CN113548528A - 一种多层复合带材拆卷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多层复合带材拆卷设备，包括放卷机构、收卷机构和张力控制机构；放卷机构用于多层复合带材的放卷；收卷机构设置在放卷机构的后方，用于多层复合带材拆分后形成的单层带材的收卷，收卷机构的个数与单层带材的个数相等；张力控制机构的个数与收卷机构的个数相等，且张力控制机构分别设置在放卷机构和每个收卷机构之间。使用时，放卷机构放卷，多层复合带材拆分为单层带材，分别通过各个收卷机构收卷，由于张力控制机构设置在放卷机构和每个收卷机构之间，因此，实现了对各层单层带材张力的分别调节。本发明实现了对不同层单层带材进行差别张力控制，进而实现了多层复合带材的稳定拆分及收卷。

Description

一种多层复合带材拆卷设备

本申请要求于2021年08月24日提交中国专利局、申请号为202110977594.1、发明名称为“一种多层复合带材拆卷设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及带材生产制造设备技术领域，特别是涉及一种多层复合带材拆卷设备。

背景技术

目前，市场上常见的设备通常为将多层带材复合在一起，形成同一条复合带材的设备。

但出于某些特定工艺需求，需要将复合带材进行拆分，并分别收卷，目前市场上无此类设备。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多层复合带材拆卷设备，能够实现多层复合带材的拆分及收卷。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多层复合带材拆卷设备，包括放卷机构、收卷机构和张力控制机构；

所述放卷机构用于多层复合带材的放卷；

所述收卷机构设置在所述放卷机构的后方，用于所述多层复合带材拆分后形成的单层带材的收卷，所述收卷机构的个数与所述单层带材的个数相等；

所述张力控制机构的个数与所述收卷机构的个数相等，且所述张力控制机构分别设置在所述放卷机构和每个所述收卷机构之间。

在一个具体实施方案中，所述张力控制机构包括张力分段组件；

所述张力分段组件设置在所述放卷机构和每个所述收卷机构之间，用于所述单层带材的张力分段。

在另一个具体实施方案中，所述张力控制机构还包括张力检测器；

所述张力检测器分别设置在所述放卷机构与所述张力分段组件之间，及所述张力分段组件与所述收卷机构之间，用于张力的检测。

在另一个具体实施方案中，所述张力分段组件包括支撑辊、压辊、施压装置和驱动装置；

所述驱动装置与所述支撑辊传动连接，所述施压装置的升降端与所述压辊连接，能够调节所述支撑辊和所述压辊之间的间距；

所述单层带材从所述支撑辊和所述压辊之间穿过；

所述张力检测器分别与所述驱动装置及所述收卷机构信号连接，所述驱动装置和所述收卷机构能够根据所述张力检测器检测到的信号分别控制所述支撑辊的转速及所述收卷机构的收卷速度。

在另一个具体实施方案中，所述施压装置包括施压气缸和框架，

所述施压气缸安装在所述框架上，所述压辊可转动安装在压辊架上，所述施压气缸的驱动端与所述压辊架连接；

所述支撑辊可转动安装在所述框架上；

所述驱动装置为伺服电机；

所述压辊和所述支撑辊中，至少一者的辊面为非刚性材料面。

在另一个具体实施方案中，所述多层复合带材拆卷设备还包括缓存机构；

所述缓存机构的个数与所述收卷机构的个数相等，分别设置在所述放卷机构与所述张力控制机构之间，用于所述单层带材的缓存及张力控制。

在另一个具体实施方案中，所述缓存机构包括缓存辊、支架和动力组件；

所述动力组件安装在所述支架上，所述缓存辊与所述动力组件传动连接，所述缓存辊的底端绕设所述单层带材；

所述动力组件能够带动所述缓存辊移动，以张紧所述单层带材。

在另一个具体实施方案中，所述动力组件包括安装架、缓存气缸、传动轴和角度检测器；

所述传动轴可转动安装在所述安装架上，所述支架固定在所述传动轴上，所述缓存气缸的驱动端与所述传动轴上设置的铰接杆铰接；

所述角度检测器安装在所述传动轴上，用于检测所述传动轴的转角，所述角度检测器分别与所述缓存气缸及所述收卷机构信号连接，用于所述缓存气缸内气体压力调节及所述单层卷材速度调节。

