卷材更换设备及卷材更换的控制方法与流程

本发明属于卷材设备技术领域，具体涉及一种卷材更换设备及卷材更换的控制方法。

背景技术：

在生产制造中使用的卷材是卷绕在卷材轴上，随着卷材轴的转动释放卷材使用。现有设备配备的卷材轴一般是一卷，用尽后再通过人工拉入闲的满卷卷材换上。首先，由于卷材轴只有一个固定的位置，需要拉动两个卷材轴进行更换，卷材轴和卷材质量较重，更换起来很费力，整体来看也很浪费时间，且需要多人配合起来更换，较费人工，人员成本增加。且更换过程中需要对准位置，对人工的操作具有一定要求，在换膜时可能因为人的主观性判断不准出现卷材偏差，就需要进一步纠偏对准。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种卷材更换设备及卷材更换的控制方法，以解决现有人工更换卷材的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的第一个技术方案如下：一种卷材更换设备，包括左搭膜机构和右搭膜机构；

所述左搭膜机构包括左卷材基座，所述左卷材基座上可转动地设置有左卷材轴，所述左卷材轴上卷绕有左侧卷材；所述左卷材基座上固定有左竖直支架，所述左竖直支架上可转动地连接有左转轴，所述左转轴连接着左伺服电机，所述左转轴的两端分别连接有左侧端部杆，两个所述左侧端部杆之间连接有平行于所述左转轴的左固定杆，所述左转轴下平行设有左传动辊；

所述右搭膜机构和所述左搭膜机构的结构一样且成轴对称设置，所述右搭膜机构包括右卷材基座，所述右卷材基座上可转动地设置有右卷材轴，所述右卷材轴上卷绕有右侧卷材；所述右卷材基座上固定有右竖直支架，所述右竖直支架的顶部可转动地连接有右转轴，所述右转轴连接着右伺服电机，所述右转轴的两端分别连接有右侧端部杆，两个所述右侧端部杆之间连接有平行于所述右转轴的右固定杆，所述右转轴下平行设有右传动辊；

在所述左转轴和所述右转轴之间且高于所述左转轴的位置设有导辊；

所述左卷材轴和所述右卷材轴中的一个做备用，接近用尽时更换另一个；在使用状态中时，所述左侧卷材依次绕过所述左传动辊的下方和所述导辊的下方从所述导辊的上方穿出并继续向左传动，所述右侧卷材依次绕过所述右传动辊的下方和所述导辊的上方从所述导辊的上方穿出并继续向左传动；在备用状态中时，所述左侧卷材的端部搭在所述左固定杆上，所述右侧卷材的端部搭在所述右固定杆上；

所述卷材更换设备还包括用于粘附在所述左固定杆上的所述左侧卷材上的以及用于粘附在所述右固定杆上的所述右侧卷材上的双面胶；

在所述左转轴翻转过程中，所述左固定杆会碰触到所述右传动辊和所述导辊之间的所述右侧卷材；在所述右转轴翻转过程中，所述右固定杆会碰触到所述左传动辊和所述导辊之间的所述左侧卷材。

通过上述技术方案，使用左搭膜机构和右搭膜机构对彼此进行卷材的更换，能大大降低人工数量，降低人工成本，且更换过程更快速省力。

本发明进一步设置为，所述左卷材基座的底部可滑动地设置有左导轨，所述右卷材基座的底部可滑动地设置有右导轨，所述左导轨和所述右导轨平行设置且平行于所述左转轴，所述左导轨上设有用于限制所述左卷材基座运行到位的左限位块，所述右导轨上设有用于限制所述右卷材基座运行到位的右限位块。本技术方案将更换卷材的前一步操作过程即将左卷材基座和右卷材基座搬运到设定位置更简洁化、省力化，只需沿着左导轨和右导轨推动左卷材基座和右卷材基座到限定位置即可，左卷材基座和右卷材基座的位置限定了，即到位位置确定，不需人工定位，准确度高，进而在换膜过程中不容易出现卷材的偏移。

本发明进一步设置为，所述左固定杆上固定有左管体，所述左管体上开有多个用于吸附所述左侧卷材的吸气孔，所述左管体上开有左排气孔；所述右固定杆上固定有右管体，所述右管体上开有多个用于吸附所述右侧卷材的吸气孔，所述右管体上开有右排气孔；所述左排气孔和所述右排气口外接真空吸附机构。

