CN102555395A

CN102555395A - 一种气动复合对辊装置

Info

Publication number: CN102555395A
Application number: CN2011104563990A
Authority: CN
Inventors: 尹周平; 陈建魁; 程小明; 熊有伦
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-30
Also published as: CN102555395B

Abstract

本发明提供一利气动复合对辊装置，包括相对放置的左、右支撑板，左、右支撑板共同支撑主动辊，左、右支撑板的顶端分别设有一气动压合组件，两气动压合组件共同支撑惰辊，左、右支撑板还共同支撑引导辊，主动辊、惰辊和引导辊的轴线平行，主动辊的一端伸出对应支撑板连接旋转驱动组件；气动压合组件通入反向气压使得惰辊与主动辊分离，多层薄膜绕过引导辊到达惰辊与主动辊之间的夹缝，气动压合组件通入正向气压使得惰辊与主动辊紧紧夹持多层薄膜，旋转驱动组件驱动主动辊转动实现薄膜复合。本发明可实现多层膜的复合自动化和卷绕输送的连续性，并借助引导辊实现多层薄膜边缘对齐，同时通过控制气压大小来保证压力可调及多层膜复合时的受力均匀。

Description

一种气动复合对辊装置

技术领域

本发明涉及薄膜复合领域，具体涉及一种面向多层薄膜可调压力复合的气动复合对辊装置。

背景技术

随着多层结构薄膜越来越广泛应用于造纸、印刷、纺织以及柔性电子制造领域，面向多层薄膜复合的系统也获得了较大需求。一般复合薄膜的材质可能为纸质、塑料(如PET)或金属(如铝箔)，外形上可能为成卷或成片，在设备系统中复合多层薄膜的装置，可能采用辊轴辊压复合形式，也可以采用平板平压复合形式，都是通过给多层薄膜施加压力并借助胶体的粘性来完成连续的或间歇的复合工艺。

采用平压复合工艺时，每次复合薄膜后需要分离上下压合装置，待薄膜完成下步进给后才能进行下一次的复合，此类间歇性复合工艺，效率通常较低，适用于抗弯能力差的薄膜或片状薄膜的复合。

为了提高生产效率，辊压复合工艺得到了广泛关注。然而，采用辊压进行多层膜的复合面临几个难题：首先，复合中有较大的压力，为了实现人性化操作，减少风险，所有操作尽量能自动进行，包括辊轴之间的夹缝控制；其次，多层薄膜汇聚在一起时要保证薄膜的边缘对齐；再次，复合时要保证多层膜的受力大小达到一定范围，即是压力可调，从而适应不同材质、尺寸的膜层，使得多层膜复合后能牢固地粘结在一起；最后，复合的过程不仅要有辊压，而且还要实现传输进给，便于薄膜的稳定输送。

目前，使用辊轴实现辊压工艺的装置已有不少，但针对多层薄膜复合的装置较少，特别是能够解决上述难题的多层薄膜复合装置更少。中国专利CN00233484.4提供了一种双对辊复合双层膜的复合装置，该装置利用齿轮实现主、从动轮完成同步进给，也可以通过预压实现多层膜的复合，但无法完成多层薄膜边缘对齐和压力可调等功能。在实现对辊压力可调的方式中，中国专利CN038122138提供了一种面向制造电解液膜的层压设备，虽可实现层压功能，但是不能实现多层膜的复合，压合压力调整和薄膜对齐等功能未提及。另外，中国专利CN2009102734102提供了一种可调压力摩擦输送对辊装置，通过改变弹性元件的变形进行压力的调节，但是压力调节的实现方式属于手动，而且无法实现多层薄膜复合和边缘对齐。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中的不足，提供一种气动复合对辊装置，可实现多层膜的复合自动化和卷绕输送的连续性，并借助引导辊实现多层薄膜边缘对齐，同时通过控制气压大小来实现压力可调、保证多层膜复合时的受力均匀。

一种气动复合对辊装置，包括相对放置的左、右支撑板，左、右支撑板共同支撑主动辊，左、右支撑板的顶端分别设有一气动压合组件，两气动压合组件共同支撑惰辊，左、右支撑板在支撑主动辊和惰辊以外的位置还共同支撑引导辊，主动辊、惰辊和引导辊的轴线平行，主动辊的一端伸出对应支撑板连接旋转驱动组件；气动压合组件通入反向气压使得惰辊与主动辊分离，多层薄膜绕过引导辊到达惰辊与主动辊之间的夹缝，气动压合组件通入正向气压使得惰辊与主动辊紧紧夹持多层薄膜，旋转驱动组件驱动主动辊转动实现薄膜复合。

所述气动压合组件包括气缸、气缸接头、气缸转接块、惰辊轴承座和导向套件，气缸的气缸轴下端连接气缸接头，气缸接头连接气缸转接块，气缸转接块固定于惰辊轴承座，惰辊轴承座安装于左或右支撑板上，惰辊轴承座支撑惰辊轴，惰辊轴的侧面设有保证惰辊与主动辊轴线平行的导轨套件。