在另一个具体实施方案中，所述多层复合带材拆卷设备还包括拆分机构；

所述拆分机构的个数小于所述多层复合带材的层数，且所述拆分机构的个数与所述多层复合带材的层数差值为1；

所述拆分机构设置在所述放卷机构与所述缓存机构之间，用于所述多层复合带材的拆分；

在拆分点位置，上下层所述单层带材的张力大于中间层所述单层带材的张力。

在另一个具体实施方案中，所述拆分机构包括拆分辊和安装座；

所述拆分辊可转动安装在所述安装座上，所述多层复合带材绕过所述拆分辊后形成预设的包角，所述多层复合带材的拆分点位于与所述拆分辊形成的包角的外圆区域。

在另一个具体实施方案中，所述拆分机构还包括可移动组件；

所述可移动组件与所述安装座传动连接，能够驱动所述安装座移动，以调节所述包角。

在另一个具体实施方案中，所述可移动组件包括导轨、调节丝杠和调节电机；

所述调节电机与所述调节丝杠传动连接；

所述导轨与所述多层复合带材的宽度方向垂直设置，所述安装座可滑移安装在所述导轨上，且与所述调节丝杠上的螺母连接；

相邻所述拆分机构上的导轨垂直设置。

根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。

根据上述技术方案可知，本发明提供的多层复合带材拆卷设备，使用时，放卷机构放卷，多层复合带材拆分为单层带材，分别通过各个收卷机构收卷，由于张力控制机构设置在放卷机构和每个收卷机构之间，因此，实现了对各层单层带材张力的分别调节。本发明实现了对不同层单层带材进行差别张力控制，进而实现了多层复合带材的稳定拆分及收卷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的多层复合带材拆卷设备的结构示意图；

图2是本发明提供的多层复合带材拆卷设备使用时的主视结构示意图；

图3是本发明提供的张力分段组件的结构示意图；

图4是本发明提供的缓存机构的结构示意图；

图5是本发明提供的拆分机构的结构示意图；

图6是本发明提供的拆分辊拆分多层复合带材时的结构简图；

图7是本发明提供的放卷轴拆分多层复合带材的结构简图。

其中，图1-图7中：

多层复合带材拆卷设备1000、放卷机构100、收卷机构200、张力控制机构300、多层复合带材400、单层带材401、张力检测器301、支撑辊302、压辊303、施压装置304、驱动装置305、施压气缸306、框架307、张力分段组件308、缓存机构500、缓存辊501、支架502、动力组件503、安装架504、缓存气缸505、传动轴506、角度检测器507、拆分机构600、拆分辊601、安装座602、可移动组件603、导轨604、调节丝杠605、调节电机606、可移动架体700。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶面”、“底面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图2所示，本发明公开了一种多层复合带材拆卷设备1000，其中，多层复合带材拆卷设备1000包括放卷机构100、收卷机构200和张力控制机构300。

为了便于多层复合带材拆卷设备1000的移动，本发明公开了放卷机构100、收卷机构200和张力控制机构300均安装在可移动架体700上，可移动架体700的底端安装有滚轮及地脚螺母，当需要移动整体多层复合带材拆卷设备1000时，将地脚螺母向远离地面的方向拧动，使得地脚螺母远离地面，滚轮与地面接触，推动可移动架体700实现整个设备的移动，为了便于推动可移动架体700，可以在可移动架体700的侧壁上安装推动把手。需要说明的是，也可以在可移动架体700上安装电机，电机驱动滚轮转动，以实现整个设备的移动。

放卷机构100用于多层复合带材400的放卷，具体地，放卷机构100包括放卷轴、放卷电机和放卷纠偏机构，多层复合带材400绕设在放卷轴上，放卷电机与放卷轴传动连接，用于带动放卷轴转动放卷。放卷纠偏机构用于防止多层复合带材400在放卷过程中发生偏斜。

收卷机构200设置在放卷机构100的后方，用于多层复合带材400拆分后形成的单层带材401的收卷，具体地，收卷机构200包括收卷轴、收卷电机和收卷纠偏机构，收卷电机与收卷轴传动连接，用于带动收卷轴转动，以实现单层带材401的收卷。收卷纠偏机构用于防止单层带材401在收卷过程中的偏斜，保证了单层带材401的收卷质量。

收卷机构200的个数与单层带材401的层数相等，以便于每层单层带材401的收卷。

张力控制机构300的个数与收卷机构200的个数相等，且张力控制机构300分别设置在放卷机构100和每个收卷机构200之间，以便于每层单层带材401的张力控制。消除了每层单层带材401张力出现波动时对多层复合带材400的影响，增强了多层复合带材拆卷设备1000的稳定性。

