CN112374238B

CN112374238B - 一种不停机换卷设备及方法

Info

Publication number: CN112374238B
Application number: CN202011260935.5A
Authority: CN
Inventors: 詹德清
Original assignee: Changde Goldroc Printing Co ltd
Current assignee: Changde Goldroc Printing Co ltd
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2040-11-12
Also published as: CN112374238A

Abstract

本发明提供了一种不停机换卷设备，包括机架，所述机架上设有膜供应装置、制动装置、接卷装置和储料架，所述膜供应装置为两个且可独立驱动正/反向转动，每个所述膜供应装置对应设置一个制动装置和一个张力感应辊，所述接卷装置与储料架之间设置一个制动装置，所述制动装置由张力感应辊采集的张力信息控制；本发明提供的不停机换卷设备结构简单，运行稳定，故障率低，能提高材料利用率，节约生产成本。

Description

一种不停机换卷设备及方法

技术领域

本发明属于凹印机技术领域，具体是涉及到一种不停机换卷设备及方法。

背景技术

在印刷包装及材料加工领域中，生产线通常采用一个放卷装置准备运行膜料进行生产，在另一放卷装置上准备好换卷膜料，生产时，运行膜料源源不断地从生产线的上游向下游行进。当运行膜料即将用完时，将换卷膜料与运行膜料接合，并同时切断尾纸，使得生产线满负荷高速生产。

现有的换卷分为两种方法，一为手动切换，即人工根据实际需要，可随时启动换卷，这种方法费时费力，影响生产效率；第二种方法为放卷装置计算当前卷径，当计算的卷径小于等于设定的换卷卷径时，启动相应的机械动作，进行拼接，完成换卷膜料与运行膜料之间的切换，其弊端是：拼接后的卷芯还会余留不少的卷材，造成材料的浪费，尤其是使用昂贵的卷材时。如常使用的220g/cm2的铜板纸，12寸的卷芯，实际卷料最小直径为334mm（与纸芯卷筒直径有关系），设定换卷卷径一般为336mm，实际拼接后浪费材料长度为7-10m，而高速机每8小时可开16卷，每天浪费近480米。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，运行稳定，故障率低，能提高材料利用率，节约成本的不停机换卷设备。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下，一种不停机换卷设备，包括机架，所述机架上设有膜供应装置、制动装置、接卷装置和储料架，所述膜供应装置为两个且可独立驱动正/反向转动，每个所述膜供应装置对应设置一个制动装置和一个张力感应辊，所述接卷装置与储料架之间设置一个制动装置，所述制动装置由张力感应辊采集的张力信息控制。

优选的，所述制动装置包括导向辊和制动机构。

优选的，所述制动机构包括设于机架上的固定吊板，两个所述固定吊板通过横梁连接，所述横梁通过导向销连接有弧形刹车板，所述弧形刹车板连接有制动气缸，两个所述固定吊板通过旋转铜套连接有制动辊，所述固定吊板上设有限位支座，所述限位支座连接有悬挂弹簧。

优选的，所述接卷装置包括第一导料板和第二导料板，所述第一导料板连接有第一压料气缸，第一导料板上设有第一吸附区、第一压膜区和第二吸附区，所述第一压膜区上设有第一切刀，所述第一切刀连接有第一切膜气缸，所述第二导料板连接有第二压料气缸，第二导料板上设有第三吸附区、第二压膜区和第四吸附区，所述第二压膜区上设有第二切刀，所述第二切刀连接有第二切膜气缸。

优选的，所述储料架上设有至少一个固定滚筒，每个所述固定滚筒对应设有活动滚筒，所述活动滚筒滑动设于滑轨上且通过复位弹簧与储料架连接。

优选的，所述张力感应辊包括铝辊，所述铝辊的两端通过轴承与铝辊座连接，所述铝辊座上设有张力传感器且通过固定支架设于机架上。

优选的，所述机架上设有用于测量运行膜料卷径的检测电眼。

本发明还提供一种不停机换卷方法，包括以下步骤：

备料：分别在两个膜供应装置上装备运行膜料和备用膜料，运行膜料正常生产，备用膜料穿过接卷装置，备用膜料由与之对应的第一吸附区和第二吸附区产生负压吸附；

张力感应：当张力感应辊感应到运行膜料上的张力变化时，将信号传输至运行膜料对应的位于接卷装置两端的制动机构；

膜料制动：制动气缸驱动弧形刹车板压紧制动辊，制动辊压紧运行膜料；

储料继续生产：运行膜料的张力驱动活动滚筒沿滑轨运动，维持临时生产；

断料接卷：运行膜料由与之对应的第三吸附区和第四吸附区吸附，第一压料气缸和第二压料气缸分别驱动第一压膜区和第二压膜区相向运动，第一压膜区和第二压膜区将备用膜料和运行膜料粘合，第一切刀和第二切刀分别切断备用膜料和运行膜料；

