CN105081695A - 碟管式膜加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种碟管式膜加工设备，涉及碟管式膜的加工技术领域。该装置包括加工台，加工台上设有给料区、焊接区、膜成形区和控制单元；给料区设有：至少两个用于安装膜材的膜卷轴及位于相邻两个膜卷轴之间的隔网卷轴；焊接区设有：用于压紧膜材的压辊、用于驱动压辊运动的伺服电机和用于焊接膜材的焊接设备；膜成形区设有：冲孔刀具和环形冲刀。该装置用于加工碟管式膜。

Description

碟管式膜加工设备

技术领域

本发明涉及碟管式膜的加工技术领域，特别涉及一种碟管式膜加工设备。

背景技术

碟管式膜是一种抗污染性极强的膜，可应用于垃圾渗滤液、高浓度浓盐水等领域。

现有的碟管式膜通常为多边形(例如：八边形)或圆形膜片，碟管式膜通常采用超声波焊接制成以使其能够承受较高的压力。此外由于每片膜面积很小(约为0.042平米)，要组成膜组件乃至一个完整系统则需要数量繁多的膜片。

现有技术中，由于上述碟管式膜的膜片所需数量较多，且每片的焊接切割工艺复杂，需要多台设备配合生产，不同设备之间或设备本身需要人工操作，生产效率低，废品率高，使得碟管式膜的产量低、造价高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种碟管式膜加工设备，以实现对碟管式膜的自动加工。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种碟管式膜加工设备，包括加工台，所述加工台上设有给料区、焊接区、膜成形区和控制单元；

所述给料区设有：至少两个用于安装膜材的膜卷轴及位于相邻两个所述膜卷轴之间的隔网卷轴；

所述焊接区设有：用于压紧膜材的压辊、用于驱动所述压辊运动的伺服电机和用于焊接膜材的焊接设备；

所述膜成形区设有：冲孔刀具和环形冲刀。

进一步的，所述给料区还设有用于调节所述膜材张力的气动压板，所述气动压板位于所述膜卷轴与所述压辊之间；或/和，所述气动压板位于所述隔网卷轴与所述压辊之间。

进一步的，所述压辊为橡胶压辊。

进一步的，所述焊接区还设有限位槽，所述限位槽内设有光电开关。

进一步的，所述焊接设备为超声波焊接设备。

进一步的，在所述焊接区内，所述焊接设备的焊头与所述膜材之间以及所述膜材与所述加工台之间均设有防粘纸，所述防粘纸装在卷纸设备上。

进一步的，所述膜成形区还设有第一废料储存仓，所述第一废料储存仓位于所述冲孔刀具的正下方。

进一步的，所述膜成形区还设有成品储存仓。

进一步的，所述膜成形区还设有用于切割膜材余料的线形切刀和用于储存所述膜材余料的第二废料储存仓，所述第二废料储存仓位于所述膜成形区的末端区域。

相对于现有技术，本发明所述的碟管式膜加工设备具有以下优势：在该碟管式膜加工设备中，通过在各膜卷轴上安装膜材，在隔网卷轴上安装卷状的隔网层，从而在给料区生成多层膜材；多层膜材通过焊接区的压辊压紧在一起，并通过控制伺服电机带动压辊运动，进而带动压紧在一起的多层膜材同步向前运动，当膜材运动设定距离时，焊接设备的焊头向下运动并将其下方的多层膜材焊接在一起；当将各层膜材焊接在一起后，通过膜成形区的冲孔刀具和环形冲刀向下运动并对成形膜材进行切割加工，直至将膜材加工成成品碟管式膜；在碟管式膜的加工过程中，控制单元控制伺服电机、焊接设备、冲孔刀具和环形冲刀协调工作，从而在加工台上自动实现对碟管式膜的焊接与切割，明显节省了人力，提高了生产效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的碟管式膜加工设备的示意图。

附图标记说明：

1-PLC控制单元，2-加工台，3-下层膜卷轴，4-隔网卷轴，5-上层膜卷轴，

6-气动压板，7-橡胶压辊，8-光电开关，9-伺服电机，10-超声波焊接设备，

11-冲孔刀具，12-第一废料储存仓，13-环形冲刀，14-成品储存仓，

15-线形切刀，16-第二废料储存仓。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例是一种碟管式膜加工设备，包括加工台2，加工台2上设有给料区、焊接区、膜成形区和控制单元(例如，PLC控制单元1)；

