述两种优选方式中，所述针辊11的外侧还固定设有辅助热源。

进一步的，所述针辊11的辊筒端部与一固定设置的导热铜棒114摩擦接触，所述导热铜棒114上设置温度传感器，所述温度传感器与加热电源的温度控制模块连接。

所述打孔装置的前后分别设置放卷装置和收卷装置，所述放卷装置设置完整塑料膜的放卷辊，并将完整的塑料膜送入打孔装置，完整的塑料膜通过打孔装置的橡胶辊和针辊之间，通过针辊上加热的针部件实现热熔打孔，所述收卷装置设置打孔塑料膜的收卷辊，并将打孔装置完成打孔的塑料膜进行收卷。

本实用新型具有如下有益效果：1、打孔速度快，打孔速度最高能达到300米/分钟；2、打孔膜的宽度可调，通过增减打孔的针针部件，可在200-6000mm范围内调节；3、塑料膜打孔厚度范围广，厚度为0.005-0.015mm的膜均可通过本实用新型进行打孔；4、打孔密度调整范围大，打孔的最小孔距可达10mm；5、 塑料膜通过热熔打孔，孔穿透率高，形状规范，大小，距离一致；6、透过熔融的方式打孔，打孔时对膜没有拉扯，穿刺，不影响膜的物理性能，打孔后膜的强度影响不大；7、结构简单，容易操作；8、打孔后的残料粘附在橡胶辊上，可直接用刷子刷下即可，清理方便，不需要专门的残料处理装置；9、能耗低。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的放卷装置、打孔装置和收卷装置的连接示意图。

图2为实施例中的打孔装置的结构示意图。

图3为实施例中的针辊的辊筒展开示意图。

图4为实施例中的针辊的截面示意图。

图5为实施例中的针部件示意图。

图6为实施例中的导热铜棒和针辊安装示意图。

图中标号：1-打孔装置，11-针辊，111-螺纹孔，112-针部件,113-加热管，114-导热铜棒，115-温度传感器，12-橡胶辊，13-托膜辊，14-滑块，15-升降部件，2-放卷装置，21-放卷辊，22-放卷托辊，23-导辊，3-收卷装置，31-收卷辊，32-收卷驱动辊，33-收卷电机，4-塑料膜。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的打孔装置1还包括配套的放卷装置2和收卷装置3，其中放卷装置2用于设置完整塑料膜的放卷辊21，其上设置两组放卷托辊22将放卷辊21托住，完整的塑料膜4通过导辊23引入到打孔装置1中进行打孔，完成打孔的塑料膜4引出到收卷装置3，收卷装置3上设置卷绕打孔塑料膜的收卷辊31，收卷辊通过与一收卷驱动辊32对辊连接，收卷驱动辊32与收卷电机33通过链传动机构连接，完成打孔的塑料膜卷绕在收卷驱动辊32上，然后再卷绕至收卷辊31上。

具体参见图2，打孔装置1包括针辊11、橡胶辊12、托膜辊13、滑块14、升降部件15。其中针辊11采用空心辊筒，其表面径向设有若干针部件112，内部设置加热组件，传导热量到针部件；橡胶辊12与针辊11对辊设置，并与托膜辊13形成塑料膜卷绕传输系统。

在本实施例中，针辊11设置在橡胶辊的下方，托膜辊13为两组，分别对辊设置在橡胶辊12前后，塑料膜由放卷装置2从其中前侧的托膜辊绕进，通过托膜辊与橡胶辊绕接，从后侧的托膜辊绕出至收卷装置3，并且其中一组托膜辊为主动辊，与驱动电机传动连接，两组托膜辊之间以及托膜辊与针辊之间通过等齿链轮传动机构连接，实现托膜辊、橡胶辊以及针辊之间的同步转动。在其 中一个托膜辊上设置计数传感器，用于对打孔的塑料膜进行长度测量计数。驱动电机采用变频器控制，以实现牵引速度在50-300米/分钟的范围内可调。

橡胶辊12与针辊11的对辊接触位置超过针部件的针头，橡胶辊和针辊的对辊过程中，针辊的针部件针头可轻微扎入橡胶辊表面，避免因对辊误差导致的打孔不彻底的问题，橡胶辊采用橡胶材质，不会使针部件产生变形，但是避免将针部件靠近针辊辊筒部分与橡胶辊接触，导致针部件扎入橡胶辊过深。