断料回卷：第四吸附区停止负压吸附运行膜料断料，接卷装置下方的悬挂弹簧驱动制动辊回卷，将运行膜料断料从导料板之间拉出；

完成接卷：第一吸附区、第二吸附区和第三吸附区停止负压，第一压料气缸和第二压料气缸延时驱动第一压膜区和第二压膜区分开；

恢复正常生产：导料板上方的制动气缸驱动弧形刹车板松开制动辊，制动辊松开运行膜料，储料架上的复位弹簧驱动活动滚筒恢复原位，恢复正常生产，在空置的膜供应装置上装备第二卷备用膜料。

优选的，所述张力感应步骤中，张力感应辊检测到运行膜料的张力突变量大于原有张力的%时，启动膜料制动步骤。

优选的，所述膜料制动步骤还包括卷径检测，检测电眼测量的运行膜料卷径小于预设换卷卷径时，正常启动断料接卷步骤；检测电眼测量的运行膜料卷径大于预设换卷卷径时，停机报警。

本发明的有益效果是，使用时，运行膜料正常生产，备用膜料穿过接卷装置，当张力感应辊检测到运行膜料的张力突变时，即运行膜料即将用尽，此时运行膜料对应的两个制动装置在接卷装置的两端制动卷材，接卷装置启动断料接卷程序，断料接卷过程中，储料架上的存料维持生产，接卷完成后，制动装置松开，备用膜料上机恢复正常生产；恢复正常生产后，在空置的膜供应装置上装备备用膜料，进入第二次不停机接卷；结构简单，运行稳定，故障率低，在200m/min印刷换卷中，换卷后余料长度2-3米，比原传统方案每卷节约5-7米，每天可节约240-335米，效果明显，能大幅降低生产成本，减少材料浪费。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的制动装置的结构示意图；

图3为图1所示的接卷装置的结构示意图；

图4为图1所示的张力感应辊的结构示意图。

在图中，1-机架；2-膜供应装置；2a-第一膜供应装置；2b-第二膜供应装置；21-备用膜料；22-运行膜料；3-制动装置；3a-第一制动装置；3b-第二制动装置；3c-第三制动装置；31-导向辊；32-制动机构；321-固定吊板；322-横梁；323-导向销；324-弧形刹车板；325-制动气缸；326-旋转铜套；327-制动辊；328-限位支座；329-悬挂弹簧；4-接卷装置；41-第一导料板；411-第一吸附区；412-第一压膜区；413-第二吸附区；414-第一切刀；415-第一切膜气缸；42-第二导料板；421-第三吸附区；422-第二压膜区；423-第四吸附区；424-第二切刀；425-第二切膜气缸；43-第一压料气缸；44-第二压料气缸；5-储料架；51-固定滚筒；52-活动滚筒；53-滑轨；54-复位弹簧；6-张力感应辊；6a-第一张力感应辊；6b-第二张力感应辊；61-铝辊；62-轴承；63-铝辊座；64-张力传感器；65-固定支架；7-检测电眼。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明：

请一并参阅图1-4，本实施例提供的不停机换卷设备，包括机架1，所述机架1上设有膜供应装置2、制动装置3、接卷装置4、储料架5和张力感应辊6，所述膜供应装置2包括第一膜供应装置2a和第二膜供应装置2b，所述第一膜供应装置2a和第二膜供应装置2b可独立驱动正/反向转动，所述制动装置3包括第一制动装置3a、第二制动装置3b和第三制动装置3c，所述第一制动装置3a设于第一膜供应装置2a与接卷装置4之间，所述第二制动装置3b设于第二膜供应装置2b与接卷装置4之间，所述第三制动装置3c设于接卷装置4与储料架5之间，所述张力感应辊6包括第一张力感应辊6a和第二张力感应辊6b，所述第一张力感应辊6a设于第一制动装置3a与第一膜供应装置2a之间，所述第二张力感应辊6b设于第二制动装置3b与第二膜供应装置2b之间，所述制动装置3由张力感应辊6采集的张力信息控制。

