CN114180379B - 薄膜表面兼中心收卷换卷设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种薄膜表面兼中心收卷换卷设备，包括机架，机架上安装有表面摩擦辊，在表面摩擦辊的左上方设有压辊，在机架上还能横向滑动地安装有用以安放收卷轴的滑动支座，滑动支座还设有用以容纳收卷轴端部的第一U字形叉口；还设有用以放置备用收卷轴的储轴支座，储轴支座包括一级储轴支座和二级储轴支座；一级储轴支座能转动地安装在机架上，所述二级储轴支座能滑动地安装在一级储轴支座上，二级储轴支座还设有用以容纳备用收卷轴端部的第二U字形叉口。本发明还提供一种薄膜表面兼中心收卷换卷方法。本发明能在换卷过程中切断薄膜前后造成的张力波动不会传递到表面摩擦辊的上游，确保该段薄膜的张力基本保持稳定。

Description

薄膜表面兼中心收卷换卷设备和方法

技术领域

本发明属于薄膜收卷换卷的技术领域， 具体涉及一种薄膜表面兼中心收卷换卷设备和方法。

背景技术

薄膜生产出来后，通常会利用套在收卷轴上的纸芯筒进行卷取而成为膜卷。从薄膜卷取动力来源的角度进行区分，薄膜收卷形式可以分为三种:第一种是中心收卷，顾名思义，其膜卷转动的动力直接来自位于膜卷中心的收卷轴，而收卷轴则由收卷电机直接带动；第二种是表面收卷，顾名思义，其膜卷转动的动力直接来自于与膜卷表面接触的表面摩擦辊，表面摩擦辊压在膜卷表面并对膜卷实施表面摩擦搓动, 表面摩擦辊由摩擦辊电机直接带动；第三种是表面兼中心收卷，顾名思义，其膜卷的转动兼具两种动力（表面动力和中心动力）。上述三种收卷方式分别适合于不同种类的薄膜。

表面兼中心收卷设备的表面摩擦辊一般配套设有压辊，压辊紧压着表面摩擦辊，该压辊可以使表面摩擦辊产生的表面摩擦力更有效地传递给上游的薄膜。

当收卷位置上的收卷轴卷取的薄膜到达设定长度后，必须换上新的收卷轴，这个过程称为换卷。新的收卷轴在未移动到收卷位置之前，必须预先放置在备用位置上，放在备用位置的收卷轴称为备用收卷轴，而在收卷位置进行正常卷取的收卷轴称为主收卷轴；相应的，套装在主收卷轴上面的纸芯筒称为主纸芯筒，而套装在备用收卷轴上面的纸芯筒称为备用纸芯筒。在换卷开始时，切刀移动到薄膜旁边，然后将薄膜切断，薄膜切断之后分为薄膜前段和薄膜后段，其中薄膜前段继续被已有的膜卷卷取，而薄膜后段的前沿则被双面胶纸粘到备用收卷轴上的备用纸芯筒表面；接着将原来的主收卷轴移开，以及将备用收卷轴从备用位置移动到收卷位置，这样才完成换卷过程。

传统薄膜表面兼中心收卷换卷设备和方法存在如下缺点：由于主收卷轴、备用收卷轴以及切刀在腾挪需要一定活动空间，而表面摩擦辊周围空间有限，所以在换卷期间，需要暂时将压辊移开，进而，在切刀将薄膜切断过程中以及切断后的一段时间内，表面摩擦辊上游附近的薄膜张力大幅波动甚至完全丧失，而这些部位的薄膜将被卷取到新的主纸芯筒上，属于新的膜卷的打底部分，最终造成打底质量差、薄膜褶皱、膜卷端面不齐的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种薄膜表面兼中心收卷换卷设备和方法，它能自动完成收卷过程的换卷工序，且在换卷过程中切断薄膜前后造成的张力波动不会传递到表面摩擦辊的上游，确保该段薄膜的张力基本保持稳定。

