CN108502651A - 收放卷机构及卷对卷膜处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种收放卷机构及卷对卷膜处理装置，属于卷材加工领域。该收放卷机构包括：伸缩单元、转动驱动单元、伸缩驱动单元、控制单元。其中，伸缩单元与空心轴的端部可拆卸连接；转动驱动单元用于驱动空心轴转动；伸缩驱动单元用于驱动伸缩单元伸缩；控制单元与转动驱动单元和伸缩驱动单元电连接。该收放卷机构通过自身的伸缩设置，即可对膜材进行纠偏，不用与其他机构(例如纠偏机构)配合移动而纠偏，纠偏方式简单、高效，并且，该收放卷机构与空心轴之间的距离能够自动化地进行调整，利于高效拆装空心轴。

Description

收放卷机构及卷对卷膜处理装置

技术领域

本发明涉及卷材加工领域，特别涉及一种收放卷机构及卷对卷膜处理装置。

背景技术

卷式基材(简称卷材)包括空心轴、以及缠绕于空心轴上的膜材，卷式基材一般通过卷对卷(Roll-To-Roll)膜处理装置(例如真空卷绕镀膜设备)进行加工处理。其中，卷对卷膜处理装置包括：顺次设置的收放卷机构、速度调整机构、处理机构、收放卷机构，两个收放卷机构分别用于对膜材进行放出和收取。在卷对卷膜处理装置工作过程中，膜材不可避免地发生偏移，影响对膜材进行加工和收取。因此，提供一种能够对卷材或者膜材进行纠偏的卷对卷膜处理装置或方法是十分必要的。

相关技术提供了一种能够对膜材进行纠偏的卷对卷膜处理装置，其还包括纠偏机构。在纠偏过程中，作业人员需要先确定膜材的偏移量，然后再配合纠偏机构移动收放卷机构，才能对膜材进行纠偏，纠偏的效率低。并且，需要手动调整收放卷机构与空心轴之间的距离，以对两者进行拆装，费时费力。

发明内容

本发明实施例提供了一种收放卷机构及卷对卷膜处理装置，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种收放卷机构，所述收放卷机构包括：伸缩单元、转动驱动单元、伸缩驱动单元、控制单元；

所述伸缩单元与空心轴的端部可拆卸连接；

转动驱动单元用于驱动所述空心轴转动的转动；

伸缩驱动单元用于驱动所述伸缩单元伸缩；

控制单元与所述转动驱动单元和所述伸缩驱动单元电连接。

在一种可能的设计中，所述伸缩单元包括：外壳、第一伸缩件、连接件、第二伸缩件；

所述第一伸缩件设置于所述外壳内，所述第一伸缩件包括：可轴向伸缩的伸缩筒，所述伸缩筒的一端穿过所述外壳后，通过所述连接件与所述空心轴可拆卸连接；

所述第二伸缩件可伸缩且滑动地套装在所述伸缩筒上，且两端分别与所述外壳和所述连接件连接；

所述转动驱动单元用于驱动所述伸缩筒转动；

所述伸缩驱动单元用于驱动所述伸缩筒和所述第二伸缩件伸缩。

在一种可能的设计中，所述第一伸缩件还包括：缸体、活塞；

所述缸体同轴设置于所述外壳内，且与所述外壳之间设置有过流间隙，所述缸体上距离所述第二伸缩件最远的壁上设置有第一通孔；

所述活塞可轴向滑动地设置于所述缸体内，所述活塞套装于所述伸缩筒上，所述伸缩筒可轴向滑动地穿过所述缸体；

所述外壳的壁上设置有第二通孔，所述第二伸缩件的壁上设置有与所述第二通孔连通的第三通孔；

所述外壳的壁上设置有第四通孔，所述伸缩驱动单元与所述第四通孔连通，所述伸缩驱动单元通过气压或者液压进行驱动。

在一种可能的设计中，所述转动驱动单元设置于所述外壳内；

所述转动驱动单元的输出轴可转动地穿入所述缸体内，且，所述伸缩筒可轴向滑动地套装在所述输出轴上，所述伸缩筒与所述输出轴之间不能相对转动。

在一种可能的设计中，所述输出轴的外壁上沿轴向设置有导轨；

所述伸缩筒的内壁上沿轴向设置有滑槽；

所述导轨可滑动地套装于所述滑槽上。

在一种可能的设计中，所述第二伸缩件为波纹管。

在一种可能的设计中，所述收放卷机构还包括：与所述控制单元电连接的第一距离检测单元，设置于所述第二伸缩件内距离所述连接件最远的一端，用于检测所述第二伸缩件的长度信息；

所述控制单元采集所述第一距离检测单元所检测的所述长度信息，并根据所述长度信息控制所述伸缩单元工作。

在一种可能的设计中，所述连接件为直径可变的气涨连接件，所述气涨连接件可拆卸地套设于所述空心轴的端部内。

在一种可能的设计中，所述收放卷机构还包括：气源旋转接头和充放气件；

所述气源旋转接头位于所述第二伸缩件内且套装在所述伸缩筒上，所述气源旋转接头远离所述气涨连接件一侧的所述伸缩筒通过封堵件进行封堵，所述气源旋转接头靠近所述气涨连接件的一侧通过所述伸缩筒与所述气涨连接件的充放气嘴连通；

所述气源旋转接头的充放气口与所述充放气件的一端连通；

所述充放气件的另一端顺次穿过所述第三通孔、所述第二通孔、所述第四通孔后，与所述伸缩驱动单元连通。

在一种可能的设计中，所述收放卷机构还包括：设置于所述第二伸缩件与所述连接件之间的第一密封件；

设置于所述伸缩筒与所述缸体之间、所述伸缩筒与所述外壳之间、所述伸缩筒与所述第二伸缩件之间的第二密封件。

另一方面，本发明实施例还提供了一种卷对卷膜处理装置，所述卷对卷膜处理装置包括：两个上述提及的任一种所述的收放卷机构，用于对膜材放出和收取的两个所述收放卷机构分别为第一收放卷机构和第二收放卷机构；