本发明进一步设置为，所述双面胶设置在贴胶机构上，所述贴胶机构还包括底板、支板和两个固定板，所述底板为水平设置，所述支板垂直连接在所述底板上，两个所述固定板成v字形连接在所述支板上，左侧的所述固定板的外侧面上设有左侧双面胶板，右侧的所述固定板的外侧面上设有右侧双面胶板，所述左侧双面胶板和所述右侧双面胶板上固定有多层直条状的所述双面胶；所述贴胶机构为可升降式，当所述固定板在最低处时，所述左管体在所述左转轴的转动过程中不会碰触到所述左侧双面胶板上的双面胶，所述右管体在所述右转轴的转动过程中不会碰触到所述右侧双面胶板上的双面胶；当所述固定板升高后，所述左管体吸附的所述左侧卷材在所述左转轴的转动过程中压到所述左侧双面胶板的双面胶上，所述右管体吸附的所述右侧卷材在所述右转轴的转动过程中压到所述右侧双面胶板的双面胶上。

本发明进一步设置为，所述左侧双面胶板和所述右侧双面胶板的长度大于所述双面胶的长度，所述固定板的两端固定有两个u形槽，所述u形槽的开口相向设置，两个u形槽用于插入固定所述左侧双面胶板和所述右侧双面胶板的两端，所述u形槽的底部与所述固定板的连接处是封闭的。

本发明进一步设置为，所述双面胶之间设有一张防粘纸，所述防粘纸连续折叠成多个小的防粘单元，每两个所述防粘单元之间粘附有一张所述双面胶，每两个所述防粘单元之间的折叠处设有不连续的第一刻痕，所述防粘单元包括用于粘附所述双面胶的粘附段和连接在所述粘附段两端的空置段，所有所述空置段的端部固定在一起。

本发明进一步设置为，所述空置段的侧边连接有一个撕拉片，相邻的外层所述撕拉片和内层所述撕拉片分别位于所述空置段的两个侧边，所有所述撕拉片一上一下间隔设置，在所述撕拉片和所述空置段的端部之间设有沿所述空置段宽度方向的第二刻痕，拉住所述撕拉片沿着所述第二刻痕拉开，继续沿着所述第一刻痕拉开，进而将整条所述防粘纸撕下。

本发明进一步设置为，所述左管体和所述右管体上均设有真空度检测传感器，所述真空度检测传感器外接plc控制器；所述左伺服电机连接着左电机驱动器，所述右伺服电机连接着右电机驱动器，所述左电机驱动器和所述右电机驱动器连接着所述plc控制器；所述支板为可升降杆，或者所述底板底部设有可升降机构，所述可升降机构包括升降驱动装置，所述升降驱动装置连接着所述plc控制器。

本发明提供的第二个技术方案如下：一种卷材更换的控制方法，利用上述的卷材更换设备，以所述右侧卷材接近用尽，需换上所述左侧卷材说明，包括以下步骤：

(1)工作中，所述右侧卷材从所述右传动辊的底部绕过并从所述导辊的顶部向左穿出传动，此时，所述固定板处于低位，所述左固定杆和所述右固定杆凭重力自然放下；

(2)当所述右侧卷材接近用尽时，所述plc控制器控制所述升降驱动装置驱动所述固定板升高，所述真空吸附机构对所述左管体抽气，当所述真空度达到预定值时，所述左伺服电机驱动所述左转轴转动抬起，所述左管体吸附着所述左侧卷材压紧到所述左侧双面胶板上并粘附起所述双面胶将其带离；

(3)所述左伺服电机驱动所述左转轴反向转动降低，所述固定板降到低位，所述左伺服电机再次驱动所述左转轴转动升高直到压到所述导辊和所述右传动辊之间的所述右侧卷材上，所述双面胶将所述左侧卷材和所述右侧卷材粘结在一起；

(4)所述真空吸附机构对所述左管体停止抽气，将所述左侧卷材释放，所述左侧卷材的端部和所述右侧卷材的尾部一起继续向前传动，所述左伺服电机驱动所述左转轴转动降低归位；

