CN102556731A - 一种用于柔性薄膜输送的自动纠偏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于柔性薄膜输送的自动纠偏装置包括底板，底板上设有相对两个支架，所述两支架之间连接有薄膜导引件和纠偏导向杆，所述纠偏导向杆的两端分别穿过一个纠偏板，所述两纠偏板分别连接一个导向法兰，所述导向法兰设置在所述导向杆上；所述两纠偏板还分别连接一驱动组件，在所述驱动组件的带动下其对应纠偏板沿所述导向杆直线移动。本发明可广泛适用于柔性薄膜卷到卷精密输送系统，实现对薄膜的自动纠偏，具有结构简单、体积小、成本低、使用方便、纠偏效果好等优点。

Description

一种用于柔性薄膜输送的自动纠偏装置

技术领域

本发明涉及薄膜卷到卷输送领域，具体涉及一种用于薄膜输送的自动纠偏装置。

背景技术

薄膜输送系统广泛应用于造纸、印刷、纺织以及柔性电子制造行业。实际卷绕输送工况中，时常出现被输送柔性薄膜跑偏的问题，即被检测的薄膜单边或者中心线偏离预设定的输送路径。薄膜跑偏在生产过程中是不可避免的，在普通的传输设备中，当薄膜与输送路径两中心线偏差量超过输送薄膜宽度的5％就需要进行纠偏，而在精密设备中则要求更高，当偏移量超过±0.1mm范围时就需要进行纠正。为了满足精密卷绕系统对薄膜在垂直进给方向的定位精度要求，通常会在生产线中放料、收料和中间进给模块等多个位置，均布设纠偏装置进行薄膜实时纠偏。因此，纠偏装置在精密卷绕输送系统中属于必要组成部分。

目前市场上常见的可以使用于柔性薄膜的纠偏系统产品如日本三菱公司的PW系列、美国美塞斯国际FIFA系列、德国E+L公司的DR系列等，以及涉及薄膜纠偏装置的中国发明专利CN1990367A，CN101244777A等，其纠偏装置的主要原理是通过摆动或平动一根辊轴，靠辊筒与薄膜的摩擦牵引薄膜滑动达到纠偏目的，其特点主要包括：(1)在薄膜进给过程中，通过控制导向辊位移和控制导向辊角度来进行薄膜的纠偏；(2)偏移检测器件以光电或超声波等非接触类传感器为主；(3)实现机构常见单辊纠偏和双辊纠偏两种；总体上所涉及纠偏装置的结构比较复杂，体积较大，且由于采用价格昂贵的超声波传感器或CCD类传感器来进行薄膜的边缘检测，因此其成本较高。此外，由于市场上的纠偏器件常存在开放性较差的问题，较难嵌入卷绕生产线其他设备模块所组成的统一控制系统。

实际工况中，另一种常见的纠偏方式是机械挡环或纠偏挡块，其主要的优势是结构简单、成本极低；但精度较低，且不能自动纠偏，主要应用于要求纠偏精度不高的薄膜纠偏，而且由于与薄膜边接触长度较短，易引起柔性薄膜的起皱和变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于柔性薄膜输送的自动纠偏装置，具有精度高、成本较低和开放性高的特点。

一种用于柔性薄膜输送的自动纠偏装置，包括底板，底板上设有相对两个支架，所述两支架之间连接有薄膜导引件和纠偏导向杆，所述纠偏导向杆的两端分别穿过一个纠偏板，所述两纠偏板分别连接一个导向法兰，所述导向法兰设置在所述导向杆上；所述两纠偏板还分别连接一驱动组件，在所述驱动组件的带动下其对应纠偏板沿所述导向杆直线移动。

进一步地，还包括位于所述纠偏板上的测距传感器。

进一步地，所述驱动组件包括丝杆，丝杆的一端穿过所述纠偏板后支撑于所述支架上并连接动力源，丝杆的另一端支撑于丝杆支座上，丝杆穿过所述纠偏板处设有丝杆螺母，所述丝杆支座设于所述底板上。

进一步地，所述动力源为电机或手轮。

进一步地，所述薄膜导引件为排辊。

本发明的技术效果体现在：

本发明装置采用纠偏板直接推动薄膜侧向移动完成纠偏目的，并采用价格较低的测定距离的光电传感器，保证两挡板之间的间距。实际应用中，可以将本发明装置与输送系统中的其他测量模块(如视觉CCD系统)相配合使用，以获得对薄膜纠偏值；独立使用时，可根据薄膜宽度尺寸和布料情况预先调整两纠偏板间距，作为机械纠偏部件使用。本装置具有成本较低、开放性高的特点，较易嵌入整体卷到卷输送系统。

附图说明

图1是本发明纠偏装置的立体结构图；

图2是本发明纠偏装置的局部立体分解图；

图3是图1排辊103的立体结构分解图；

图4是图1中支架106立体侧视图；

图5是图1中纠偏板101立体侧视图；

图6是使用本发明纠偏装置薄膜布料参考方案1；

图7是使用本发明纠偏装置薄膜布料参考方案2。

具体实施方式

现结合附图的较佳实施实例说明本发明。

请参阅图1和图2，本发明的较佳实施方式包括支撑组件、纠偏组件、驱动组件和薄膜导引组件，其中支撑组件由底板107和两支架106组成，纠偏组件由两导向杆102、第一纠偏板101、第二纠偏板104、四导向法兰114和测距传感器105组成，驱动组件由两电机110、两联轴器111、两法兰轴承112、两丝杆螺母113、两丝杆108和丝杆支座109组成，导引组件由三套排辊103组成。

