CN107271266A - 一种薄膜拉伸装置 - Google Patents

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岳晓峰
孟凡宇
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    • G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures

Abstract

本发明涉及一种拉伸装置，它包括一沿其圆周均布固设有四个支撑臂的水平运动盘，每个支撑臂的外端分别通过直线轴承穿置一垂向导向轴，在水平运动盘外缘上铰连沿其圆周均布的四个连杆，每个连杆的下端铰连一滑台，与滑台相配合的滑轨固设在底座上，水平运动盘通过穿置在其中心的丝杠螺母与固设在机架上的直线电机的输出丝杠轴驱动连接，通过直线电机输出丝杠轴的旋转，从而驱动水平运动盘上下移动，进而驱动四个滑台沿其滑轨移动；在每个滑台上设有可将夹持薄膜压板压紧在滑台上的凸轮压杆螺栓。该装置有效保证四个外扩方向的拉伸动作的同步性，薄膜拉伸比可得到精准控制，提高了薄膜拉伸均匀性，丝杠结构避免了薄膜进行弹性恢复。

Description

一种薄膜拉伸装置
技术领域
本发明属于薄膜拉伸试验装置，特别涉及一种将薄膜材料进行拉伸的技术，具体涉及将聚丙烯(BOPP)薄膜按照所需要的拉伸比进行拉伸的装置。
背景技术
薄膜双向拉伸机是将结晶型和非结晶聚合物的薄膜材料厚膜样片按所需要的拉伸比，将温度、时间控制到合理的范围内而进行成膜拉伸试验的机器。经该机器拉伸的薄膜可供实验室进行物理和化学测试分析，添加剂和配方的种类要根据所拉伸薄膜的性能确定。然后应用到实际加工生产线上，这样可以很大程度上降低试制成本。双向薄膜拉伸有以下几点要求：首先当其熔点低于薄膜材料熔点、温度高于玻璃化转变温度时，对厚膜进行横向拉伸、纵向拉伸。其次需要在预紧力的作用下进行热定型处理或特殊加工制成成品，如：电晕、涂覆等。该方法主要用来研制双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜。
当前的薄膜拉伸机构存在，双向同步性不强，导致薄膜在进行拉伸的时候不够均匀，从而影响了拉伸的效果。薄膜在拉伸过程可能会损坏、破膜等。
当前，塑料薄膜的成型方法主要包括：压延法、拉伸法等方法。从薄膜拉伸后的特性、优缺点进行对比分析得出，双向拉伸成为近年来颇受关注的方法之一。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术中存在的同步性不强，不能精准控制，生产效率不高，拉伸不均匀，薄膜损坏等缺陷，提出一种薄膜拉伸装置。
本发明薄膜拉伸装置，包括：一沿其圆周均布固设有四个支撑臂的水平运动盘，每个支撑臂的外端分别通过直线轴承穿置一固设在底座上的垂向导向轴，在水平运动盘外缘上铰连沿其圆周均布的四个连杆，每个连杆的下端铰连一滑台，与滑台相配合的滑轨固设在底座上，四根滑轨沿运动盘中心向外圆周分布；水平运动盘通过穿置在其中心的丝杠螺母与固设在机架上的直线电机的输出丝杠轴驱动连接，通过直线电机输出丝杠轴的旋转，从而驱动水平运动盘上下移动，进而驱动四个滑台沿其滑轨移动；在每个滑台上设有可将夹持薄膜压板压紧在滑台上的凸轮压杆螺栓。
采用本发明的有益效果是：
1)能够完全保证四个外扩方向的拉伸动作的同步性；
2)薄膜拉伸比可以得到精准控制；
3)明显提高薄膜拉伸时的均匀性；