给料区设有：至少两个用于安装膜材的膜卷轴及位于相邻两个膜卷轴之间的隔网卷轴，例如，设置上层膜卷轴5和下层膜卷轴3，并在上、下层膜卷轴之间设置隔网卷轴4；

焊接区设有：用于压紧膜材的压辊、用于驱动压辊运动的伺服电机9和用于焊接膜材的焊接设备；

膜成形区设有：冲孔刀具11和环形冲刀13。

本实施例中，通过在各膜卷轴上安装膜材，在隔网卷轴4上安装卷状的隔网层，从而在给料区生成多层膜材；多层膜材通过焊接区的压辊压紧在一起，并通过控制伺服电机9带动压辊运动，进而带动压紧在一起的多层膜材同步向前运动，当膜材运动设定距离时，焊接设备的焊头向下运动并将其下方的多层膜材焊接在一起；当将各层膜材焊接在一起后，通过膜成形区的冲孔刀具11和环形冲刀13向下运动并对成形膜材进行切割加工，直至将膜材加工成成品碟管式膜；在碟管式膜的加工过程中，控制单元控制伺服电机9、焊接设备、冲孔刀具11和环形冲刀13协调工作，从而在加工台2上自动实现对碟管式膜的焊接与切割，明显节省了人力，提高了生产效率。

本实施例中，在给料区内还可以设有用于调节膜材张力的气动压板6，气动压板6位于膜卷轴与压辊之间；或/和，气动压板6位于所述隔网卷轴4与压辊之间。此外，压辊为橡胶压辊7。

本实施例中，在焊接区内还可以设有限位槽，限位槽内设有光电开关8。其中，焊接设备为超声波焊接设备10。

此外，在焊接区内，焊接设备的焊头与膜材之间以及膜材与加工台之间均可以设有防粘纸，防粘纸装在卷纸设备上。

本实施例中，在膜成形区内还可以设有第一废料储存仓12、成品储存仓14、线形切刀15和第二废料储存仓16，其中，第一废料储存仓12位于冲孔刀具11的正下方，第二废料储存仓16位于膜成形区的末端区域。

本实施例中，碟管式膜的加工原理：先将上层膜圈(卷状膜材)、隔网卷、下层膜卷(卷状膜材)分别固定于上层膜卷轴5、隔网卷轴4、下层膜卷轴3，三层膜材对齐后绕过气动压板6，穿过橡胶压辊7和光电开关8引入伺服电机9控制的橡胶压辊7下压紧，启动设备，光电开关8将反馈信号到PLC控制单元1，PLC控制单元1根据光电开关信号进行判断进而启动相应的伺服电机9，伺服电机9带动相应的橡胶压辊7将膜材向前驱动，每行进一定的设定距离(例如，200mm)，伺服电机9将会停止运行一定的设定时间(例如，5秒钟)，通过计算伺服电机9转数可以精确计量膜材的行程，在这段设定时间内，第一组超声波焊接设备10会对膜材进行第一次焊接，然后伺服电机9启动，再行进一定的设定距离(例如，200mm)，停止一定的设定时间(例如，5秒钟)，第二组超声波焊接设备10对膜材进行第二次焊接，按照这种模式完成多次(例如，八次)焊接，膜材再次停止后由冲孔刀具11对膜材进行冲孔，冲孔产生的废料落入到第一废料储存仓12(例如，小废料储存仓)内，在下一个工位，环形冲刀13对膜材进行切割，八边形或圆形的成品碟管式膜与膜材余料分离，在继续行进过程中，成品碟管式膜落入到成品储存仓14内，剩下的膜材余料继续行进，经线形切刀15切割成小块后落入到第二废料储存仓16(例如，大废料储存仓)内，至此，碟管式膜的整个加工工艺完成。

本实施例中，整个装置以加工加工台2为构架，所有零部件均安装在加工台2上，整个工艺流程由PLC控制单元1控制，全自动进行，三层膜材叠放后通过橡胶压辊7和限位槽进行定位，通过伺服电机9驱动橡胶压辊7使膜材产生一定的张紧度，保持膜材的平整，并驱动膜材行进，限位槽边缘装有光电开关8，光电开关8沿工艺流程方向在限位槽两侧成对安装，主要作用是纠偏报警、缺料报警和避免单独工位无料启动，当一侧的光电开关8给出信号而另一侧未发出信号，说明膜材跑偏，PLC控制单元1发出指令通过气缸对信号源开关前方的驱动辊位置进行微调，直至信号消失，完成纠偏动作。当同一位置两侧的光电开关都给出信号，说明该位置没有膜材，则光电开关8后面的超声波焊接设备10或刀具停止工作，每组光电开关8控制一组焊接或切割设备。