设置于所述第一收放卷机构和所述第二收放卷机构之间，且均与所述第一收放卷机构和/或所述第二收放卷机构中的控制单元电连接的速度调整机构、纠偏检测机构、处理机构；

所述纠偏检测机构用于检测所述膜材的偏移信息；

所述控制单元用于采集所述纠偏检测机构所检测的所述偏移信息，并根据所述偏移信息控制所述第一收放卷机构和/或所述第二收放卷机构中的转动驱动单元和伸缩驱动单元工作。

在一种可能的设计中，所述纠偏检测机构包括：用于使所述膜材通过的检测平台；

设置于所述检测平台两侧的多个第二距离检测单元，所述第二距离检测单元与所述控制单元电连接，用于检测所述膜材的偏移信息。

在一种可能的设计中，所述卷对卷膜处理装置还包括：可升降的上膜机构；

所述上膜机构用于将卷材托举至指定位置，所述上膜机构与所述控制单元电连接。

在一种可能的设计中，所述上膜机构的上端设置有与所述卷材相适配的托举槽。

在一种可能的设计中，所述速度调整机构的数目为多个；

所述纠偏检测机构和所述处理机构顺次设置于所述第一收放卷机构和所述第二收放卷机构之间；

一部分所述速度调整机构设置于所述第一收放卷机构与所述纠偏检测机构之间，剩余部分的所述速度调整机构设置于所述处理机构与所述第二收放卷机构之间。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的收放卷机构，通过控制单元控制伸缩驱动单元驱动伸缩单元进行伸缩，以顶拉空心轴，避免了与其他机构配合调整空心轴的位置，如此不仅能够高效地调整空心轴的位置，以对膜材进行纠偏，而且在将空心轴安装于收放卷机构之前，以及拆卸空心轴之后，方便调整收放卷机构与空心轴之间的距离，利于高效拆装空心轴。通过控制单元控制转动驱动单元驱动空心轴转动，利于使收放卷机构对膜材进行收放。综上，该收放卷机构通过自身的伸缩设置，即可对膜材进行纠偏，不用与其他机构(例如纠偏机构)配合移动而纠偏，纠偏方式简单、高效，并且，该收放卷机构与空心轴之间的距离能够自动化地进行调整，利于高效拆装空心轴。本发明实施例提供的卷对卷膜处理装置通过控制单元根据纠偏检测机构所检测膜材的偏移信息，能够直接控制收放卷机构中的伸缩驱动单元驱动伸缩单元进行伸缩，进而高效地、自动化地调整空心轴的位置，以对膜材进行纠偏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的收放卷机构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的收放卷机构中控制单元与其他部件之间的电连接示意图；

图3是本发明实施例提供的卷对卷膜处理装置中一个收放卷机构的正视图；

图4是本发明实施例提供的图1中的局部放大图；

图5是本发明实施例提供的卷对卷膜处理装置的侧视图；

图6是本发明实施例提供的纠偏检测机构的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的上膜支架的结构示意图。

其中，附图标记分别表示：

100-收放卷机构，

100a-第一收放卷机构，

100b-第二收放卷机构，

110-伸缩单元，111-外壳，1111-第二通孔，1112-第四通孔，112-第一伸缩件，1121-伸缩筒，11211-封堵件，1122-缸体，11221-第一通孔，1123-活塞，113-连接件，114-第二伸缩件，1141-第三通孔，

120-转动驱动单元，121-输出轴，

130-伸缩驱动单元，

140-控制单元，

150-第一距离检测单元，

160-气源旋转接头，

170-充放气件，

180-第一密封件，

190-第二密封件，

200-速度调整机构，

300-纠偏检测机构，310-检测平台，320-第二距离检测单元，

400-处理机构，

500-上膜机构，501-托举槽，

M-卷材，

M01-空心轴，

M02-膜材。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在本发明实施例中，所涉及的“第一方向”指的是：背离空心轴M01的方向，“第二方向”指的是：指向空心轴M01的方向，第一方向和第二方向可以为相对的方向，且均可以与空心轴M01平行。

一方面，本发明实施例提供了一种收放卷机构100，如附图1和附图2所示，该收放卷机构100包括：伸缩单元110、转动驱动单元120、伸缩驱动单元130及控制单元140。其中，如附图3所示，伸缩单元110与空心轴M01的端部可拆卸连接；转动驱动单元120用于驱动空心轴M01转动；伸缩驱动单元130用于驱动伸缩单元110伸缩；控制单元140与转动驱动单元120和伸缩驱动单元130电连接。

需要说明的是，伸缩单元110的数目可以是一个或者两个，当伸缩单元110的数目为两个时，两个伸缩单元110分别与空心轴M01的两端可拆卸连接。此时，当调整空心轴M01的位置时，可以通过伸缩驱动单元130驱动一个伸缩单元110向第二方向伸展，驱动另一伸缩单元110向第一方向收缩，以加快调整空心轴M01的位置。或者，可以通过伸缩驱动单元130驱动两个伸缩单元110同时向第二方向伸展或者同时向第一方向收缩，此时两个伸缩单元110伸展或者回缩的长度不同，以调整空心轴M01的位置。

以下对本发明实施例提供的收放卷机构100的工作原理进行描述：

在收放卷机构100上安装卷材M时，通过控制单元140控制伸缩驱动单元130驱动伸缩单元110进行伸展，进而调整伸缩单元110与空心轴M01的端部之间的距离，以方便卷材M与空心轴M01之间的安装。在伸缩驱动单元130与空心轴M01拆卸之后，通过控制单元140控制伸缩驱动单元130驱动伸缩单元110进行收缩，进而调整伸缩单元110与空心轴M01的端部之间的距离，以方便使卷材M远离空心轴M01。