当所述左侧卷材接近用尽，需换上所述右侧卷材时，与上述步骤一致。

本发明的卷材更换设备可节约人工，省时省力，具体有益效果请参见具体实施方式。

附图说明

图1为本发明的卷材更换设备的主视结构示意图；

图2为贴胶机构的局部结构示意图；

图3为防粘纸折叠成多个防粘单元的结构示意图；

图4为本发明实施例中防粘纸和双面胶的粘附结构示意图。

其中，100、左搭膜机构；200、右搭膜机构；300、导辊；400、贴胶机构；1、左卷材基座；2、左卷材轴；3、左侧卷材；4、左竖直支架；5、左转轴；6、左侧端部杆；7、左伺服电机；8、左传动辊；9、左导轨；10、右导轨；11、左管体；12、吸气孔；13、底板；14、支板；15、固定板；16、u形槽；17、防粘纸；18、防粘单元；18-1、粘附段；18-2、空置段；19、双面胶；20、第一刻痕；21、第二刻痕；22、撕拉片；23、口子。

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。

本发明提供一种卷材更换设备，包括左搭膜机构100和右搭膜机构200，可参见图1。

其中，左搭膜机构100包括左卷材基座1，左卷材基座1上可转动地设置有左卷材轴2，左卷材轴2上卷绕有左侧卷材3；左卷材基座1上固定有左竖直支架4，左竖直支架4上可转动地连接有左转轴5，左转轴5连接着左伺服电机7，左转轴5的两端分别连接有左侧端部杆6，两个左侧端部杆6之间连接有平行于左转轴5的左固定杆(左固定杆在图1中被挡住)，左转轴5下平行设有左传动辊8。右搭膜机构200和左搭膜机构100的结构一样且成轴对称设置(附图中右搭膜机构200的标号不再标注)，右搭膜机构200包括右卷材基座，右卷材基座上可转动地设置有右卷材轴，右卷材轴上卷绕有右侧卷材；右卷材基座上固定有右竖直支架，右竖直支架的顶部可转动地连接有右转轴，右转轴连接着右伺服电机，右转轴的两端分别连接有右侧端部杆，两个右侧端部杆之间连接有平行于右转轴的右固定杆，右转轴下平行设有右传动辊。

在左转轴5和右转轴之间且高于左转轴5的位置设有导辊300。左卷材轴2和右卷材轴中的一个做备用，接近用尽时更换另一个；在使用状态中时，左侧卷材3依次绕过左传动辊8的下方和导辊300的下方从导辊300的上方穿出并继续向左传动，右侧卷材依次绕过右传动辊的下方和导辊300的上方从导辊300的上方穿出并继续向左传动；在备用状态中时，左侧卷材3的端部搭在左固定杆上，右侧卷材的端部搭在右固定杆上。

卷材更换设备还包括用于粘附在左固定杆上的左侧卷材3上的以及用于粘附在右固定杆上的右侧卷材上的双面胶。

在左转轴5翻转过程中，左固定杆会碰触到右传动辊和导辊300之间的右侧卷材；在右转轴翻转过程中，右固定杆会碰触到左传动辊8和导辊300之间的左侧卷材3。

本发明的卷材更换设备使用左搭膜机构100和右搭膜机构200对彼此进行卷材的更换，具体的，需要更换掉右卷材轴时，将左固定杆上的左侧卷材3粘附上双面胶，利用左侧转轴的转动抬高，将双面胶同时粘附到右传动辊和导辊300之间的右侧卷材上实现左侧卷材3的使用和右卷材轴的更换。需要更换掉左卷材轴2时，将右固定杆上的右侧卷材粘附上双面胶，利用右侧转轴的转动抬高，将双面胶同时粘附到左传动辊8和导辊300之间的左侧卷材3上实现右侧卷材的使用和左卷材轴2的更换。需要说明的是，这里进行的双面胶的首次粘附可以是手工粘附，也可以使用贴胶机构400进行，贴胶机构400包括现有公开的设备以及下面提到的新型贴胶机构400。双面胶的第二次粘附就是利用双面胶本身的粘性粘附带待使用的卷材上。使用本发明的卷材更换设备，仅使用一人进行贴胶，或者完全由贴胶机构400进行贴胶即可，能大大降低人工数量，降低人工成本，且更换过程更快速省力。