其目的可以按以下方案实现：一种薄膜表面兼中心收卷换卷设备，包括机架，机架上安装有表面摩擦辊， 表面摩擦辊由摩擦辊电机直接驱动旋转，表面摩擦辊的轴向为纵向；在表面摩擦辊的左下方设有用于引导薄膜的导辊，在表面摩擦辊的左上方设有压辊，压辊紧压着表面摩擦辊；还设有用于将薄膜沿纵向切断的切刀机构；切刀机构包括切刀摆臂、无杆气缸、切刀，无杆气缸安装在切刀摆臂的摆动端，切刀摆臂的摆轴延伸方向为纵向，切刀由无杆气缸驱动而纵向移动，切刀摆臂带动切刀和无杆气缸上下摆动；当切刀摆臂带动切刀向下摆动到位时，切刀位于工作位置；当切刀摆臂带动切刀向上摆动到位时，切刀位于避让薄膜行进路线的避让位置；其特征在于：在机架上还能横向滑动地安装有用以安放收卷轴的滑动支座，滑动支座位于表面摩擦辊的右侧，滑动支座上还设有驱动收卷轴转动的收卷电机，滑动支座还设有用以容纳收卷轴端部的第一U字形叉口，第一U字形叉口朝向上方；

还设有驱动滑动支座横向移动的横向驱动机构；当滑动支座位于其横向移动轨迹的左端且滑动支座上的收卷轴的膜卷接触到表面摩擦辊时，滑动支座上的收卷轴位于收卷位置；当滑动支座位于其横向移动轨迹的右端时，滑动支座上的收卷轴的膜卷离开表面摩擦辊，收卷轴位于卸卷位置；

还设有用以放置备用收卷轴的储轴支座，储轴支座包括一级储轴支座和二级储轴支座；一级储轴支座能转动地安装在机架上，一级储轴支座的转动中心轴线与表面摩擦辊的中心轴线重叠；机架上还安装有推动一级储轴支座转动的一级气缸；所述二级储轴支座能滑动地安装在一级储轴支座上，一级储轴支座上还设有推动二级储轴支座相对于一级储轴支座滑动的二级气缸；二级储轴支座还设有用以容纳备用收卷轴端部的第二U字形叉口，二级储轴支座上还安装有用以防止备用收卷轴端部从第二U字形叉口脱出的活动卡爪、用以驱动活动卡爪在打开位置和锁紧位置之间活动的第三气缸；当活动卡爪处于打开位置时，第二U字形叉口打开，备用收卷轴端部能自由脱离或进入第二U字形叉口；当备用收卷轴端部位于第二U字形叉口中且活动卡爪处于锁紧位置时，备用收卷轴端部不能脱离第二U字形叉口；当一级气缸的活塞杆处于完全收缩状态时，第二U字形叉口朝向上方，二级气缸活塞杆的伸出方向为竖向向上；当一级气缸的活塞杆处于完全伸出状态时，第二U字形叉口朝向右方，二级气缸活塞杆的伸出方向也朝向右方；第二U字形叉口的纵向位置与第一U字形叉口的纵向位置错开；

还设有用于将薄膜向上撑起的撑膜导辊，撑膜导辊的延伸方向为纵向, 撑膜导辊的前后两端安装在撑膜导辊支座板上，撑膜导辊支座板能摆动地安装在机架上，撑膜导辊支座板的摆动中心轴线与表面摩擦辊的转动中心轴线位置相同；还设有驱动撑膜导辊支座板上下摆动的撑膜气缸，撑膜导辊随同撑膜导辊支座板上下摆动；当撑膜导辊支座板带动撑膜导辊向上摆动到位、切刀处于工作位置且薄膜从表面摩擦辊和撑膜导辊之间绕过时，切刀刀刃的纵向投影位置对准着薄膜。

较好的是，还设有预加速组件，该预加速组件包括胶质滚轮、预加速电机、预加速支座，胶质滚轮由预加速电机直接驱动，预加速支座能左右摆动地安装在机架上，预加速支座的摆轴延伸方向为纵向，机架上还安装有驱动预加速支座左右摆动的摆动气缸；胶质滚轮、预加速电机安装在预加速支座上并随同预加速支座摆动；当预加速支座摆动到最右端、一级气缸处于完全收缩状态、二级气缸处于完全挺出状态时，安放在储轴支座的第二U字形叉口上面的备用收卷轴接触到胶质滚轮。

