CN104816466B - 轨迹方向可控的同步双向拉伸链夹机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨迹方向可控的同步双向拉伸链夹机构，包括导轨和链夹系统，链夹系统安装于轨道上，链夹系统由轨道定位连接轴机构、宽连杆机构、窄连杆结构和夹体组成，宽连杆机构和窄连杆机构的一端重合后通过轨道定位连接轴机构转动连接，宽连杆机构和窄连杆机构的另一端分别与相邻两个夹体之间转动连接。本发明链夹机构在沿导轨运行过程中，不仅实现了双向同步拉伸，而求运行控制简便可靠。这种链夹机构解决了在运动过程中链夹与轨道之间的摩擦震动问题，是薄膜拉伸的过程平稳可靠；在拉伸过程中链夹能根据不同的拉伸段位自动进行适当的角度调整进而解决了薄膜拉伸不均发生形变的问题。

Description

轨迹方向可控的同步双向拉伸链夹机构

技术领域

本发明涉及一种塑料薄膜生产线的自适应同步双向拉伸设备，尤其设计一种轨迹方向可控的同步双向拉伸链夹机构。

背景技术

“双向拉伸”是近年来颇受关注的塑料薄膜成型方法之一，采用双向拉伸技术可以显著提高薄膜的机械性能、阻隔性能、光学性能、热性能及厚度均匀性等，可满足多种应用领域的生产要求。

塑料薄膜双向拉伸技术的基本原理为：高聚物原料通过挤出机被加热熔融挤出成厚片后，在玻璃化温度以上、熔点以下的适当温度范围内(高弹态下)，通过拉伸机时在外力作用下，同时沿横向和纵向进行一定倍数的拉伸，从而使分子链或结晶面在平行于薄膜平面的方向上进行取向而有序排列，然后在拉紧状态下进行热定型，使取向的大分子结构固定，最后经冷却及后续处理便可制得薄膜。

同步双向拉伸法(简称一次拉伸或双向拉伸法)，一次拉伸装置是将挤出塑料片材在一台拉伸机内同时完成纵向拉伸、横向拉伸、冷热处理制成双向拉伸薄膜的方法。在这种方法中，挤出的片材在拉伸的进口处被夹具夹住，两侧的夹具同向、同步运行，使片材在预热区内充分地预热，在拉伸段内，借助于夹具的扩幅及有规律地逐渐增大夹间距的运动，实现薄膜同时纵向、横向拉伸取向。最后经过热处理、冷却，完成整个制膜过程。

与分步拉伸对比，同步拉伸塑料薄膜具有以下特点：由于不同辊子接触使被拉伸的塑料薄膜表面损耗降到最低从而提高了塑料薄膜的电绝缘性能。

目前可采用线性电机拉伸机构，采用许多线性电机的拉伸机构可以实现灵魂的调速，因此拉伸比可以灵活调整，但该方法的设备制造成本高昂，需要大量费用进行日常维护。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种轨迹方向可控的同步双向拉伸链夹机构。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括导轨和链夹系统，所述链夹系统安装于所述轨道上，所述链夹系统由轨道定位连接轴机构、宽连杆机构、窄连杆结构和夹体组成，所述轨道定位连接轴机构、所述宽连杆机构、所述窄连杆结构和所述夹体均为多个，所述宽连杆机构和所述窄连杆机构的一端重合后通过所述轨道定位连接轴机构转动连接，所述宽连杆机构和所述窄连杆机构的另一端分别与相邻两个所述夹体之间转动连接。

进一步，所述轨道定位连接轴机构由轨道定位连接轴、轴套、垫圈和定位轴承组成，所述轴套套装于所述轨道定位连接轴外并位于所述窄连杆机构和所述宽连杆机构的中间，所述垫圈套装于所述轨道定位连接轴外并位于所述宽连杆机构和所述窄连杆机构之间，所述轨道定位连接轴的两端均设置有所述定位轴承；所述宽连杆机构由普通连杆、凸轴和与导向体相配合的连杆组成，所述普通连杆与所述连杆转动连接，所述凸轴设置与所述连杆上；所述窄连杆机构的结构与所述宽连杆机构的结构相同；所述夹体由夹头机构、夹体、夹体结构中的定位轴机构、夹体连接轴机构和导向体构成；所述夹体结构中的定位轴机构则由夹体结构中的定位轴、轴套和定位轴承组成。

