CN110142950B - 薄膜起泡机构以及其起泡控制方法 - Google Patents

薄膜起泡机构以及其起泡控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种薄膜起泡机构以及起泡控制方法，其包括一对前夹辊、一对中间夹辊、一对后夹辊以及充气切割装置；所述前夹辊和中间夹辊之间形成薄膜发泡区，所述中间夹辊与后夹辊之间形成充气区；所述后夹辊为牵引辊，以带动扁膜移动；所述中间夹辊为调节辊，以调整调节夹口的大小和夹口的前后位置。缩短了起泡时间，减少薄膜浪费、精准控制宽度、提高了薄膜的起泡效率。

Description

薄膜起泡机构以及其起泡控制方法
技术领域
本发明涉及锂电池薄膜技术领域，尤其是涉及一种薄膜起泡机构以及锂电池薄膜自动起泡控制方法。
背景技术
塑料薄膜的成型加工方法有多种，例如有压延法、流延法、吹塑法、拉伸法等，吹塑法中的泡管吹膜法分为单泡管工艺和双泡管二次吹胀工艺。
现有技术中采用泡管法生产薄膜时，将筒膜从泡管的进口穿出到泡管的出口，然后将泡管出口处的牵引辊打开，其中第一个操作人员将充气枪塞入到筒膜的端部对筒膜进行充气，第二个操作人员站在牵引辊的出口处向外拉筒膜，第三个操作人员在第二个操作人员后面继续向外拉筒膜，每次需要用时3～10分钟，损耗的薄膜至少300米，且不能精准控制宽度，宽度误差在正负10毫米，采用这种方式对筒膜进行充气不仅增加了劳动力，增加了成本，还降低了效率。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种薄膜起泡机构，具有提高薄膜起泡效率，降低劳动力的优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种薄膜起泡机构，包括一对前夹辊、一对中间夹辊、一对后夹辊以及充气切割装置；
所述前夹辊和中间夹辊之间形成薄膜发泡区，所述中间夹辊与后夹辊之间形成充气区；
所述后夹辊为牵引辊，以带动扁膜移动；
所述中间夹辊为调节辊，以调整调节夹口的大小和夹口的前后位置。
进一步的：所述充气区下方设置充气切割装置，所述充气切割装置包括充气管以及刀片，所述充气管的进气口连接气源，所述刀片固定设置在充气管上，所述刀片的刀口朝向与充气管的出气口朝向一致。
进一步的：所述充气切割装置还包括固定设置的气缸，所述充气管与气缸推杆固定连接，所述充气管的出气口朝向发泡区。
进一步的：所述中间夹辊的安装结构：包括上滑轨座、下滑轨座、下辊安装座、上辊安装座、中间上夹辊、中间下夹辊、第一气缸、第二气缸和第三气缸；
所述下辊安装座水平滑动设置在下滑轨座上，所述中间下夹辊两端与下辊安装座连接，所述中间上夹辊两端与上辊安装座连接，所述上辊安装座竖向滑动设置在下辊安装座上，所述第一气缸固定在下滑轨座上，所述第一气缸推杆连接下辊安装座，所述第二气缸推杆固定在上滑轨座上，所述第二气缸推杆连接第三气缸，所述第三气缸推杆连接上辊安装座，所述第三气缸水平滑动设置在上滑轨座上。
进一步的：所述发泡区两侧设有用于测量充气发泡后筒膜直径的红外线测量仪。
本发明的第二目的提供一种薄膜的起泡控制方法，具有提高薄膜起泡效率，降低劳动力的优点。
一种薄膜的起泡控制方法，按以下步骤进行：
S1、扁膜依次从前夹辊、中间夹辊以及后夹辊中穿过，充气管的出气口插入充气区的扁膜内腔中，出气口朝向发泡区，刀片的刀口与扁膜下层接触，中间夹辊调节夹口大小，后夹辊牵引薄膜以速度V1移动；
S2、充气管对充气区内的扁膜内腔进行充气，气流经中间夹辊夹口进入发泡区扁膜中，使经过发泡区的扁膜进行发泡作业；
S3、发泡区内的发泡膜鼓起至预定直径时，中间夹辊的夹口关闭，完成对发泡区内扁膜起泡；
S4、充气管从冲气腔内的筒膜中退出，完成起泡。
进一步的：在步骤S2中，充气管对充气区扁膜内腔充气的同时，后夹辊牵引扁膜的速度提升至V2，所述V2为V1的4-5倍。
进一步的：在步骤S3中，当发泡区内的发泡膜鼓起的直径在预定的正负偏差范围内时，中间夹辊的夹口关闭，然后通过前后移动中间夹辊，以控制发泡区内的发泡膜鼓起的直径至预定值。
进一步的：所述薄膜为锂电池薄膜。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种薄膜起泡机构缩短了起泡时间，减少薄膜浪费、精准控制宽度、提高了薄膜的起泡效率。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中中间夹辊的安装示意图。