橡胶辊12的转轴通过滑块14安装于竖直的导槽内，滑块14与升降部件15连接，升降部件可采用气缸、油缸或丝杆传动等直线驱动件，通过对橡胶辊12进行竖直方向的调节，可实现橡胶辊和托膜辊分离，对塑料膜进行调整牵引，同时有利于对设备内部进行维修，还可以对橡胶辊和针辊之间的距离进行微调，调整针扎入橡胶辊的深度。

在针辊11的辊筒表面设有若干排成阵列的螺纹孔111，其展开后如图3所示，具体的螺纹孔111排列方式可按照图3所示的纵横交错排列的形式，也可采用其他的方式进行均匀排布，螺纹孔111可通过针部件或堵头封闭，如图4所示，调整针部件和堵头的纵向间距和横向间距，可分别调整打孔的纵向和横向行间距在15-80之间，实现不同密度的打孔要求。

结合参见图5，针部件112包括螺纹段和针头，针部件通过螺纹段密封螺接在针辊上，其螺纹段采用铰制孔螺纹，与螺纹孔螺接，提高螺纹连接处的强度以及密封性能。针头采用直径为0.5-8mm的圆柱针或其他特定形状的针，针部件之间的孔距、行距、螺纹、打孔针的形状及大小按实际塑料膜打孔需求确定，针部件可通过螺纹连接进行拆装调整。

在本实施例中，针辊内的加热组件为加热管113，加热管113沿针辊辊筒内腔轴向贯通设置，并与针辊的辊筒内壁接触；加热管113随针辊一同转动，因此，加热管113通过旋转接头与加热电源连接，保证加热管的正常工作。

在针辊11的外侧还固定设有辅助热源，本实施例将辅助热源设置在针辊的下方，可采用红外线加热或其他加热方式，实现对针辊上的针部件进行快速升温加热。

本实用新型中的针辊内部为中空，因此还可将针辊内腔两端封闭，向针辊辊筒内腔填充蒸汽或导热油等加热介质，并在加热介质中设置电加热器件，电加热器件可采用电热丝等器件，由于通过液态的导热介质与针辊实现热传导，可将电加热器件相对于针辊固定设置。

无论是本实施例中的加热管还是采用加热介质进行加热，都需要对加热的温度进行监控，结合参见图6，在针辊11的辊筒靠近端部通过固定支架设置一实心的导热铜棒114，导热铜棒一端设置成圆弧面，与针辊的辊筒的圆柱表面贴合，另一端通过螺纹插接一温度传感器115，导热铜棒位置靠近针辊的两端设置， 与针辊上的螺纹孔错开，在打孔过程中，针辊的辊筒与导热铜棒始终摩擦接触，将针辊辊筒的热量传导至导热铜棒，温度传感器与加热电源的温度控制模块连接，通过对针辊的加热温度进行实时监控，避免持续加热导致温度过高，降低能耗。关于加热电源的温度控制技术，为公知技术，本实施例旨在说明将该技术应用于打孔装置中，在此不对其具体工作原理做进一步赘述。

本实施例的详细工作过程如下：完整的原料膜卷放在放卷装置的放膜架上，形成放卷辊，将膜通过托膜辊从橡胶辊下方穿过，然后通过辅助托辊，将膜缠绕在收卷装置的收卷辊轴上，通过收卷形成收卷辊。开动驱动电机，按下升降部件的控制按钮，控制橡胶辊往下运动，将膜紧贴在牵引辊和针辊上，开启收卷电机收卷，塑料膜开始运动，实现自动收卷和自动放卷，打孔装置对放卷和收卷之间进行打孔，当打孔针辊的高温针头接触到膜时，膜迅速融化，形成一个跟针头形状、大小一致的孔，熔融的塑料残余料粘附在橡胶辊上，用刷清理橡胶辊上的残余料即可。

以上仅为本实用新型具体实施案例说明，不能以此限定本实用新型的权利保护范围。凡根据本实用新型申请权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修改，皆在本实用新型保护的范围内。