当伸缩单元110与空心轴M01的端部连接后，在膜材M02向第二方向偏移时，控制单元140根据膜材M02的偏移信息控制伸缩驱动单元130驱动伸缩单元110向第一方向收缩，以拉动空心轴M01向第一方向移动，进而缠绕于空心轴M01上的膜材M02向第一方向移动，实现纠偏。当膜材M02向第一方向偏移时，控制单元140根据膜材M02的偏移信息控制伸缩驱动单元130驱动伸缩单元110向第二方向伸展，以给予空心轴M01向第二方向的顶力，进而使空心轴M01向第二方向移动，以使缠绕于空心轴M01上的膜材M02向第二方向移动，实现纠偏。

在收放卷机构100使用过程中，可以通过转动驱动单元120驱动空心轴M01转动，以利于实现收放卷机构100对膜材M02的收放。

本发明实施例提供的收放卷机构100，通过控制单元140控制伸缩驱动单元130驱动伸缩单元110进行伸缩，以顶拉空心轴M01，避免了与其他机构配合调整空心轴M01的位置，如此不仅能够高效地调整空心轴M01的位置，以对膜材M02进行纠偏，而且在将空心轴M01安装于收放卷机构100之前，以及拆卸空心轴M01之后，方便调整伸缩单元110与空心轴M01之间的距离，利于高效拆装空心轴M01。通过控制单元140控制转动驱动单元120驱动空心轴M01转动，利于使收放卷机构100对膜材M02进行收放。综上，该收放卷机构100通过自身的伸缩设置，即可对膜材M02进行纠偏，不用与其他机构(例如纠偏机构)配合移动而纠偏，纠偏方式简单、高效，并且，该收放卷机构100与空心轴M01之间的距离能够自动化地进行调整，利于高效拆装空心轴M01。

在本发明实施例中，伸缩单元110可以通过多种方式实现伸缩，在基于结构简单，伸缩可控性好的前提下，给出以下示例：

如附图1所示，伸缩单元110包括：外壳111、第一伸缩件112、连接件113、第二伸缩件114。其中，第一伸缩件112设置于外壳111内，第一伸缩件112包括：可轴向伸缩的伸缩筒1121，伸缩筒1121的一端穿过外壳111后，通过连接件113与空心轴M01可拆卸连接；第二伸缩件114可伸缩且滑动地套装在伸缩筒1121上，且两端分别与外壳111和连接件113连接；转动驱动单元120用于驱动伸缩筒1121转动；伸缩驱动单元130用于驱动伸缩筒1121和第二伸缩件114伸缩。

需要说明的是，转动驱动单元120驱动伸缩筒1121转动时，伸缩筒1121将转动力传递给连接件113和空心轴M01，进而带动空心轴M01转动。

并且，当收放卷机构100包括两个伸缩单元110时，两个伸缩单元110中的伸缩筒1121可以分别通过一个转动驱动单元120驱动转动，也可以只有一个伸缩单元110中的伸缩筒1121通过一个转动驱动单元120驱动转动，该转动驱动单元120带动空心轴M01转动时，可以带动另一个未设有转动驱动单元120的伸缩筒1121进行转动。

以附图1中所示的收放卷机构100为例，当伸缩驱动单元130驱动第一伸缩件112的伸缩筒1121和第二伸缩件114向第一方向收缩时，由于伸缩筒1121通过连接件113与空心轴M01连接，所以伸缩筒1121给予连接件113向第一方向的拉力，进而向第一方向拉拽空心轴M01。与此同时，第二伸缩件114向第一方向收缩时，由于第二伸缩件114的两端分别与外壳111和连接件113连接，所以第二伸缩件114给予连接件113向第一方向的拉力，进而第二伸缩件114向第一方向拉拽空心轴M01。通过第一伸缩件112和第二伸缩件114的配合向第一方向收缩，使空心轴M01向第一方向移动，进而空心轴M01带动缠绕于其上的膜材M02向第一方向移动。

同理，当伸缩驱动单元130驱动第一伸缩件112的伸缩筒1121和第二伸缩件114向第二方向伸展时，第一伸缩件112的伸缩筒1121给予连接件113顶力，连接件113向第二方向顶空心轴M01，与此同时，第二伸缩件114向第二方向伸展时，第二伸缩件114给予连接件113顶力，连接件113向第二方向顶空心轴M01，通过第一伸缩件112和第二伸缩件114的配合向第二方向伸展，使空心轴M01向第二方向移动，进而空心轴M01带动缠绕于其上的膜材M02向第二方向移动。

此外，在将空心轴M01安装于收放卷机构100之前，或者，在空心轴M01与收放卷机构100拆卸之后，通过驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114进行伸缩，方便调整收放卷机构100与空心轴M01之间的距离，加快安装空心轴M01，或者使空心轴M01离开收放卷机构100。

上述伸缩单元110的结构简单，容易实现顶拉空心轴M01，利于对膜材M02进行纠偏。

第一伸缩件112可以设置为多种结构，其具有可控的伸缩筒1121即可。在基于结构简单的前提下，或者，第一伸缩件112可以为通过气压驱动的气压缸，或者，第一伸缩件112可以为通过液压驱动的液压缸，或者，第一伸缩件112可以为通过电磁驱动的电动推拉杆。

考虑到伸缩驱动单元130在控制第一伸缩件112伸缩的同时，还可控制第二伸缩件114进行伸缩，以降低成本，减少该收放卷机构100中部件的数量，第一伸缩件112可以为气压缸或者液压缸。

具体地，如附图1所示，第一伸缩件112还包括：缸体1122、活塞1123；缸体1122同轴设置于外壳111内，且与外壳111之间设置有过流间隙，缸体1122上距离第二伸缩件114最远的壁上设置有第一通孔11221；活塞1123可轴向滑动地设置于缸体1122内，活塞1123套装于伸缩筒1121上，伸缩筒1121可轴向滑动地穿过缸体1122；外壳111的壁上设置有第二通孔1111，第二伸缩件114的壁上设置有与第二通孔1111连通的第三通孔1141；外壳111的壁上设置有第四通孔1112，伸缩驱动单元130与第四通孔1112连通，伸缩驱动单元130通过气压或者液压进行驱动。