其运行机理为夹体机构包含轨道定位轴承结构，夹头部分负责夹住料胚，上部和下部的轨道定位轴承负责夹体机构沿轨道行进，夹体机构两侧分别由宽窄两种连杆机构来连接，两种连杆机构的另一端分别有一个轨道定位连接轴进行固定，同时连接轴两端安装有轨道定位轴承使连接轴沿导轨行进。夹体机构、连杆机构和轨道定位连接轴机构构成了一个独立的拉伸链夹单元，根据轨道的变化他们所组成的三角型结构在一型与V型间转化。夹体机构下部与两种连杆机构之间连接的导向体构成了自适应调整夹体机构轨迹方向系统，从而使链夹能根据不同的拉伸段位自动进行适当的角度调整。薄膜夹具的间距从小到大实现了夹在两薄膜夹具之间的纵向拉伸，同时通过改变导轨的间距从而调整连接轴的位置来带动链夹实现薄膜的横向拉伸。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种轨迹方向可控的同步双向拉伸链夹机构，与现有技术相比，本发明链夹机构在沿导轨运行过程中，不仅实现了双向同步拉伸，而求运行控制简便可靠。这种链夹机构解决了在运动过程中链夹与轨道之间的摩擦震动问题，是薄膜拉伸的过程平稳可靠；在拉伸过程中链夹能根据不同的拉伸段位自动进行适当的角度调整进而解决了薄膜拉伸不均发生形变的问题。

附图说明

图1是本同步双向拉伸机结构示意图；

图2是图1中链夹系统的结构示意图；

图3是图2中链夹夹体机构剖视图；

图4是图2中链夹机构初始状态示意图；

图5是图2中链夹机构展开状态示意图；

图6是图2中链夹导向体机构配合的示意图；

图7是图6中导向体结构示意图；

图8是图6中与导向体相配合的连杆结构示意图；

图9是图2中轨道定位连接轴机构的示意图；

图10是图3中链夹夹体结构中的定位轴机构示意图；

图11是图3中链夹夹体结构中与宽窄两种连杆机构连接的连接轴示意图；

图12是图1中链夹系统驱动机构的结构示意图。

图中：导轨1、夹头机构2、夹体3、夹体连接轴机构4、宽连杆机构5、窄连杆机构6、夹体结构中的定位轴机构7、轨道定位连接轴机构8、导向体9、定位轴承10、与导向体相配合的连杆11、普通连杆12、轴套13、垫圈14、轨道定位连接轴15、夹体结构中的定位轴16、驱动链轮17、夹体连接轴18、凸轴19。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1至图12所示：本发明包括导轨1和链夹系统，链夹系统安装于轨道1上，链夹系统由轨道定位连接轴机构8、宽连杆机构5、窄连杆结构6和夹体3组成，轨道定位连接轴机构8、宽连杆机构5、窄连杆结构6和夹体3均为多个，宽连杆机构5和窄连杆机构6的一端重合后通过轨道定位连接轴机构8转动连接，宽连杆机构5和窄连杆机构6的另一端分别与相邻两个夹体3之间转动连接。

进一步，轨道定位连接轴机构由轨道定位连接轴15、轴套13、垫圈14和定位轴承10组成，轴套13套装于轨道定位连接轴15外并位于窄连杆机构6和宽连杆机构5的中间，垫圈14套装于轨道定位连接轴15外并位于宽连杆机构5和窄连杆机构6之间，轨道定位连接轴15的两端均设置有定位轴承10；宽连杆机构5由普通连杆12、凸轴19和与导向体相配合的连杆11组成，普通连杆12与连杆11转动连接，凸轴19设置与连杆11上；窄连杆机构6的结构与宽连杆机构5的结构相同；夹体3由夹头机构2、夹体结构中的定位轴机构7、夹体连接轴机构4和导向体9构成；夹体结构中的定位轴机构7则由夹体结构中的定位轴16、轴套13和定位轴承10组成。

驱动链轮17由通过导轨1的键槽轴固定负责为链夹装置提供牵引力，装配在夹体结构中的定位轴16和轨道定位连接轴15上的轴套13将会与驱动链轮17边缘上的凹槽发生接触，从而得到驱动轮赋予的牵引力使链夹装置沿轨道1行进。

驱动链轮边缘的凹槽与轴套接触从而得到如图12的状态，各个连接轴受力发生位移，由于各个定位轴都配合有定位轴承10，定位轴承将会把定位轴运动的轨迹限定在轨道1上的凹槽内，而且定位轴承与轨道间的摩擦力可以满足其在凹槽内发生位移，所以各个定位轴将会沿轨道凹槽的引导进行运动，如图1所示，轨道部分是负责拉伸薄膜的段位，由于定位轴承的作用，夹体结构中的定位轴机构7将会被定位在外侧凹槽内，而轨道定位连接轴机构8将会定位在内侧凹槽内。