本发明提供的多层复合带材拆卷设备1000，使用时，放卷机构100放卷，多层复合带材400拆分为单层带材401，分别通过各个收卷机构200收卷，由于张力控制机构300设置在放卷机构100和每个收卷机构200之间，因此，实现了对各层单层带材401张力的分别调节。本发明实现了对不同层单层带材401进行差别张力控制，进而实现了多层复合带材400的稳定拆分及收卷。

在一些实施例中，如图3所示，张力控制机构300包括张力分段组件308，张力分段组件308设置在放卷机构100和每个收卷机构200之间，用于单层带材401的张力分段。

通过张力分段组件308的设置，实现了在张力分段组件308的前后，不同张力的拆分放卷和收卷。需要说明的是，本文中的前后等表示方位的词是以单层带层的移动方向进行的设定。

进一步地，本发明公开了张力控制机构300还包括张力检测器301，张力检测器301分别设置在放卷机构100与张力分段组件308之间，及张力分段组件308与收卷机构200之间，用于张力的检测。

具体地，张力检测器301为张力传感器，需要说明的是，张力检测器301不限于为张力传感器，主要满足能够实现单层带材401张力检测的装置均属于本发明的保护范围。

具体地，本发明公开了张力分段组件308包括支撑辊302、压辊303、施压装置304和驱动装置305，驱动装置305与支撑辊302传动连接，施压装置304的升降端与压辊303连接，能够调节支撑辊302和压辊303之间的间距，单层带材401从支撑辊302和压辊303之间穿过。

张力检测器301分别与驱动装置305及收卷机构200信号连接，驱动装置305和收卷机构200能够根据张力检测器301检测到的信号分别控制支撑辊302的转速及收卷机构200的收卷速度。

当张力传感器检测到单层带材401张力变化后，反馈到驱动机构，调整支撑辊302的转动速度，以调整带材的张力状况。张力传感器的数值还可以反馈到收卷电机，调整收卷速度，实现收卷张力控制。

具体地，施压装置304包括施压气缸306和框架307，施压气缸306安装在框架307上，压辊303可转动安装在压辊303架上，施压气缸306的驱动端与压辊303架连接，以实现带动压辊303架上下移动，进而实现与支撑辊302间距的调节。需要说明的是，施压装置304不限于为上述结构，也可以通过液压缸或者电推杆等代替施压气缸306。

驱动装置305为伺服电机，可以理解地，驱动装置305为伺服电机仅是本发明的一个优选实施方式，在实际应用中，也可以设置驱动装置305为旋转施压气缸306等。

支撑辊302可转动安装在框架307上，框架307固定在可移动架体700上，具体地，框架307与可移动架体700通过螺栓等可拆卸连接。

为了实现与单层带材401的紧密贴合，本发明公开了压辊303和支撑辊302中，至少一者的辊面为非刚性材料面。

若压辊303和支撑辊302均为刚性辊面，加工精度难以保证，加大了加工难度，且当加工精度差时，压辊303和支撑辊302母线存在局部点接触及接触间隙的问题，使得单层带材401有的地方被压紧，有的地方没压住，无法达到张力分段的目的，还有可能在被压紧的局部区域产生摩擦，造成单层带材401的损伤。

本发明通过设置压辊303和支撑辊302至少一者为非刚性辊面，使得压辊303和支撑辊302在接触压紧时，非刚性材料产生一定的弹性形变，使得压辊303及支撑辊302能够与单层带材401更好的紧密贴合，张力分段效果更好。具体地，非刚性材料可以为橡胶等。

在一些实施例中，多层复合带材拆卷设备1000还包括缓存机构500，缓存机构500的个数与收卷机构200的个数相等，分别设置在放卷机构100与张力控制机构300之间，用于单层带材401的缓存及张力控制。

具体地，如图4所示，本发明公开了缓存机构500包括缓存辊501、支架502和动力组件503，动力组件503安装在支架502上，缓存辊501与动力组件503传动连接。

缓存辊501的底端绕设单层带材401，动力组件503能够带动缓存辊501移动，以张紧单层带材401。

进一步地，本发明公开了动力组件503包括安装架504、缓存气缸505、传动轴506和角度检测器507，传动轴506可转动安装在安装架504上，支架502固定在传动轴506上，缓存气缸505的驱动端与传动轴506上设置的铰接杆铰接，具体地，铰接杆与传动轴506垂直连接，缓存气缸505伸缩带动传动轴506转动，进而实现缓存辊501的摆动，实现缓存辊501角度的调节。