在本实施例中，在第一膜供应装置2a上装备备用膜料21，在第二膜供应装置2b上装备运行膜料22，运行膜料22正常生产，备用膜料21穿过接卷装置4，当第一张力感应辊6a检测到运行膜料22的张力突变时，即运行膜料22即将用尽，此时第二制动装置3b和第三制动装置3c制动卷材，接卷装置4启动断料接卷程序，断料接卷过程中，储料架5上的存料维持生产，接卷完成后，第二制动装置3b松开，备用膜料21上机恢复正常生产；恢复正常生产后，第一膜供应装置2a上装备备用膜料21成为第二卷运行膜料，在第二膜供应装置2b上装备第二卷备用膜料，在第二卷运行膜料即将用完时，又能进行第二次不停机接卷；设备运行稳定，故障率低，在200m/min印刷换卷中，换卷后余料长度2-3米，比原传统方案每卷节约5-7米，每天可节约240-335米，效果明显，能大幅降低生产成本，减少材料浪费。

更具体的，所述第一制动装置3a、第二制动装置3b和第三制动装置3c均包括导向辊31和制动机构32。

更具体的，所述制动机构32包括设于机架1上的固定吊板321，两个所述固定吊板321通过横梁322连接，所述横梁322通过导向销323连接有弧形刹车板324，所述弧形刹车板324连接有制动气缸325，所述制动气缸325驱动弧形刹车板324沿导向销323往复运动，两个所述固定吊板321分别通过两个旋转铜套326连接有制动辊327，所述弧形刹车板324与制动辊327适配，所述固定吊板321上设有限位支座328，所述限位支座328连接有悬挂弹簧329，弧形刹车板324压紧制动辊327时，制动辊327能转动一定幅度，并拉伸悬挂弹簧329，当弧形刹车板324所开制动辊327时，悬挂弹簧329复位并驱动制动辊327回转。

更具体的，所述接卷装置4包括第一导料板41和第二导料板42，所述第一导料板41连接有第一压料气缸43，第一导料板41上设有第一吸附区411、第一压膜区412和第二吸附区413，所述第一压膜区412上设有第一切刀414，所述第一切刀414连接有第一切膜气缸415，所述第二导料板42连接有第二压料气缸44，第二导料板42上设有第三吸附区421、第二压膜区422和第四吸附区423，所述第二压膜区422上设有第二切刀424，所述第二切刀424连接有第二切膜气缸425；第一吸附区411、第二吸附区413、第三吸附区421和第四吸附区423上均设有通有气孔，可独立通负压吸附膜料，互不干扰。

更具体的，所述储料架5上设有至少一个固定滚筒51，每个所述固定滚筒51对应设有活动滚筒52，所述活动滚筒52滑动设于滑轨53上且通过复位弹簧54与储料架5连接，当第三制动装置3c压紧运行膜料22，运行膜料22上的张力驱动活动滚筒52沿滑轨53滑动，能实现在断料接卷时，使用储料架5上的膜料继续生产，从而达到不停机完成接卷的目的。

更具体的，所述机架1上设有用于测量运行膜料22卷径的检测电眼7；检测电眼7测量的运行膜料22的卷径小于预设换卷卷径时，正常启动断料接卷步骤；检测电眼7检测卷径与张力感应辊6感应的张力变化均能启动断料接卷步骤，两种方式任意一种达到启动条件则进行断料接卷步骤，为断料接卷提供双保险，保证生产正常进行；当检测电眼7测量的运行膜料22的卷径大于预设换卷卷径，而张力感应辊6感应的张力变化启动了断料接卷步骤，一方面设备继续进行断料接卷生产，另一方提醒工作人员检查运行膜料22的张力是否超标或者膜料本身是否存在质量问题，造成膜料断裂。

更具体的，所述张力感应辊6包括铝辊61，所述铝辊61的两端通过轴承62与铝辊座63连接，所述铝辊座63上设有张力传感器64且通过固定支架65设于机架1上。

一种不停机换卷方法，包括以下步骤：

备料：在第一膜供应装置2a上装备备用膜料21，在第二膜供应装置2b上装备运行膜料22，运行膜料22正常生产，备用膜料21穿过接卷装置4，由第一导料板41上的第一吸附区411和第二吸附区产生413通负压吸附；

张力感应：运行膜料22从第一膜供应装置2b上掉落时，第二张力感应辊6b感应到运行膜料22上的张力变化，并将信号传输至接卷装置4两端的第二制动装置3b和第三制动装置3c；

膜料制动：第二制动装置3b和第三制动装置3c的制动气缸325驱动弧形刹车板324压紧制动辊327，制动辊327压紧运行膜料22；

储料继续生产：运行膜料22的张力驱动活动滚筒52沿滑轨53运动，继续生产；

断料接卷：第二导料板42上的第三吸附区421和第四吸附区423吸附运行膜料22，第一压料气缸43和第二压料气缸44分别驱动第一压膜区412和第二压膜区422相向运动，第一压膜区412和第二压膜区422将备用膜料21和运行膜料22粘合，第一切刀414和第二切刀424分别切断备用膜料21和运行膜料22；