在碟管式膜的加工过程中，各光电开关8协调工作，首先，将三层膜材叠加送料至第一个伺服电机9驱动橡胶压辊7，然后启动设备，第一组光电开关8未发出信号，后面的各组光电开关8由于没有膜材遮挡均发出缺料信号，故第一组焊接设备启动，后面的各组设备均未启动，当膜材行进至后续光电开关8处时，后续的设备依次启动。设备停止时则次序相反，当膜材用尽，则从第一组光电开关8开始发出信号，后续的各组设备依次停止，最终完成停机。三层膜材每层在起始端都分别设有判断是否缺料的光电开关8，当只有一层膜材用尽后，该光电开关8发出信号，则系统报警停机，等待人工处理。

此外，超声波焊接设备10在接收到PLC控制单元1的指令后，由气缸推动焊头向下运动，焊头以一定压力接触膜材，并保压一定时间，在此期间超声波发生器启动，膜材在高频振动状态下被热熔，粘结在一起，膜材与焊头及加工台2之间的防粘纸能够避免膜材与焊头及加工台粘结，并且增加膜焊接的牢固程度，防粘纸装在卷纸设备上，气动控制，每次焊接完成后气缸推动卷纸设备转动，拉动防粘纸移动，将焊头和加工台上相应位置处之间覆盖新的防粘纸。达到设定的时间后，气缸动作，焊头抬起，完成一次焊接工序。可设置多台超声波焊接设备10，每当膜材运行到工位停止时，同时焊接，每台超声波焊接设备10完成一条边的焊接或小段圆弧(例如，八分之一圆)的焊接，最终形成多边形(例如，八边形)或圆形的整体焊接。

当膜材焊接完成后，膜材进入切割工段，冲孔刀具11由气缸驱动，将膜材(例如，200×200mm的方形膜材)的中心冲压成圆孔(例如，直径为44mm的圆孔)，然后，气缸驱动环形冲刀13下落，将多边形或圆形的成品碟管式膜与膜材余料分离，成品碟管式膜在移动过程中落入到成品储存仓14内，膜材余料被线形切刀15切碎后落入到第二废料储存仓16。其中，线形切刀15可以选择为圆刀，分为上刀和下刀，上刀紧贴下刀，下刀固定，上刀连接气缸臂，在切割时气缸臂做收缩动作，将膜材余料切开，整个工序完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。

Claims (9)

1.一种碟管式膜加工设备，其特征在于，包括加工台，所述加工台上设有给料区、焊接区、膜成形区和控制单元；

所述给料区设有：至少两个用于安装膜材的膜卷轴及位于相邻两个所述膜卷轴之间的隔网卷轴；

所述焊接区设有：用于压紧膜材的压辊、用于驱动所述压辊运动的伺服电机和用于焊接膜材的焊接设备；

所述膜成形区设有：冲孔刀具和环形冲刀。

2.根据权利要求1所述的碟管式膜加工设备，其特征在于，所述给料区还设有用于调节材料张力的气动压板，所述气动压板位于所述膜卷轴与所述压辊之间；或/和，所述气动压板位于所述隔网卷轴与所述压辊之间。

3.根据权利要求1或2所述的碟管式膜加工设备，其特征在于，所述压辊为橡胶压辊。

4.根据权利要求1所述的碟管式膜加工设备，其特征在于，所述焊接区还设有限位槽，所述限位槽内设有光电开关。

5.根据权利要求1或4所述的碟管式膜加工设备，其特征在于，所述焊接设备为超声波焊接设备。

6.根据权利要求5所述的碟管式膜加工设备，其特征在于，在所述焊接区内，所述焊接设备的焊头与所述膜材之间以及所述膜材与所述加工台之间均设有防粘纸，所述防粘纸装在卷纸设备上。

7.根据权利要求1所述的碟管式膜加工设备，其特征在于，所述膜成形区还设有第一废料储存仓，所述第一废料储存仓位于所述冲孔刀具的正下方。

8.根据权利要求1或7所述的碟管式膜加工设备，其特征在于，所述膜成形区还设有成品储存仓。

9.根据权利要求8所述的碟管式膜加工设备，其特征在于，所述膜成形区还设有用于切割膜材余料的线形切刀和用于储存所述膜材余料的第二废料储存仓，所述第二废料储存仓位于所述膜成形区的末端区域。