角度检测器507安装在传动轴506上，用于检测传动轴506的转角，角度检测器507分别与缓存气缸505及收卷机构200信号连接，用于缓存气缸505内气体压力调节及单层卷材速度调节。

更进一步地，本发明公开了角度检测器507为编码器或者电位器等，以角度检测器507为编码器为例。编码器实时读取到传动轴506的转动角度，计算出摆辊的实时摆动位置和缓存气缸505的缸杆位置，多层复合带材拆卷设备1000上设置的控制器根据位置信息，调整走带速度和缓存气缸505压力，尽可能使缓存辊501和缓存气缸505在中间位置附近范围活动，实现闭环反馈控制。另外，也可以是通过检测缓存气缸505内的气体压力，反映出缓存辊501作用在单层带材401上的张力，根据张力设定值调整缓存气缸505内的气体压力，实现闭环反馈控制。本发明可以选择以上任一种张力控制方式，还可以选择双闭环反馈控制共同作用，实现单层带材401的缓存作用和精准的张力控制作用。

为了提高张力控制准确度，本发明公开了缓存气缸505为低摩擦的缓存气缸505，缓存辊501两端的轴承选择低阻尼和摩擦的轴承，相关结构件选择轻质低惯量的材料制成。

需要说明的是，缓存机构500不限于为上述结构，例如，缓存机构500包括缓存辊501和平移装置，平移装置为平放的伸缩气缸，伸缩气缸带动缓存辊501平移。

在一些实施例中，多层复合带材拆卷设备1000还包括拆分机构600，拆分机构600的个数小于多层复合带材400的层数，且拆分机构600的个数与多层复合带材400的层数差值为1，即拆分机构600的个数比多层复合带层的层数少1。

拆分机构600设置在放卷机构100与缓存机构500之间，用于多层复合带材400的拆分。

为了便于单层带材401的导向，在相邻机构之间均设置导向辊，具体地，在放卷机构100和拆分机构600之间，拆分机构600和缓存机构500之间，缓存机构500和张力控制机构300之间，及张力控制机构300与收卷机构200之间，均设置导向辊。

具体地，如图5所示，本发明公开了拆分机构600包括拆分辊601和安装座602，拆分辊601可转动安装在安装座602上，多层复合带材400绕过拆分辊601后形成预设的包角，多层复合带材400的拆分点位于与拆分辊601形成的包角的外圆区域，如图6所示。

预设的包角大于0°，且小于180°。需要说明的是，拆分辊601可以调整其布局位置，以改变包角大小，适应带材的材料属性，提高单层带材401拆分时的成品率。具体地，包角和单层带材401及其表面粘附物质的弹性模量有关，如果粘附物质较脆，则包角较小，如果粘附物质韧性较好，包角可以适当变大。在放卷机构100的放卷过程中，包角始终不变，实现了多层复合带层的稳定拆分。

为了实现拆分辊601的移动，本发明公开了拆分机构600还包括可移动组件603，可移动组件603与安装座602传动连接，能够驱动安装座602移动，以调节包角。

进一步地，本发明公开了可移动组件603包括导轨604、调节丝杠605和调节电机606，导轨604铺设在可移动架体700上，调节电机606与调节丝杠605传动连接，安装座602可滑移安装在导轨604上，且与调节丝杠605上的螺母连接，通过调节电机606驱动，带动调节丝杠605转动，调节丝杠605带动螺母移动，进而实现安装座602位置的调整。需要说明的是，也可以在可移动架体700上开导槽，安装座602上设置有可滑移安装在导槽内的滑移凸起。

具体地，导轨604的长度方向与多层复合带材400的宽度方向垂直设置，避免单层带材401从拆分辊601上脱落的问题。

更进一步地，本发明公开了相邻拆分机构600上的导轨604垂直设置，以节省空间，实现整体设备的结构紧凑。

需要说明的是，也可以人工手动调节拆分辊601的位置。

在其它一些实施例中，也可以舍去拆分机构600，而直接在放卷机构100上进行多层复合带材400的拆分。拆分点位于放卷料卷的最外圆上，以多层复合带材400为3层为例，如图7所示，包角是随着放卷卷料半径减小，持续变化的。

本发明提供的多层复合带材拆卷设备1000可以对多层复合带材400进行差别压力控制，在拆分点位置，根据工艺要求的不同，对上下层的单层带材401施加不同的张力，还可以在收卷时以不同的收卷张力进行收卷，这样可以对带材进行极大的保护，提高成品率。