如图2链夹机构在拉伸段位之前，内侧凹槽与外侧凹槽距离最大的区域，此时两个相邻的夹体结构中的定位轴机构之间来两个相邻的轨道定位连接轴机构之间的距离最近，宽连杆和窄连杆之间的排列呈现密集化平行化趋势，同时夹体之间也同样呈现密集化平行化趋势，从而使夹头机构紧密排列。

夹体3、宽窄连杆机构5和轨道定位连接轴机构构成了一个独立的拉伸链夹单元，根据轨道1的变化他们所组成的三角型结构在一型与V型间转化。若干个三角型独立链夹单元组成拉伸链夹系统，每个独立单元都由包含上下定位轴承的轨道定位连接轴所连接。在轨道的约束下，对其施加驱动力，链夹单元在不同的轨道段位则按照相应的角度在一型与V型之间进行开合运动。图4为内侧凹槽与外侧凹槽距离最大时，此时两个夹体之间距离最小，而图5则为内侧凹槽与外侧凹槽距离最小时，此时两个夹体之间的距离最大，每个独立的三角型结构在最小距离和最大距离之间的过度就实现了纵向距离的增大。

如图1的情况，若另一侧有其镜像的全套机构配合则可组成完全的同步双向拉伸原理样机。薄膜夹具的间距从小到大实现了夹在两薄膜夹具之间的纵向拉伸，这是由于导轨内外凹槽是链夹机构形态发生变化；同时通过改变导轨1的间距从而调整连接轴的位置来带动链夹实现薄膜的横向拉伸，这是由于轨道弧形曲线造成的两侧链夹机构相互远离。

当链夹机构在导轨上随凹槽运动时可能会发生夹体之间的配合无规律变化，比如在导轨直线段内行进时夹体不平行，从而导致薄膜变形、厚度不均匀、物理化学性能降低。为了解决这一问题，本轨迹方向可控的同步双向拉伸链夹机构设计有图6所示的装置，就是导向体9这一主要部件满足了链夹机构的稳定性要求。当轨道上内外凹槽距离发生改变时，围绕轨道定位轴10的宽连杆机构5与窄连杆机构6将会发生角度变化，导向体9则克服了夹体此时没有约束的缺点，使其始终和宽窄连杆机构保持一定的角度。导向体中间两条不相通的导轨，通过夹体结构中的定位轴16和夹体连接轴18使导向体夹体时刻保持同一运动角度；导向体一侧的两端分别有两个相同的凹槽，导向体通过凹槽同两端的宽窄连杆机构中的与导向体相配合的连杆11上的凸轴19进行配合，此时不管两个连杆机构之间呈任何角度导向体都将与其角平分线平行从而带动夹体与角平分线平行，同时夹体结构中的定位轴16和夹体连接轴18则能延导向体中间两条不相通的导轨进行与角平分线方向平行的位移从而解决了过约束的问题，导向体9的中轴线在直线轨道上时将会与轨道边缘呈垂直关系，当在圆弧轨道上时将会与和其相切圆弧切线呈垂直关系，使链夹机构平稳运行保证薄膜的良好物理化学性能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种轨迹方向可控的同步双向拉伸链夹机构，其特征在于：包括导轨和链夹系统，所述链夹系统安装于轨道上，所述链夹系统由轨道定位连接轴机构、宽连杆机构、窄连杆结构和夹体组成，所述轨道定位连接轴机构、所述宽连杆机构、所述窄连杆结构和所述夹体均为多个，所述宽连杆机构和所述窄连杆机构的一端重合后通过所述轨道定位连接轴机构转动连接，所述宽连杆机构和所述窄连杆机构的另一端分别与相邻两个所述夹体之间转动连接；

所述轨道定位连接轴机构由轨道定位连接轴、轴套、垫圈和定位轴承组成，所述轴套套装于所述轨道定位连接轴外并位于所述窄连杆机构和所述宽连杆机构的中间，所述垫圈套装于所述轨道定位连接轴外并位于所述宽连杆机构和所述窄连杆机构之间，所述轨道定位连接轴的两端均设置有所述定位轴承；

所述宽连杆机构由普通连杆、凸轴和与导向体相配合的连杆组成，所述普通连杆与所述连杆转动连接，所述凸轴设置与所述连杆上；

所述窄连杆机构的结构与所述宽连杆机构的结构相同；

所述夹体由夹头机构、夹体结构中的定位轴机构、夹体连接轴机构和导向体构成；

所述夹体结构中的定位轴机构则由夹体结构中的定位轴、轴套和定位轴承组成。