4)丝杠结构使装置在输入较小驱动力的情况下保持较大力的输出并且可以保持自锁状态，避免了薄膜进行弹性恢复。
5)薄膜的拉伸强度及弹性模量等参数有很大的改善。拉伸后的强度较拉伸前增大明显；
6)拉伸薄膜的光泽度、透明度等光学性能得到改善；
7)整齐有序大分子排列，降低气体透过率，阻隔性能有所改善。
附图说明
图1是一种薄膜拉伸装置的结构示意图；
图2是图1中所示薄膜夹持机构部分示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细说明。
参照图1、2，本发明薄膜拉伸装置，包括：一沿其圆周均布固设有四个支撑臂4的水平运动盘3，每个支撑臂4的外端分别通过直线轴承6穿置一固设在底座(图中未标示)上的垂向导向轴5，在水平运动盘3外缘上铰连沿其圆周均布的四个连杆7，每个连杆7的下端铰连一滑台8，与滑台8相配合的滑轨9固设在底座上，四根滑轨9沿运动盘3中心向外圆周分布；水平运动盘3通过穿置在其中心的丝杠螺母2与固设在机架(图中未标示)上的直线电机1的输出丝杠轴驱动连接，通过直线电机1输出丝杠轴的旋转，从而驱动水平运动盘3上下移动，进而驱动四个滑台8沿其滑轨9移动；在每个滑台8上设有可将夹持薄膜压板11压紧在滑台8上的凸轮压杆螺栓10。
本薄膜拉伸装置的工作原理是：
当运动盘3处在最上方时，四个连杆7的下方连接的运动台8最为接近，此时将待拉伸的薄膜试样的四个角通过凸轮压杆螺栓10及压板11夹紧在四个滑台8上，通过控制直线电机1驱动运动盘3缓慢向下运动时，四个连杆7会推着下方连接的运动台8向外运动，由于四个连杆7相对于运动盘3是完全的对称分布，所以连杆7下方的四个运动台8运动的行程也完全一致，这就保证了四个对薄膜进行拉伸的执行机构的同步性。这就保证了对薄膜12进行拉伸的同步性。
由于设置了四根导向轴5作为导向机构，所以薄膜拉伸装置在进行薄膜拉伸动作时可以运行的更加的平稳，顺畅。
通过控制直线电机1转动的步数来达到控制薄膜的拉伸倍率的目的。
在进行薄膜拉伸的过程中需要不断的给薄膜加热，使其变软，这样更有利于执行薄膜拉伸动作。
当薄膜12按照预先设定达到所设置的拉伸倍率后，直线电机1停止旋转，由于丝杠有自锁的特点，可以保持原来的位置不变，所以这样就给了刚拉伸完成好的薄膜降温，定形的时间。薄膜12冷却，定形后，将凸轮压杆螺栓10的压杆拉回，压板11就会释放薄膜12，操作人员就可以将拉伸后的薄膜12取出，从而完成了一次完整的薄膜拉伸流程。
如图2所示，通过加装多层压板11可实现夹持多层薄膜一次性完成数张薄膜的拉伸，以提高工作效率。

Claims (1)

1.一种薄膜拉伸装置，其特征在于包括：一沿其圆周均布固设有四个支撑臂(4)的水平运动盘(3)，每个支撑臂(4)的外端分别通过直线轴承(6)穿置一固设在底座上的垂向导向轴(5)，在水平运动盘(3)外缘上铰连沿其圆周均布的四个连杆(7)，每个连杆(7)的下端铰连一滑台(8)，与滑台(8)相配合的滑轨(9)固设在底座上，四根滑轨(9)沿运动盘(3)中心向外圆周分布；水平运动盘(3)通过穿置在其中心的丝杠螺母(2)与固设在机架上的直线电机(1)的输出丝杠轴驱动连接，通过直线电机(1)输出丝杠轴的旋转，从而驱动水平运动盘(3)上下移动，进而驱动四个滑台(8)沿其滑轨(9)移动；在每个滑台(8)上设有可将夹持薄膜压板(11)压紧在滑台(8)上的凸轮压杆螺栓(10)。
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