支撑组件完成纠偏装置与输送系统其他模块的安装，支架106通过螺钉固定在底板107上，为装置其他零部件提供支撑。纠偏组件的导向轴102直接安装在支架106，一方面便于两支架106之间的平行度调整，另一方面用于纠偏板101和104的轴向移动导向；配合在导向轴102上的四导向法兰114，成对与第一纠偏板101和第二纠偏板104配合固定，使得纠偏板可以在导向轴102上顺畅滑动。第二纠偏板104上安装有测距传感器105，用于实时检测两侧纠偏板之间的距离。

对于驱动组件各组成零部件，固定于底板107上的两电机110，通过两联轴器111带动两丝杆108转动；两丝杆一端通过两法兰轴承112与两支架106连接，并可自由转动，另一端支撑于丝杆支座109上。两丝杆通过两丝杆螺母113推动第一纠偏板101和第二纠偏板104直线移动，实现对穿过其中的薄膜的纠偏。

由三套排辊103组成的薄膜导引组件，直接与两支架106相连，为穿过纠偏装置的薄膜布局走向提供支撑，三排辊安装中需要保证互相平行并使得第一纠偏板101和第二纠偏板104同时大间隙穿过。

参阅图3，排辊103由辊筒1031、轴承1032、轴承挡环1033、芯轴1034组成。辊筒1031在穿过其上的薄膜摩擦作用下可以绕芯轴1034旋转，芯轴两端固定于支架106上。

参阅图4，所述支架106具有以下明显结构特征：具有数个半圆形安装槽1061，以安装排辊103中的芯轴1034；具有V型安装槽1062，以安装所述导向轴102；具有安装孔1063，以安装所述法兰112的。通过精密加工保证两个支架106具有较高尺寸一致性，通过严格装配保证其较好平行度，从而保证安装其上的三排辊103、导向轴102相互之间的平行度，从而保证对薄膜的较好导向、纠偏效果。

参阅图5，所述第一纠偏板101具有以下明显结构特征：具有透孔1011，以保证排辊103顺利穿过，透孔1011与辊筒1031之间保持合适间隙，以便辊筒1031绕芯轴1034转动时不受纠偏板干扰；具有孔系1012，以安装所述导向法兰114；具有U型槽1013，以安装丝杆螺母113。第二纠偏板104与第一纠偏板101的不同之处在于多了一安装测距传感器105的安装槽。两纠偏板在安装中需要保证较高平行度，以保证对薄膜纠偏的效果。

本发明的纠偏装置具体工作流程，包括：

(1)根据输送薄膜宽度设定两侧纠偏板的间距；

(2)确认薄膜偏移值与控制电机转动的指令信号之间转换关系；

(3)控制电机通过丝杆推动两纠偏板间薄膜移动到所设定的位置。

使用本发明装置完成对柔性薄膜纠偏功能时，需要将薄膜合理穿过纠偏装置中，常见的薄膜布料方案参阅图6和图7。进行纠偏工作时，首先通过测距传感器检测两纠偏板间距信号并将此信号反馈给控制系统，通过驱动电机和传动丝杆，可以实时调节两纠偏板之间间距，薄膜通过纠偏板的长距离纠偏和导向的作用可达到纠偏的目的。

实际实施方案中，可以将本发明纠偏装置中两电机110更换为手轮，使自动纠偏装置变为手动纠偏装置，通过手动转动手轮，完成纠偏板的移动，同样可以达到纠偏目的。

本发明具有结构简单、成本低、可实时自动纠偏等优点，可普遍用于柔性薄膜卷绕输送系统中对薄膜的纠偏和导向。

Claims (5)

1.一种用于柔性薄膜输送的自动纠偏装置，包括底板，底板上设有相对两个支架，所述两支架之间连接有薄膜导引件和纠偏导向杆，其特征在于，所述纠偏导向杆的两端分别穿过一个纠偏板，所述两纠偏板分别连接一个导向法兰，所述导向法兰设置在所述导向杆上；所述两纠偏板还分别连接一驱动组件，在所述驱动组件的带动下其对应纠偏板沿所述导向杆直线移动。

2. 根据权利要求1所述的自动纠偏装置，其特征在于，还包括位于所述纠偏板上的测距传感器。

3.根据权利要求1所述的自动纠偏装置，其特征在于，所述驱动组件包括丝杆，丝杆的一端穿过所述纠偏板后支撑于所述支架上并连接动力源，丝杆的另一端支撑于丝杆支座上，丝杆穿过所述纠偏板处设有丝杆螺母，所述丝杆支座设于所述底板上。

4. 根据权利要求3所述的自动纠偏装置，其特征在于，所述动力源为电机或手轮。

5. 根据权利要求1所述的自动纠偏装置，其特征在于，所述薄膜导引件为排辊。

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