图中，1、发泡区；2、充气区；3、前夹辊；4、后夹辊；5、中间夹辊；51、上滑轨座；52、下滑轨座；53、下辊安装座；54、上辊安装座；55、第一气缸；56、第二气缸；57、第三气缸；6、充气切割装置；61、充气管；62、刀片；7、红外线测量仪。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1：如图1，一种薄膜起泡机构，包括一对前夹辊3、一对中间夹辊5、一对后夹辊4和充气切割装置6。前夹辊3和中间夹辊5之间形成薄膜发泡区1，中间夹辊5与后夹辊4之间形成充气区2。后夹辊4为牵引辊，以带动扁膜移动，中间夹辊5为调节辊，以调整调节夹口大小和夹口的前后位置。
如图2，中间夹辊5的安装结构：包括上滑轨座51、下滑轨座52、下辊安装座53、上辊安装座54、中间上夹辊、中间下夹辊、第一气缸55、第二气缸56和第三气缸57。上滑轨座51设置在下滑轨座52的正上方，第一气缸55固定在下滑轨座52上，第一气缸55的推杆与下辊安装座53固定，下辊安装座53水平滑动设置在下滑轨座52上。第二气缸56固定在下滑轨座52上，第二气缸56的推杆与第三气缸57固定，第三气缸57水平滑动设置在上滑轨座51上，第三气缸57的推杆与上辊安装座54固定。中间夹辊的安装结构包括但并不局限于这一种安装结构，也可采用其他类似结构来实现中间夹棍5的夹口大小和位置调节。
如图1，充气区2下方设置充气切割装置6，充气切割装置6包括气缸、固定在气缸推杆上的充气管61以及固定在充气管61上的刀片62，且刀片62的刀口朝向与充气管61的出气口朝向一致。
如图1，发泡区1两侧设有红外线测量仪7。依靠红外线测量仪7可以测量充气发泡后筒膜直径，以便精准控制薄膜起泡的尺寸。
本实施例的薄膜起泡机构，在薄膜采用泡管法进行二泡起泡的时候，无需以往需要多个工人进行操作，降低薄膜的损耗，提升起泡效率，
在本实施例中，对于红外线测量仪7、两个气缸以及充气的气泵可以连接一个自动化控制系统，从而实现自动化的起泡。
实施例2：一种薄膜的起泡控制方法，采用实施例1中的起泡机构，薄膜为锂电池用的包装膜，例如封口膜，按以下步骤进行：
S1、扁膜依次从前夹辊3、中间夹辊5以及后夹辊4中穿过，充气管61的出气口插入充气区2的扁膜内腔中，出气口朝向发泡区1，刀片62的刀口与扁膜下层接触，中间夹辊5调节夹口大小，后夹辊4牵引薄膜以速度V1移动，速度V1为每分钟10-12米；
S2、充气管61对充气区2内的扁膜内腔进行充气，充气的气压≥6兆帕，气流经中间夹辊5夹口进入发泡区1扁膜中，，使经过发泡区的扁膜进行发泡作业；
S3、发泡区1内的发泡膜鼓起至预定直径时，中间夹辊5的夹口关闭，完成对发泡区1内扁膜起泡；
当发泡区1内的发泡膜鼓起的直径在预定的正负偏差范围内时，中间夹辊5的夹口关闭，然后通过前后移动中间夹辊5，以控制发泡区1内的发泡膜鼓起的直径至预定值。
S4、充气管61从冲气腔内的筒膜中退出，完成起泡。
为使充气区2内的气流能更加高效的进入发泡区1内，因此，在步骤S2中，充气管61对充气区2扁膜内腔充气的同时，后夹辊4牵引扁膜的速度提升至V2，且V2为V1的4-5倍，即速度变为每分钟40-60米；通过快速牵引薄膜，使充气区2的薄膜在快速移动中产生变形张力，依靠薄膜的变形张力，将充气区2内的气压挤压进入发泡区1，从而使发泡区1更加容易完成起泡。
单纯依靠充气并不能精准的控制发泡区1中薄膜起泡后的直径，为实现能精准控制起泡直径，当发泡区1内的发泡膜鼓起的直径在预定的正负偏差范围内时，中间夹辊5的夹口关闭，然后通过前后移动中间夹辊5，以控制发泡区1内的发泡膜鼓起的直径至预定值，这时候的调节属于微调，横移精准控制起泡薄膜的直径。
具体实施过程：