可以理解的是，缸体1122与外壳111之间固定连接，活塞1123动密封地设置于缸体1122内。

当伸缩驱动单元130通过气压或者液压驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114向第二方向伸展时，伸缩驱动单元130通过第四通孔1112向外壳111内充入驱动流体(气体或者液体)，驱动流体经由缸体1122与外壳111之间的过流间隙，并由第一通孔11221进入缸体1122内，推动缸体1122内的活塞1123和伸缩筒1121向第二方向移动，伸缩筒1121给予连接件113向第二方向的顶力，连接件113给予空心轴M01向第二方向的顶力。与此同时，驱动流体由第二通孔1111进入第三通孔1141内，在驱动流体压力的作用下，第二伸缩件114伸展，在外壳111和连接件113的限位作用下，第二伸缩件114向第二方向顶连接件113，连接件113向第二方向顶空心轴M01。通过第一伸缩件112和第二伸缩件114的配合作用，使空心轴M01带动缠绕于其上的膜材M02向第二方向移动。

当伸缩驱动单元130通过气压或者液压驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114向第一方向收缩时，缸体1122、外壳111、以及第二伸缩件114内的驱动流体均可被抽吸至伸缩驱动单元130，此时，由于压差作用，活塞1123带动伸缩筒1121向第一方向移动，伸缩筒1121向第一方向拉拽连接件113，连接件113向第一方向拉拽空心轴M01。与此同时，第二伸缩件114在压差作用下收缩而向第一方向拉拽连接件113，连接件113拉拽空心轴M01。通过第一伸缩件112和第二伸缩件114的配合作用，使空心轴M01带动缠绕于其上的膜材M02向第一方向移动。

需要说明的是，由于第二伸缩件114可滑动且伸缩地套装在伸缩筒1121上，当伸缩筒1121向第二方向伸展或者向第一方向回缩时，其均给予了第二伸缩件114向第二方向伸展或者向第一方向收缩的空间。

伸缩驱动单元130通过气压或者液压进行驱动的可控性好，稳定性好，能够稳定、精确地驱动伸缩单元进行伸缩。

考虑到第一伸缩件112和第二伸缩件114能够高效地顶拉空心轴M01，以对膜材M02进行高效纠偏，可以对外壳111进行限位，以避免第一伸缩件112和第二伸缩件114沿背离空心轴M01的方向伸缩。

其中，伸缩驱动单元130为能够抽吸气体或者液体的设备，例如可以为真空抽吸机。伸缩驱动单元130与第四通孔1112连通的管线上可以设置快排阀，以增加驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114伸缩的速度，进而高效地对膜材M02进行纠偏。

上述提及，转动驱动单元120用于驱动空心轴M01转动，进而利于收放卷机构100对膜材M02进行收放。转动驱动单元120可以通过多种方式控制空心轴M01转动，在基于容易设置的前提下，给出以下两种示例：

作为第一种示例：转动驱动单元120设置于外壳111内；转动驱动单元120的输出轴121可转动地穿入缸体1122内，且，伸缩筒1121可轴向滑动地套装在输出轴121上，伸缩筒1121与输出轴121之间不能相对转动。

当驱动单元120的输出轴121转动时，由于伸缩筒1121不能转动地套装在输出轴121上，所以输出轴121带动伸缩筒1121转动，伸缩筒1121带动连接件113转动，连接件113带动空心轴M01转动，以实现对膜材M02的收放。并且，由于伸缩筒1121在伸缩驱动单元130的驱动作用下，可在输出轴121上滑动，不影响其伸缩。此外，输出轴121还为伸缩筒1121提供导向作用，避免其在气压或者液压作用下，发生偏斜。

需要说明的是，转动驱动单元120限位于外壳111内，避免其输出轴121随着伸缩筒1121的伸缩而移位。

如此设置转动驱动单元120的位置，利于使收放卷机构100的外观整齐，相对于将转动驱动单元120设置于外壳111外，减少了占地空间，方便运输该收放卷机构100。并且，转动驱动单元120的输出轴121不仅可以为伸缩筒1121提供转动力，还为其提供导向作用。

输出轴121与伸缩筒1121之间可以通过多种方式实现相对滑动，而不能相对转动。举例来说，输出轴121的外壁上沿轴向设置有导轨；伸缩筒1121的内壁上沿轴向设置有滑槽；导轨可滑动地套装于滑槽上。

其中，导轨可以为在输出轴121上设置外花键得到，滑槽可以为在输出轴121上设置内花键得到。

考虑到伸缩筒1121和活塞1123在向第二方向滑动时，伸缩筒1121与输出轴121之间不会相互脱离，可以在伸缩筒1121的端部和输出轴121的端部分别设置限位件和限位槽，当限位件和限位槽配合时，伸缩筒1121不能继续向第二方向滑动。

作为第二种示例：转动驱动单元120设置于外壳111外，转动驱动单元120通过传动件与空心轴M01或者连接件113传动连接。

具体地，可以在空心轴M01或者连接件113的外壁上沿轴向设置一圈齿牙，转动驱动单元120通过齿链与齿牙啮合，实现转动驱动单元120带动传动件或者空心轴M01的转动。

其中，转动驱动单元120可以为张力控制电机或者伺服电机。

上述提及，在气压或者液压的作用下，第二伸缩件114可以实现伸缩。考虑到第二伸缩件114在气压或者液压作用下，能够灵敏、高效地实现伸缩，第二伸缩件114可以为波纹管。

第二伸缩件114的两端可以设置法兰，外壳111上也可以设置法兰，连接件113的端部也可以设置法兰，通过使用螺栓组件分别锁紧对接的两个法兰，实现第二伸缩件114分别与外壳111和连接件113之间的连接。