为了便于将左卷材基座1和运送到右卷材基座工作位置，在左卷材基座1的底部可滑动地设置有左导轨9，右卷材基座的底部可滑动地设置有右导轨10，左导轨9和右导轨10平行设置且平行于左转轴5，左导轨9上设有用于限制左卷材基座1运行到位的左限位块，右导轨10上设有用于限制右卷材基座运行到位的右限位块。左侧卷材3和右侧卷材一用一备，搭膜后，只需拉出卷材用尽的卷材基座，推入新的卷材基座即可。这里提到的可滑动地设置的第一种形式包括导轨与滑块或滚轮配合的方式，滑块或滚轮固定在左卷材基座1和右卷材基座下面。可滑动地设置的第二种形式为采用直线导轨驱动的方式，直线导轨为现有成熟结构，通过电机驱动，这时电机还可以通过连接plc控制器来控制，可以完全脱离人工手动推动，更省力。对应的限位块可以更换为限位开关，一旦到位，触发限位开关，即可传递给plc控制器运动到位的信号，plc控制器再控制电机停止工作，左卷材基座1和/或右卷材基座便运送到位。

上述结构描述中，左侧卷材3凭借自身重力搭在左固定杆上，右侧卷材凭借自身重力搭在右固定杆上，在随着转轴转动过程中，如果遇到气流不平稳时，可能会出现不能完全服帖在左固定杆或者右固定杆上的情况，为了完全避免这种现象的发生，在左固定杆上固定有左管体11，左管体11上开有多个用于吸附左侧卷材3的吸气孔12，左管体11上开有左排气孔；右固定杆上固定有右管体，右管体上开有多个用于吸附右侧卷材的吸气孔12，右管体上开有右排气孔；左排气孔和右排气口外接真空吸附机构。通过外接的真空吸附机构从左排气孔/右排气孔吸气，将搭在吸气口上的左侧卷材3/右侧卷材吸附在吸气口上，这样转轴随意转动都不会影响卷材的平整性。

前述的实施例中提到双面胶的粘附可使用人工手动粘贴，也可以使用现有的贴胶机构400进行粘贴。本发明提供一种新型的贴胶机构400，可参见图1和图2，双面胶设置在该贴胶机构400上，贴胶机构400还包括底板13、支板14和两个固定板15，底板13为水平设置，支板14垂直连接在底板13上，两个固定板15成v字形连接在支板14上，左侧的固定板15的外侧面上设有左侧双面胶板，右侧的固定板15的外侧面上设有右侧双面胶板，左侧双面胶板和右侧双面胶板上固定有多层直条状的双面胶。贴胶机构400板为可升降式，当固定板15在最低处时，左管体11在左转轴5的转动过程中不会碰触到左侧双面胶板上的双面胶，右管体在右转轴的转动过程中不会碰触到右侧双面胶板上的双面胶；当固定板15升高后，左管体11吸附的左侧卷材3在左转轴5的转动过程中压到左侧双面胶板的双面胶上，右管体吸附的右侧卷材在右转轴的转动过程中压到右侧双面胶板的双面胶上。两个固定板15成v字形的原因是为了需要贴胶时，当固定板15升高后，使左管体11转动到左侧双面胶板时，左管体11上的左侧卷材3能正好迎面压到左侧双面胶板上以便上胶，使右管体转动到右侧双面胶板时，右管体上的右侧卷材能正好迎面压到右侧双面胶板上以便上胶。所以，较佳的，左管体11固定在左固定杆的右侧面靠近左侧双面胶板，右管体固定在右固定杆的左侧面靠近右侧双面胶板。

左侧双面胶板和右侧双面胶板的长度大于双面胶的长度，固定板15的两端固定有两个u形槽16，u形槽16的开口相向设置，两个u形槽16用于插入固定左侧双面胶板和右侧双面胶板的两端，u形槽16的底部与固定板15的连接处是封闭的，可参见图2。这样，当左侧双面胶板和/或右侧双面胶板用完时，方便更换新的。