所述引导辊包括引导轴、轴卡环、套筒卡环、套筒和套筒内轴承，引导轴由左、右支撑板共同支撑，引导轴外部套有套筒，套筒两端对称地安装有保证多层薄膜边缘对齐的套筒卡环，引导轴与套筒之间设有使套筒在薄膜输送中的摩擦力作用下自由转动的套筒内轴承，套筒内轴承的内圈紧贴防止套筒发生轴向偏移的轴卡环。

所述主动辊包括主动辊卡环、主动辊轴承、主动辊芯轴和主动辊套筒，主动辊芯轴由左、右支撑板共同支撑，主动辊芯轴的一端伸出对应支撑板连接所述旋转驱动组件，主动辊芯轴外部套有主动辊套筒，主动辊芯轴与主动辊套筒之间设有主动辊轴承，主动辊轴承的内圈贴合防止轴承轴向移动的主动辊卡环。

所述惰辊包括惰辊卡环、惰辊轴承、惰辊芯轴和惰辊套筒，惰辊芯轴由左、右支撑板上的气动压合组件共同支撑，惰辊芯轴外部套有主动辊套筒，惰辊芯轴与惰辊套筒之间设有惰辊轴承，惰辊轴承的内圈贴合防止轴承轴向移动的惰辊卡环。

本发明的技术效果体现在：(1)初始通反向气压，气缸带着惰辊远离主动辊，便于实现初始布料操作；(2)根据各层薄膜宽度调节各引导组件中套筒卡环位置，并使得每边的套筒卡环在同一水平位置上，从而保证多层薄膜边缘对齐；(3)对气缸通正向气压，在导轨导向下，惰辊轴线始终与主动辊轴线平行，调整两气缸压力的均匀性，直至两辊密切、均匀接触；(4)继续对称增加正向气压直到复合选定范围，保证多层膜复合压力一致性；(5)伴随着旋转驱动组件带动主动辊的旋转，多层膜实现复合的同时稳定进给。

附图说明

图1是本发明气动复合对辊装置较佳实施方式的立体组合图；

图2是图1中的旋转驱动组件的立体结构分解图；

图3是图1中的支撑组件的立体结构分解图；

图4是图1中的主动辊的立体结构分解图；

图5是图1中的惰辊的立体结构分解图；

图6是图1中的气动压合组件的立体结构分解图；

图7是图1中的单套引导组件的立体结构分解图；

图8是本发明气动复合对辊装置复合两层薄膜时的立体示意图。

具体实施方式

现结合附图的较佳实施实例说明本发明。

如图1所示，本发明的较佳实施方式主要包括旋转驱动组件10、支撑组件20、主动辊30、惰辊40、气动压合组件50、引导辊60。

旋转驱动组件10固定在支撑组件20的尾端，负责驱动主动辊30连续旋转，为薄膜的卷绕输送提供动力。主动辊30在为薄膜输送提供摩擦动力的同时，轴线保持固定不变。惰辊40在气动压合组件50的推动、导向作用下，与主动辊30压合或者分离，压合时在摩擦力作用下被动旋转。气动压合组件50同时负责压复合力调节的功能。引导辊60负责多层薄膜的边缘对齐，保证复合的精确性。引导辊60另一功能是引导多层薄膜进入对压区域，同时可调整薄膜与对辊的包角增加对辊与膜之间的摩擦，更易于保证传输的稳定性。

如图1、图2所示，该装置的旋转驱动组件10包括电机11、电机座12、联轴器13。联轴器13将主动辊30芯轴与电机轴连在一起，实现扭矩的传递。

如图1、图3所示，该装置的支撑组件20主要包括左支撑板22、右支撑板24、底板23和气缸支撑板21。左支撑板22和右支撑板24底端面通过螺栓与底板23固连。两块气缸支撑板21分别与左支撑板22、右支撑板24顶端面连接。加工时，左支撑板22和右支撑板24配做相同特征，一方面保证两者共同支撑主动辊30、惰辊40、引导辊60时多辊的轴线平行度。

如图1、图4所示，该装置的主动辊30包括主动辊卡环31、主动辊轴承32、主动辊芯轴33、主动辊套筒34。主动辊套筒34两端分别圆周分布有螺纹孔，当主动辊芯轴33插入并调整好轴向位置后，多组螺钉保证主动辊轴33的轴向和径向固定，主动辊芯轴33在被旋转驱动组件10带动转动时，主动辊套与其一体转动。两主动辊轴承32套在主动辊芯轴33的轴承台阶上，主动辊卡环31的端面与主动辊轴承32的内圈贴合，以防止轴承的轴向移动。主动辊30通过两主动辊轴承32安装在左、右支撑板的轴承座孔中，主动辊芯轴33一端与联轴器13相连，提供薄膜复合、卷绕输送的动力。实际工况中，主动辊套34和主动辊芯轴33也可以加工为一整体零件。