为了能够对空心轴M01的位置进行精确地确定，如附图1和附图2所示，本发明实施例提供的收放卷机构100还包括：与控制单元140电连接的第一距离检测单元150，设置于第二伸缩件114内距离连接件113最远的一端，用于检测第二伸缩件114的长度信息；控制单元140采集第一距离检测单元150所检测的长度信息，并根据长度信息控制伸缩单元110工作。

需要说明的是，由于第二伸缩件114与连接件113连接，并且，连接件113的长度固定不变，所以，通过检测第二伸缩件114的长度也可以判断出连接件113与第一距离检测单元150之间的距离大小。而当连接件113与空心轴M01连接后，通过检测第二伸缩件114的长度，可以判断第一距离检测单元150与空心轴M01之间的距离。当连接件113与空心轴M01没有连接时，空心轴M01的位置保持不变，通过检测第二伸缩件114的长度，可以判断连接件113与空心轴M01之间的距离。

通过设置第一距离检测单元150，不仅可以检测第二伸缩件114的长度信息，方便控制单元140根据长度信息控制伸缩单元110工作，以精确地移动空心轴M01。而且，第一距离检测单元150与第二伸缩件114(例如波纹管)之间还构成了压力传感器，通过长度信息即可判断第二伸缩件114内的压力大小，进而方便控制单元140精确、稳定地控制第一伸缩件112和第二伸缩件114伸缩，以精确、稳定地对膜材M02进行纠偏。此外，当连接件113与空心轴M01没有连接时，通过第一距离检测单元150所检测的第二伸缩件114的长度，可以判断连接件113与空心轴M01之间的距离，以方便调整连接件113与空心轴M01之间的距离，利于两者之间的安装。

其中，第一距离检测单元150可以为距离传感器，距离传感器采用飞行时间法(发射光脉冲，记录光脉冲被物体反射回来的时间，通过测时间间隔来计算与物体之间的距离)来检测第二伸缩件114的长度。

上述提及，伸缩单元110与空心轴M01的端部可拆卸连接，以利于在收放卷机构100上更换不同的卷材M。其中，伸缩单元110与空心轴M01的端部之间可拆卸连接的方式有多种，在基于容易实现连接的前提下，给出以下几种示例：

作为第一种示例，连接件113为直径可变的气涨连接件，气涨连接件可拆卸地套设于空心轴M01的端部内。

在收放卷机构100上安装空心轴M01时，通过控制第一伸缩件112和第二伸缩件114进行伸展，以将气涨连接件插入空心轴M01的端部内，并向气涨连接件内充气，气涨连接件的直径增大，与空心轴M01之间相抵，进而实现气涨连接件与空心轴M01之间的连接。通过抽吸气涨连接件内的空气，气涨连接件的直径变小，与空心轴M01之间存在间隙，进而利于气涨连接件与空心轴M01之间的拆卸。

在相关技术中，通过手动将连接件113插入空心轴M01内，或者由空心轴M01拔出，导致卷材M的装卸时间较长，并且手动操作的精确度差，不能精确地安装空心轴M01。在本发明实施例中，将连接件113设置为直径可变的气涨连接件，而且结合第一距离检测单元150所检测的第二伸缩件114的长度信息，控制单元140高精度地通过伸缩驱动单元130驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114带动气涨连接件进行伸缩，利于自动化地、高效地使气涨连接件与空心轴M01之间进行拆装。

其中，气涨连接件为本领域所熟知的气涨轴接头。气涨连接件上设置有充放气嘴，通过充放气嘴向气涨连接件内进行充放气，可以改变气涨连接件的直径大小。

具体地，伸缩筒1121的端部可以固定套设于气涨连接件内，气涨连接件的一端套设于空心轴M01内，气涨连接件未套设于空心轴M01内的端部与第二伸缩件114连接。

考虑到能够自动化地、高效地对气涨连接件进行充放气，并且减少设置空间的前提下，如附图1所示，本发明实施例提供的收放卷机构100还包括：气源旋转接头160和充放气件170。其中，气源旋转接头160位于第二伸缩件114内且套装在伸缩筒1121上，气源旋转接头160远离气涨连接件一侧的伸缩筒1121通过封堵件11211进行封堵，气源旋转接头160靠近气涨连接件的一侧通过伸缩筒1121与气涨连接件的充放气嘴连通；气源旋转接头160的充放气口与充放气件170的一端连通；充放气件170的另一端顺次穿过第三通孔1141、第二通孔1111、第四通孔1112后，与伸缩驱动单元130连通。

如此设置，不仅减少了设置空间，并且，通过伸缩驱动单元130还可控制是否向气源旋转接头160内充气，进而控制是否向气涨连接件内充气，以改变气涨连接件的直径，进而使气涨连接件与空心轴M01之间的拆装可控。通过使用封堵件11211对气源旋转接头160远离气涨连接件一侧的伸缩筒1121进行封堵，避免在抽吸气涨连接件内的气体时，对伸缩筒1121的伸缩长度造成影响。

其中，气源旋转接头160是一种将气体输入到转动的设备中，再从设备中排出气体而使用的密封连接装置。气源旋转接头160为本领域所熟知的部件，对于其结构不再详述。封堵件11211可以为挡板。

作为第二种示例，连接件113可以卡接于空心轴M01内。具体地，连接件113的端部可以设置卡接件，空心轴M01的端部可以设置卡接槽，通过使卡接件与卡接槽卡接，即可实现连接件113与空心轴M01之间的连接，通过使卡接件与卡接槽分离，即可实现连接件113与空心轴M01之间的分离。

卡接连接的方式容易设置，方便连接件113和空心轴M01之间的拆装。

在上述两种示例中，考虑到连接件113套设于空心轴M01端部内的位置可控，可以在空心轴M01的端部内壁上设置第一限位台阶，以与连接件113的端部相抵，进而便于控制连接件113伸入空心轴M01端部内的位置。