将充气区2的薄膜下层撕破一个开口，然后将充气管62插入薄膜内腔中，刀片62与薄膜下层接触，牵引辊带动薄膜向后以每分钟10-12米的速度移动的时候，刀片62能将薄膜切开，避免薄膜后移的牵引力带动充气管61移动，在保证了充气管61结构稳定的情况下，开始向充气区2的薄膜内腔中填充气压，气压6兆帕；充气区2内的气流慢慢进入发泡区1薄膜内，发泡区1中的薄膜鼓起起泡，当充气区2薄膜鼓起到一定程度之后，依靠初始的气压和薄膜移动速度，充气区2薄膜内的气压很难再进入到发泡区1内，此时，重新提升薄膜的移动速度至每分钟40-60米，薄膜在这种速度下移动的时候，充气区2的薄膜受拉，薄膜表面发生张力变形，依靠薄膜的变形力量，将充气区2充气压压入发泡区1中，使发泡区1的薄膜发泡接近预定值，最后尺寸达到预定值偏差范围内时，停止充气，中间夹棍5的夹口夹住薄膜，此时，发泡区1中气流被限制在前夹棍3和中间夹棍之间5的薄膜内，此时，通过移动中间夹棍5的位置来调节发泡区1薄膜所鼓起的直径，当鼓起的直径到达预定值时，中间夹棍5停止移动，此时发泡区完成起泡，后夹棍4在牵引薄膜移动的时候，所有经过发泡区1的薄膜都被起泡至预定直径。
本发明的薄膜起泡机构以及起泡控制方法，改变了传统起泡需要依靠多个工人进行操作的不便，缩短了起泡的时候，每次只需15-30秒完成二泡，节省了在起泡过程中薄膜的浪费，浪费控制30-50mm以内，宽度误差精准控制在±5mm。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种薄膜起泡机构，其特征在于：
包括一对前夹辊(3)、一对中间夹辊(5)、一对后夹辊(4)以及充气切割装置(6)；
所述前夹辊(3)和中间夹辊(5)之间形成薄膜发泡区(1)，所述中间夹辊(5)与后夹辊(4)之间形成充气区(2)；
所述后夹辊(4)为牵引辊，以带动扁膜移动；
所述中间夹辊(5)为调节辊，以调整调节夹口的大小和夹口的前后位置；
所述充气区(2)下方设置充气切割装置(6)，所述充气切割装置(6)包括充气管(61)以及刀片(62)，所述充气管(61)的进气口连接气源，所述刀片(62)固定设置在充气管(61)上，所述刀片(62)的刀口朝向与充气管(61)的出气口朝向一致；
所述充气切割装置(6)还包括固定设置的气缸，所述充气管(61)与气缸推杆固定连接，所述充气管(61)的出气口朝向发泡区(1)；
所述中间夹辊(5)的安装结构：包括上滑轨座(51)、下滑轨座(52)、下辊安装座(53)、上辊安装座(54)、中间上夹辊、中间下夹辊、第一气缸(55)、第二气缸(56)和第三气缸(57)；
所述下辊安装座(53)水平滑动设置在下滑轨座(52)上，所述中间下夹辊两端与下辊安装座(53)连接，所述中间上夹辊两端与上辊安装座(54)连接，所述上辊安装座(54)竖向滑动设置在下辊安装座(53)上，所述第一气缸(55)固定在下滑轨座(52)上，所述第一气缸(55)推杆连接下辊安装座(53)，所述第二气缸(56)推杆固定在上滑轨座(51)上，所述第二气缸(56)推杆连接第三气缸(57)，所述第三气缸(57)推杆连接上辊安装座(54)，所述第三气缸(57)水平滑动设置在上滑轨座(51)上。
2.根据权利要求1所述的薄膜起泡机构，其特征在于：
所述发泡区(1)两侧设有用于测量充气发泡后筒膜直径的红外线测量仪(7)。
3.一种薄膜的起泡控制方法，其特征在于：
采用权利要求1-2中任意一项所述的薄膜起泡机构，按以下步骤进行：
S1、扁膜依次从前夹辊(3)、中间夹辊(5)以及后夹辊(4)中穿过，充气管(61)的出气口插入充气区(2)的扁膜内腔中，出气口朝向发泡区(1)，刀片(62)的刀口与扁膜下层接触，中间夹辊(5)调节夹口大小，后夹辊(4)牵引薄膜以速度V1移动；
S2、充气管(61)对充气区(2)内的扁膜内腔进行充气，气流经中间夹辊(5)夹口进入发泡区(1)扁膜中，使经过发泡区(1)的扁膜进行发泡作业；
S3、发泡区(1)内的发泡膜鼓起至预定直径时，中间夹辊(5)的夹口关闭，完成对发泡区(1)内扁膜起泡；
S4、充气管(61)从冲气腔内的筒膜中退出，完成起泡。
4.根据权利要求3所述的薄膜的起泡控制方法，其特征在于：
在步骤S2中，充气管(61)对充气区(2)扁膜内腔充气的同时，后夹辊(4)牵引扁膜的速度提升至V2，所述V2为V1的4-5倍。
5.根据权利要求3所述的薄膜的起泡控制方法，其特征是，
在步骤S3中，当发泡区(1)内的发泡膜鼓起的直径在预定的正负偏差范围内时，中间夹辊(5)的夹口关闭，然后通过前后移动中间夹辊(5)，以控制发泡区(1)内的发泡膜鼓起的直径至预定值。
6.根据权利要求3所述的薄膜的起泡控制方法，其特征在于：所述薄膜为锂电池薄膜。
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