断料回卷：第四吸附区423停止负压吸附运行膜料22的断料，第二制动装置3b的悬挂弹簧329驱动制动辊327回卷，将运行膜料22的断料从第二导料板42上拉出；

完成接卷：第一吸附区411、第二吸附区413和第三吸附区421停止负压，第一压料气缸43和第二压料气缸44延时驱动第一压膜区412和第二压膜区422分开；

恢复正常生产：第三制动装置3c的制动气缸325驱动弧形刹车板324松开制动辊327，制动辊327松开运行膜料22，储料架5上的复位弹簧54驱动活动滚筒52恢复原位，恢复正常生产，在空置的第二膜供应装置2b上装备第二卷备用膜料。

更具体的，第一张力感应辊6a检测到运行膜料的张力突变量大于原有张力的20%时，启动膜料制动步骤。

更具体的，所述膜料制动步骤还包括卷径检测，检测电眼7测量的运行膜料22的卷径小于预设换卷卷径时，正常启动断料接卷步骤；检测电眼7检测卷径与张力感应辊6感应的张力变化均能启动断料接卷步骤，两种方式任意一种达到启动条件则进行断料接卷步骤，为断料接卷提供双保险，保证生产正常进行；当检测电眼7测量的运行膜料22的卷径大于预设换卷卷径，而张力感应辊6感应的张力变化启动了断料接卷步骤，一方面设备继续进行断料接卷生产，另一方提醒工作人员检查运行膜料22的张力是否超标或者膜料本身是否灿在质量问题，造成膜料断裂。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种不停机换卷设备，其特征在于：包括机架（1），所述机架（1）上设有膜供应装置（2）、制动装置（3）、接卷装置（4）和储料架（5），所述膜供应装置（2）为两个且可独立驱动正/反向转动，每个所述膜供应装置（2）对应设置一个制动装置（3）和一个张力感应辊（6），所述接卷装置（4）与储料架（5）之间设置一个制动装置（3），所述制动装置（3）由张力感应辊（6）采集的张力信息控制；所述制动装置（3）包括导向辊（31）和制动机构（32）；

所述制动机构（32）包括设于机架（1）上的固定吊板（321），两个所述固定吊板（321）通过横梁（322）连接，所述横梁（322）通过导向销（323）连接有弧形刹车板（324），所述弧形刹车板（324）连接有制动气缸（325），两个所述固定吊板（321）通过旋转铜套（326）连接有制动辊（327），所述固定吊板（321）上设有限位支座（328），所述限位支座（328）连接有用于驱动制动辊（327）回卷的悬挂弹簧（329）；

所述储料架（5）上设有至少一个固定滚筒（51），每个所述固定滚筒（51）对应设有活动滚筒（52），所述活动滚筒（52）滑动设于滑轨（53）上且通过复位弹簧（54）与储料架（5）连接。

2.如权利要求1所述的不停机换卷设备，其特征在于：所述接卷装置（4）包括第一导料板（41）和第二导料板（42），所述第一导料板（41）连接有第一压料气缸（43），第一导料板（41）上设有第一吸附区（411）、第一压膜区（412）和第二吸附区（413），所述第一压膜区（412）上设有第一切刀（414），所述第一切刀（414）连接有第一切膜气缸（415），所述第二导料板（42）连接有第二压料气缸（44），第二导料板（42）上设有第三吸附区（421）、第二压膜区（422）和第四吸附区（423），所述第二压膜区（422）上设有第二切刀（424），所述第二切刀（424）连接有第二切膜气缸（425）。

3.如权利要求1所述的不停机换卷设备，其特征在于：所述张力感应辊（6）包括铝辊（61），所述铝辊（61）的两端通过轴承（62）与铝辊座（63）连接，所述铝辊座（63）上设有张力传感器（64）且通过固定支架（65）设于机架（1）上。

4.如权利要求3所述的不停机换卷设备，其特征在于：所述机架（1）上设有用于测量运行膜料（22）卷径的检测电眼（7）。

5.一种使用如权利要求1所述的不停机换卷设备的不停机换卷方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的不停机换卷方法，其特征在于：所述张力感应步骤中，张力感应辊检测到运行膜料的张力突变量大于原有张力的20%时，启动膜料制动步骤。

7.如权利要求5所述的不停机换卷方法，其特征在于：所述膜料制动步骤还包括卷径检测，检测电眼测量的运行膜料卷径小于预设换卷卷径时，正常启动断料接卷步骤；检测电眼测量的运行膜料卷径大于预设换卷卷径时，停机报警。