如图1、图5所示，该装置的惰辊40包括惰辊卡环41、惰辊轴承42、惰辊芯轴43、惰辊套筒44。惰辊40的零件结构与主动辊30相似，只是惰辊芯轴43的两端完全对称。惰辊40的安装方式与主动辊30也相似，只是两惰辊轴承42安装于气动压合组件50上

如图1、图6所示，该装置的气动压合组件50包括气缸51、气缸接头52、气缸转接块53、惰辊轴承座54、导向套件55。气缸51的气缸轴向下穿过气缸支撑板21上的半圆孔后与气缸接头52连接。气缸转接块53的T形槽卡入气缸接头52的沟槽中，再与惰辊轴承座54固连。导向套件55的导轨固定于惰辊轴承座54的侧面，其上滑块与左支撑板22或右支撑板24的内侧面通过螺钉连接。两导轨套件55布置于惰辊40的同侧，以保证惰辊40与主动辊30的轴线平行。

如图1、图7所示，多套引导辊60，可以汇聚从不同方向进入的薄膜，根据实际工况选择引导辊60的数量和安装位置。单套引导辊60包括引导轴61、轴卡环62、套筒卡环63、套筒64、套筒内轴承65。两套筒卡环63对称地分布在套筒64的两端，调整二者内侧间距和安装位置来保证多层薄膜的边缘对齐。两套筒内轴承65保证在引导轴61固定于左支撑板22和右支撑板24的情况下，使得套筒64能借薄膜输送的摩擦力自由转动。两轴卡环62的内侧贴紧套筒内轴承65的内圈，防止套筒64发生轴向偏移。引导轴61的两端是半圆柱端，安装时与左支撑板22和右支撑板24的半圆孔配合，并通过螺钉紧固。

如图1-8所示，在实际复合工作时，惰辊筒套44与主动辊套筒34处于接触状态。复合前布料时，气缸51通反向气压，使得惰辊40与主动辊30分离，将多层薄膜70绕过多套引导辊60，最后对齐汇聚于惰辊40和主动辊30之间的夹缝中。气缸51通正向气压，待气缸51的压力达到预定范围时，在电机11驱动下，整套装置即可完成多层薄膜70的均匀复合、卷绕输送功能。

Claims

1.一种气动复合对辊装置，包括相对放置的左、右支撑板，左、右支撑板共同支撑主动辊，左、右支撑板的顶端分别设有一气动压合组件，两气动压合组件共同支撑惰辊，左、右支撑板在支撑主动辊和惰辊以外的位置还共同支撑引导辊，主动辊、惰辊和引导辊的轴线平行，主动辊的一端伸出对应支撑板连接旋转驱动组件；气动压合组件通入反向气压使得惰辊与主动辊分离，多层薄膜绕过引导辊到达惰辊与主动辊之间的夹缝，气动压合组件通入正向气压使得惰辊与主动辊紧紧夹持多层薄膜，旋转驱动组件驱动主动辊转动实现薄膜复合。

2.根据权利要求1所述的气动复合对辊装置，其特征在于，所述气动压合组件包括气缸、气缸接头、气缸转接块、惰辊轴承座和导向套件，气缸的气缸轴下端连接气缸接头，气缸接头连接气缸转接块，气缸转接块固定于惰辊轴承座，惰辊轴承座安装于左或右支撑板上，惰辊轴承座支撑惰辊轴，惰辊轴的侧面设有保证惰辊与主动辊轴线平行的导轨套件。

3.根据权利要求1所述的气动复合对辊装置，其特征在于，所述引导辊包括引导轴、轴卡环、套筒卡环、套筒和套筒内轴承，引导轴由左、右支撑板共同支撑，引导轴外部套有套筒，套筒两端对称地安装有保证多层薄膜边缘对齐的套筒卡环，引导轴与套筒之间设有使套筒在薄膜输送中的摩擦力作用下自由转动的套筒内轴承，套筒内轴承的内圈紧贴防止套筒发生轴向偏移的轴卡环。

4.根据权利要求1所述的气动复合对辊装置，其特征在于，所述主动辊包括主动辊卡环、主动辊轴承、主动辊芯轴和主动辊套筒，主动辊芯轴由左、右支撑板共同支撑，主动辊芯轴的一端伸出对应支撑板连接所述旋转驱动组件，主动辊芯轴外部套有主动辊套筒，主动辊芯轴与主动辊套筒之间设有主动辊轴承，主动辊轴承的内圈贴合防止轴承轴向移动的主动辊卡环。

5.根据权利要求1所述的气动复合对辊装置，其特征在于，所述惰辊包括惰辊卡环、惰辊轴承、惰辊芯轴和惰辊套筒，惰辊芯轴由左、右支撑板上的气动压合组件共同支撑，惰辊芯轴外部套有主动辊套筒，惰辊芯轴与惰辊套筒之间设有惰辊轴承，惰辊轴承的内圈贴合防止轴承轴向移动的惰辊卡环。