考虑到膜材M02能够缠绕于空心轴M01的中部，不会偏离空心轴M01，可以在空心轴M01两端的外壁上分别加厚设置第二限位台阶，不仅可以避免膜材M02偏离空心轴M01，还增加了空心轴M01端部的强度，利于连接件113与空心轴M01端部的稳定连接。

考虑到伸缩驱动单元130采用气压或者液压方式驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114进行伸缩时，不可避免地出现漏气或者漏液的现象，影响驱动伸缩的效率。为了解决这一问题，如附图1和附图4所示，本发明实施例提供的收放卷机构100还包括：设置于第二伸缩件114与连接件113之间的第一密封件180；设置于伸缩筒1121与缸体1122之间、伸缩筒1121与外壳111之间、伸缩筒1121与第二伸缩件114之间的第二密封件190。

其中，第一密封件180可以为设置于第二伸缩件114端部的密封法兰，密封法兰用于密封第二伸缩件114与连接件113之间的间隙，可以通过螺栓组件固定于连接件113与第二伸缩件114之间。

第二密封件190可以为橡胶圈，动密封于伸缩筒1121与缸体1122之间、伸缩筒1121与外壳111之间、伸缩筒1121与第二伸缩件114之间，以避免出现漏气或者漏液现象。

另一方面，本发明实施例提供了一种卷对卷膜处理装置，如附图5所示，该装置包括：两个上述提及的任一种收放卷机构100，用于对膜材M02放出和收取的两个收放卷机构100分别为第一收放卷机构100a和第二收放卷机构100b；设置于第一收放卷机构100a和第二收放卷机构100b之间，且均与第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的控制单元140电连接的速度调整机构200、纠偏检测机构300、处理机构400，参见附图2。其中，纠偏检测机构300用于检测膜材M02的偏移信息；控制单元140用于采集纠偏检测机构300所检测的偏移信息，并根据偏移信息控制第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的转动驱动单元120和伸缩驱动单元130工作。

需要说明的是，偏移信息指的是：膜材M02的轴线与运行轨道(例如处理机构400、第二收放卷机构100b、速度调整机构200上的膜材M02运动轨道)轴线之间的距离。当膜材M02不偏离时，膜材M02的轴线与运行轨道的轴线之间重合。

本发明实施例提供的卷对卷膜处理装置，通过设置能够自身伸缩的第一收放卷机构100a和第二收放卷机构100b，以在纠偏检测机构300检测到膜材M02的偏移信息时，控制单元140根据偏移信息控制第一收放卷机构100a和第二收放卷机构100b中的伸缩单元110进行伸缩顶拉空心轴M01，进而对膜材M02进行纠偏。可见，该装置能够高效地、自动化地对膜材M02进行纠偏。

纠偏检测机构300可以设置为多种结构，作为一种示例，如附图6所示，纠偏检测机构300包括：用于使膜材M02通过的检测平台310；设置于检测平台310两侧的多个第二距离检测单元320，第二距离检测单元320与控制单元140电连接，用于检测膜材M02的偏移信息。

控制单元140采集第二距离检测单元320所检测的偏移信息，并根据偏移信息控制伸缩驱动单元130驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114进行伸缩，以顶拉空心轴M01，进而对膜材M02进行纠偏。

其中，第二距离检测单元320可以为距离传感器，第二距离检测单元320与第一距离检测单元150的工作原理相同，在此不再赘述。

位于检测平台310两侧的第二距离检测单元320可以实时检测其与膜材M02之间的距离信息，并反馈给控制单元140。当膜材M02向其中一个第二距离检测单元320靠近时，则第二距离检测单元320检测到其与膜材M02之间的距离减小的信息，控制单元140根据该距离信息确定膜材M02发生偏移，并控制伸缩驱动单元130驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114进行伸缩，以对膜材M02进行纠偏。

考虑到能够容易地拆装卷材M与收放卷机构100，降低工人托举和拆装的劳动力，如附图3所示，本发明实施例提供的卷对卷膜处理装置还包括：可升降的上膜机构500；上膜机构500用于将卷材M托举至指定位置，上膜机构500与控制单元140电连接，参见附图2。

在拆装卷材M时，可以通过控制单元140控制上膜机构500将卷材M托举至指定位置，以便于将卷材M安装于第一收放卷机构100a或第二收放卷机构100b上，或者，将卷材M由第一收放卷机构100a或第二收放卷机构100b拆下后，由上膜机构500托举并下降。这避免了人工托举卷材M，节省了劳动力，提高了拆装卷材M的效率。

上膜机构500可以设置为多种结构，在基于容易驱动升降的前提下，上膜机构500可以为驱动端可升降的油气驱动缸体。

考虑到上膜机构500能够稳固地托举卷材M，如附图7所示，上膜机构500的上端可以设置有与卷材M相适配的托举槽501。

在本发明实施例中，考虑到能够使膜材M02具有稳定传输的线速度，以利于对膜材M02的处理和收取。如附图5所示，速度调整机构200的数目可以为多个；纠偏检测机构300和处理机构400顺次设置于第一收放卷机构100a和第二收放卷机构100b之间；一部分速度调整机构200设置于第一收放卷机构100a与纠偏检测机构300之间，剩余部分的速度调整机构200设置于处理机构400与第二收放卷机构100b之间。

其中，速度调整机构200可以为过辊机构，通过电机驱动过辊机构转动。

另一方面，本发明实施例提供了一种卷对卷膜处理装置的纠偏控制方法，该方法应用于上述提及的任一种卷对卷膜处理装置中，该方法包括：

采集纠偏检测机构300所检测的膜材M02的偏移信息。

根据膜材M02的偏移信息，控制第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的转动驱动单元120和伸缩驱动单元130工作，使第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的伸缩单元110伸缩，以顶拉卷材M的空心轴M01，实现对膜材M02的纠偏。