作为一种适用于本发明的双面胶的结构，可参见图3，所有直条状的双面胶之间设有一张防粘纸17，防粘纸17连续折叠成多个小的防粘单元18，每两个防粘单元18之间粘附有一张双面胶，每两个防粘单元18之间的折叠处设有不连续的第一刻痕20，防粘单元18包括用于粘附双面胶的粘附段18-1和连接在粘附段18-1两端的空置段18-2，所有空置段18-2的端部固定在一起。使用时，从一端的空置段18-2撕破，拉住防粘单元18的一端沿着第一刻痕20拉开直到另一头即可将整条防粘单元18拉下，露出内部的双面胶，操作简单。

进一步的，在空置段18-2的侧边连接有一个撕拉片22，相邻的外层撕拉片22和内层撕拉片22分别位于空置段18-2的两个侧边，所有撕拉片22一上一下间隔设置，在撕拉片22和空置段18-2的端部之间设有沿空置段18-2宽度方向的第二刻痕21，拉住撕拉片22沿着第二刻痕21拉开，继续沿着第一刻痕20拉开，进而将整条防粘纸17撕下，操作更简单省事，上下间隔设置的撕拉片22错开设置，能更好地防止拉错。具体的，参见图4，拉动撕拉片22(a处)，沿着第一层的第二刻痕21拉开一个口子23，顺势沿着第一层和第二层之间的第一刻痕20将第一层防粘单元18撕下，撕拉片22(b处)连接在第二层防粘单元18的底面因此不会被撕下。完成一次搭膜用掉一层双面胶19，在需要使用下一层的双面胶19时，拉动撕拉片22(b处)，沿着第二层的第二刻痕21拉开，顺势沿着第二层和第三层之间的第一刻痕20将第二层防粘单元18撕下，第三层的撕拉片22连接在第三层防粘单元18的底面因此不会被撕下(图4中的第三层的撕拉片被挡住)。

作为本发明的优选实施例，左管体11和右管体上均设有真空度检测传感器用于检测真空度，真空度越大，对卷材的吸附力越大，适当大小的真空度即可，可根据实际使用的卷材、吸气孔12的数量、大小等确定。真空度检测传感器外接plc控制器将检测到的数据传递给plc控制器，plc控制器根据真空度的大小给出真空吸附机构工作与否的指令。左伺服电机7连接着左电机驱动器，右伺服电机连接着右电机驱动器，左电机驱动器和右电机驱动器连接着plc控制器，plc控制器给出左电机驱动器和右电机驱动器指令，控制左伺服电机7和右伺服电机的工作与否，工作包括正转和反转。支板14为可升降杆，或者底板13底部设有可升降机构，可升降机构包括升降驱动装置，升降驱动装置连接着plc控制器。可升降机构和升降驱动装置均使用现有装置，例如各种升降结构如升降杆、菱形折叠架等，使用气缸、液压缸、电动缸、直线电机等作为升降驱动装置进行控制的结构。

作为上述一种卷材更换设备进行卷材更换的控制方法，以右侧卷材接近用尽，需换上左侧卷材3说明，包括以下步骤：

(1)工作中，右侧卷材从右传动辊的底部绕过并从导辊300的顶部向左穿出传动，此时，固定板15处于低位，左固定杆和右固定杆凭重力自然放下；

(2)当右侧卷材接近用尽时，plc控制器控制升降驱动装置驱动固定板15升高，真空吸附机构对左管体11抽气，当真空度达到预定值时，左伺服电机7驱动左转轴5转动抬起，左管体11吸附着左侧卷材3压紧到左侧双面胶板上并粘附起双面胶将其带离；

(3)左伺服电机7驱动左转轴5反向转动降低，固定降到低位，左伺服电机7再次驱动左转轴5转动升高直到压到导辊300和右传动辊之间的右侧卷材上，双面胶将左侧卷材3和右侧卷材粘结在一起；

(4)真空吸附机构对左管体11停止抽气，将左侧卷材3释放，左侧卷材3的端部和右侧卷材的尾部一起继续向前传动，左伺服电机7驱动左转轴5转动降低归位。

当左侧卷材3接近用尽，需换上右侧卷材时，更换控制方法与上述步骤一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。