需要说明的是，本文中表示方位的词，例如，上下等均是以图1中的方向进行的设定，仅为了描述的方便，不具有其它特定含义。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造特点相一致的最宽的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (12)

1.一种多层复合带材拆卷设备，其特征在于，包括放卷机构、收卷机构和张力控制机构；

所述放卷机构用于多层复合带材的放卷；

所述收卷机构设置在所述放卷机构的后方，用于所述多层复合带材拆分后形成的单层带材的收卷，所述收卷机构的个数与所述单层带材的个数相等；

所述张力控制机构的个数与所述收卷机构的个数相等，且所述张力控制机构分别设置在所述放卷机构和每个所述收卷机构之间。

2.根据权利要求1所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述张力控制机构包括张力分段组件；

所述张力分段组件设置在所述放卷机构和每个所述收卷机构之间，用于所述单层带材的张力分段。

3.根据权利要求2所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述张力控制机构还包括张力检测器；

所述张力检测器分别设置在所述放卷机构与所述张力分段组件之间，及所述张力分段组件与所述收卷机构之间，用于张力的检测。

4.根据权利要求3所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述张力分段组件包括支撑辊、压辊、施压装置和驱动装置；

所述驱动装置与所述支撑辊传动连接，所述施压装置的升降端与所述压辊连接，能够调节所述支撑辊和所述压辊之间的间距；

所述单层带材从所述支撑辊和所述压辊之间穿过；

所述张力检测器分别与所述驱动装置及所述收卷机构信号连接，所述驱动装置和所述收卷机构能够根据所述张力检测器检测到的信号分别控制所述支撑辊的转速及所述收卷机构的收卷速度。

5.根据权利要求4所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述施压装置包括施压气缸和框架，

所述施压气缸安装在所述框架上，所述压辊可转动安装在压辊架上，所述施压气缸的驱动端与所述压辊架连接；

所述支撑辊可转动安装在所述框架上；

所述驱动装置为伺服电机；

所述压辊和所述支撑辊中，至少一者的辊面为非刚性材料面。

6.根据权利要求2所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，还包括缓存机构；

所述缓存机构的个数与所述收卷机构的个数相等，分别设置在所述放卷机构与所述张力控制机构之间，用于所述单层带材的缓存及张力控制。

7.根据权利要求6所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述缓存机构包括缓存辊、支架和动力组件；

所述动力组件安装在所述支架上，所述缓存辊与所述动力组件传动连接，所述缓存辊的底端绕设所述单层带材；

所述动力组件能够带动所述缓存辊移动，以张紧所述单层带材。

8.根据权利要求7所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述动力组件包括安装架、缓存气缸、传动轴和角度检测器；

所述传动轴可转动安装在所述安装架上，所述支架固定在所述传动轴上，所述缓存气缸的驱动端与所述传动轴上设置的铰接杆铰接；

所述角度检测器安装在所述传动轴上，用于检测所述传动轴的转角，所述角度检测器分别与所述缓存气缸及所述收卷机构信号连接，用于所述缓存气缸内气体压力调节及所述单层卷材速度调节。

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，还包括拆分机构；

所述拆分机构的个数小于所述多层复合带材的层数，且所述拆分机构的个数与所述多层复合带材的层数差值为1；

所述拆分机构设置在所述放卷机构与所述缓存机构之间，用于所述多层复合带材的拆分；

在拆分点位置，上下层所述单层带材的张力大于中间层所述单层带材的张力。

10.根据权利要求9所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述拆分机构包括拆分辊和安装座；

所述拆分辊可转动安装在所述安装座上，所述多层复合带材绕过所述拆分辊后形成预设的包角，所述多层复合带材的拆分点位于与所述拆分辊形成的包角的外圆区域。

11.根据权利要求10所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述拆分机构还包括可移动组件；

所述可移动组件与所述安装座传动连接，能够驱动所述安装座移动，以调节所述包角。

12.根据权利要求11所述的多层复合带材拆卷设备，其特征在于，所述可移动组件包括导轨、调节丝杠和调节电机；

所述调节电机与所述调节丝杠传动连接；

所述导轨与所述多层复合带材的宽度方向垂直设置，所述安装座可滑移安装在所述导轨上，且与所述调节丝杠上的螺母连接；

相邻所述拆分机构上的导轨垂直设置。

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