本发明实施例提供的卷对卷膜处理装置的纠偏控制方法，第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的控制单元140根据纠偏检测机构300所检测的膜材M02的偏移信息，控制第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的伸缩驱动单元130工作，使伸缩单元110伸缩，以顶拉空心轴M01，进而调整了缠绕于空心轴M01上的膜材M02的位置，以自动化、高效地实现对膜材M02进行纠偏。

具体地，纠偏检测机构300中的第二距离检测单元320实时检测膜材M02的偏移信息，控制单元140实时采集第二距离检测单元320所检测的偏移信息，进而控制伸缩驱动单元130驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114进行伸缩，以使膜材M01时刻保持走正。

当控制单元140所采集到的膜材M02的偏移信息(偏移量)为零时，则通过伸缩驱动单元130控制第一伸缩件112和第二伸缩件114保持现有状态。

考虑到该卷对卷膜处理装置能够精确地进行纠偏，本发明实施例提供的纠偏控制方法还包括：

采集第一距离检测单元150所检测的第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的第二伸缩件114的长度信息。

根据长度信息，控制第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的伸缩驱动单元130工作，使第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的伸缩单元110伸缩，以顶拉空心轴M01，实现对膜材M02的纠偏。

在对膜材M02进行纠偏时，由于第二伸缩件114通过连接件113与空心轴M01连接，并且，连接件113的长度不变，通过第一距离检测单元150检测第二伸缩件114的长度信息，可以判断第一距离检测单元150与空心轴M01之间的距离大小，控制单元140采集第一距离检测单元150所检测的长度信息，可以确定空心轴M01的位置，并基于此信息来驱动第一伸缩件112和第二伸缩件114伸缩，以对膜材M02进行精确地纠偏。

上述提及，由于第一收放卷机构100a和第二收放卷机构100b能够自身实现伸缩顶拉空心轴M01，以对膜材M02进行纠偏。在第一收放卷机构100a和第二收放卷机构100b上未安装空心轴M01时，可以通过控制第一收放卷机构100a或第二收放卷机构100b伸缩来调整其与空心轴M01之间的距离，进而高效地将空心轴M01安装于第一收放卷机构100a或第二收放卷机构100b上。

具体地，针对于连接件113为气涨连接件113的情形，在第一收放卷机构100a或第二收放卷机构100b上安装空心轴M01时，可以通过下述方法来实现：

控制上膜机构500将卷材M托举至与第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b同轴。

采集第一距离检测单元150所检测的第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的第二伸缩件114的长度信息。

根据长度信息，控制第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的伸缩单元110伸展，使伸缩单元110的连接件113伸展至空心轴M01的端部内。

控制第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的伸缩驱动单元130由充放气件170向连接件113内充气，使连接件113与空心轴M01连接。

通过控制单元140控制上膜机构500将卷材M托举至与第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b同轴，并根据采集的第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的第二伸缩件114的长度信息，控制伸缩单元110伸展，直至伸展至空心轴M01的端部内。然后通过对连接件113充气，连接件113的直径增大，进而实现其与空心轴M01的连接。

上述控制方法简单，便于高效地、自动化地将卷材M的空心轴M01安装于第一收放卷机构100a或者第二收放卷机构100b上。

在伸缩单元110的连接件113与空心轴M01连接后，控制单元140控制上膜机构500下降，以不影响卷材M的转动。

考虑到方便拆卸空心轴M01与第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b，本发明实施例提供的卷对卷膜处理装置的纠偏控制方法还包括：

控制上膜机构500托举卷材M。

控制第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的伸缩驱动单元130由充放气件170抽吸连接件113内的气体，使连接件113的直径变小。

采集第一距离检测单元150所检测的第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的第二伸缩件114的长度信息。

根据长度信息，控制第一收放卷机构100a和/或第二收放卷机构100b中的伸缩单元110收缩，直至伸缩单元110的连接件113脱离空心轴M01的端部。

通过控制上膜机构500托举卷材M，避免在拆卸卷材M时，其滑落造成的安全隐患。上述控制方法简单，能够高效地、自动化地实现拆卸卷材M。

此外，由于第一收放卷机构100a用于放出膜材M02，其所控制的膜材M02的直径不断减小，可以通过控制单元140控制第一收放卷机构100a中的转动驱动单元120逐渐增加转速，以便于得到稳定输出的膜材M02。

同样地，由于第二收放卷机构100b用于收取膜材M02，其所控制的膜材M02的直径不断增大，可以通过控制单元140控制第二收放卷机构100b中的转动驱动单元120逐渐减速，以便于稳定地收取膜材M02。

以上所述仅为本发明的说明性实施例，并不用以限制本发明的保护范围，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 (15)

1.一种收放卷机构(100)，其特征在于，所述收放卷机构(100)包括：伸缩单元(110)、转动驱动单元(120)、伸缩驱动单元(130)、控制单元(140)；

所述伸缩单元(110)与空心轴(M01)的端部可拆卸连接；

所述转动驱动单元(120)用于驱动所述空心轴(M01)转动；

所述伸缩驱动单元(130)用于驱动所述伸缩单元(110)伸缩；

所述控制单元(140)与所述转动驱动单元(120)和所述伸缩驱动单元(130)电连接。

2.根据权利要求1所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述伸缩单元(110)包括：外壳(111)、第一伸缩件(112)、连接件(113)、第二伸缩件(114)；

所述第一伸缩件(112)设置于所述外壳(111)内，所述第一伸缩件(112)包括：可轴向伸缩的伸缩筒(1121)，所述伸缩筒(1121)的一端穿过所述外壳(111)后，通过所述连接件(113)与所述空心轴(M01)可拆卸连接；

所述第二伸缩件(114)可伸缩且滑动地套装在所述伸缩筒(1121)上，且两端分别与所述外壳(111)和所述连接件(113)连接；

所述转动驱动单元(120)用于驱动所述伸缩筒(1121)转动；

所述伸缩驱动单元(130)用于驱动所述伸缩筒(1121)和所述第二伸缩件(114)伸缩。

3.根据权利要求2所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述第一伸缩件(112)还包括：缸体(1122)、活塞(1123)；

所述缸体(1122)同轴设置于所述外壳(111)内，且与所述外壳(111)之间设置有过流间隙，所述缸体(1122)上距离所述第二伸缩件(114)最远的壁上设置有第一通孔(11221)；

所述活塞(1123)可轴向滑动地设置于所述缸体(1122)内，所述活塞(1123)套装于所述伸缩筒(1121)上，所述伸缩筒(1121)可轴向滑动地穿过所述缸体(1122)；

所述外壳(111)的壁上设置有第二通孔(1111)，所述第二伸缩件(114)的壁上设置有与所述第二通孔(1111)连通的第三通孔(1141)；

所述外壳(111)的壁上设置有第四通孔(1112)，所述伸缩驱动单元(130)与所述第四通孔(1112)连通，所述伸缩驱动单元(130)通过气压或者液压进行驱动。

4.根据权利要求3所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述转动驱动单元(120)设置于所述外壳(111)内；

所述转动驱动单元(120)的输出轴(121)可转动地穿入所述缸体(1122)内，且，所述伸缩筒(1121)可轴向滑动地套装在所述输出轴(121)上，所述伸缩筒(1121)与所述输出轴(121)之间不能相对转动。

5.根据权利要求4所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述输出轴(121)的外壁上沿轴向设置有导轨；

所述伸缩筒(1121)的内壁上沿轴向设置有滑槽；

所述导轨可滑动地套装于所述滑槽上。

6.根据权利要求2所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述第二伸缩件(114)为波纹管。

7.根据权利要求2～6任一项所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述收放卷机构(100)还包括：与所述控制单元(140)电连接的第一距离检测单元(150)，设置于所述第二伸缩件(114)内距离所述连接件(113)最远的一端，用于检测所述第二伸缩件(114)的长度信息；

所述控制单元(140)采集所述第一距离检测单元(150)所检测的所述长度信息，并根据所述长度信息控制所述伸缩单元(110)工作。

8.根据权利要求3所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述连接件(113)为直径可变的气涨连接件，所述气涨连接件可拆卸地套设于所述空心轴(M01)的端部内。

9.根据权利要求8所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述收放卷机构(100)还包括：气源旋转接头(160)和充放气件(170)；

所述气源旋转接头(160)位于所述第二伸缩件(114)内且套装在所述伸缩筒(1121)上，所述气源旋转接头(160)远离所述气涨连接件一侧的所述伸缩筒(1121)通过封堵件(11211)进行封堵，所述气源旋转接头(160)靠近所述气涨连接件的一侧通过所述伸缩筒(1121)与所述气涨连接件的充放气嘴连通；

所述气源旋转接头(160)的充放气口与所述充放气件(170)的一端连通；

所述充放气件(170)的另一端顺次穿过所述第三通孔(1141)、所述第二通孔(1111)、所述第四通孔(1112)后，与所述伸缩驱动单元(130)连通。

10.根据权利要求3～6任一项所述的收放卷机构(100)，其特征在于，所述收放卷机构(100)还包括：设置于所述第二伸缩件(114)与所述连接件(113)之间的第一密封件(180)；

设置于所述伸缩筒(1121)与所述缸体(1122)之间、所述伸缩筒(1121)与所述外壳(111)之间、所述伸缩筒(1121)与所述第二伸缩件(114)之间的第二密封件(190)。

11.一种卷对卷膜处理装置，其特征在于，所述卷对卷膜处理装置包括：两个权利要求1～10任一项所述的收放卷机构(100)，用于对膜材(M02)放出和收取的两个所述收放卷机构(100)分别为第一收放卷机构(100a)和第二收放卷机构(100b)；

设置于所述第一收放卷机构(100a)和所述第二收放卷机构(100b)之间，且均与所述第一收放卷机构(100a)和/或所述第二收放卷机构(100b)中的控制单元(140)电连接的速度调整机构(200)、纠偏检测机构(300)、处理机构(400)；

所述纠偏检测机构(300)用于检测所述膜材(M02)的偏移信息；

所述控制单元(140)用于采集所述纠偏检测机构(300)所检测的所述偏移信息，并根据所述偏移信息控制所述第一收放卷机构(100a)和/或所述第二收放卷机构(100b)中的转动驱动单元(120)和伸缩驱动单元(130)工作。

12.根据权利要求11所述的卷对卷膜处理装置，其特征在于，所述纠偏检测机构(300)包括：用于使所述膜材(M02)通过的检测平台(310)；

设置于所述检测平台(310)两侧的多个第二距离检测单元(320)，所述第二距离检测单元(320)与所述控制单元(140)电连接，用于检测所述膜材(M02)的偏移信息。

13.根据权利要求11所述的卷对卷膜处理装置，其特征在于，所述卷对卷膜处理装置还包括：可升降的上膜机构(500)；

所述上膜机构(500)用于将卷材(M)托举至指定位置，所述上膜机构(500)与所述控制单元(140)电连接。

14.根据权利要求13所述的卷对卷膜处理装置，其特征在于，所述上膜机构(500)的上端设置有与所述卷材(M)相适配的托举槽(501)。

15.根据权利要求11～14任一项所述的卷对卷膜处理装置，其特征在于，所述速度调整机构(200)的数目为多个；

所述纠偏检测机构(300)和所述处理机构(400)顺次设置于所述第一收放卷机构(100a)和所述第二收放卷机构(100b)之间；

一部分所述速度调整机构(200)设置于所述第一收放卷机构(100a)与所述纠偏检测机构(300)之间，剩余部分的所述速度调整机构(200)设置于所述处理机构(400)与所述第二收放卷机构(100b)之间。