一种薄膜表面兼中心收卷换卷方法，采用上述薄膜表面兼中心收卷换卷设备，依次包括以下步骤：

(1)、正常收卷时，滑动支座上安装有主收卷轴，主收卷轴位于收卷位置进行收卷，其中主收卷轴上套装有主纸芯筒，滑动支座位于其横向移动轨迹的左端，主收卷轴的前后两端部位于滑动支座的第一U字形叉口中；从上游输送过来的薄膜绕过导辊，并从压辊和表面摩擦辊之间穿过，然后从表面摩擦辊的上方绕过并到达主收卷轴上的主纸芯筒；滑动支座的收卷电机驱动主收卷轴转动，主纸芯筒不断卷取薄膜并形成膜卷，膜卷接触到表面摩擦辊，摩擦辊电机驱动表面摩擦辊旋转，表面摩擦辊的摩擦力协助驱动膜卷转动；

正常收卷时，一级气缸的活塞杆处于完全收缩状态，二级气缸的活塞杆处于完全伸出状态，第二U字形叉口朝向上方，储轴支座装有纵向延伸的备用收卷轴，备用收卷轴的端部位于第二U字形叉口中，备用收卷轴套上备用纸芯筒，备用纸芯筒表面黏贴有双面胶纸；活动卡爪处于锁紧位置；撑膜气缸的活塞杆处于收缩状态，撑膜导辊位于其摆动轨迹的下端；切刀处在避让位置；预加速支座位于其摆动轨迹的最左端；

（2）、当主收卷轴的膜卷卷取达到设定长度时，开始准备换卷，预加速电机启动,摆动气缸驱动预加速支座向右摆动至最右端，胶质滚轮接触到备用纸芯筒，带动备用纸芯筒和备用收卷轴旋转，备用纸芯筒和备用收卷轴获得初速度；滑动支座向右移动，膜卷离开表面摩擦辊，滑动支座的收卷电机继续驱动主收卷轴转动，膜卷继续卷取薄膜；

（3）、撑膜气缸的活塞杆向上伸出，撑膜导辊支座板向上摆动，带动撑膜导辊向上移动，将膜卷和表面摩擦辊之间的薄膜向上撑起；

（4）、切刀摆臂向下摆动，切刀来到工作位置，切刀刀刃的纵向投影位置对准着薄膜；摆动气缸驱动预加速支座向右摆动至最左端，胶质滚轮脱离备用纸芯筒和备用收卷轴，预加速电机停转, 备用纸芯筒和备用收卷轴依靠惯性而保持转动；

（5）、二级气缸的活塞杆收缩，二级储轴支座下降，带动备用收卷轴和备用纸芯筒下降，直至备用收卷轴上的备用纸芯筒接触到表面摩擦辊而使二级气缸的活塞杆暂停收缩，此时的二级气缸的活塞杆尚未到达完全收缩位置，备用纸芯筒在备用收卷轴的惯性和表面摩擦辊的摩擦力带动下继续转动；接着无杆气缸驱动切刀纵向移动，切刀将撑膜导辊和表面摩擦辊之间的薄膜切断；薄膜切断之后分为薄膜前段和薄膜后段，其中薄膜前段继续被滑动支座上的膜卷卷取，而薄膜后段的前沿则被双面胶纸粘到备用收卷轴上的备用纸芯筒表面；备用收卷轴的备用纸芯筒开始卷取薄膜；

（6）、无杆气缸驱动切刀纵向返回，切刀摆臂向上摆动，切刀离开工作位置；撑膜气缸的活塞杆向下收缩，撑膜导辊支座板向下摆动，带动撑膜导辊向下移动；

（7）、横向驱动机构继续驱动滑动支座继续向右移动而到达卸卷位置，接着将膜卷连同主收卷轴、主纸芯筒从滑动支座上面移走；

（8）、横向驱动机构驱动滑动支座向左返回移动，直至第一U字形叉口与表面摩擦辊中心轴线的距离等于备用收卷轴端部与表面摩擦辊中心轴线的距离；

（9）、一级气缸的活塞杆伸出，带动一级储轴支座绕表面摩擦辊中心轴线顺时针转动，二级储轴支座、备用收卷轴和备用纸芯筒也绕表面摩擦辊中心轴线顺时针转动，使第二U字形叉口朝向右方；备用收卷轴的端部纳入滑动支座的第一U字形叉口中，此后备用纸芯筒在收卷电机以及表面摩擦辊的驱动下开始正式卷取薄膜，备用收卷轴转化成为新的主收卷轴，备用纸芯筒转化成为新的主纸芯筒；

（10）、第三气缸驱动活动卡爪到达打开位置，第二U字形叉口打开，二级气缸的活塞杆继续收缩直至到达完全收缩位置，二级储轴支座向左移动，第二U字形叉口向左移动而脱离新的主收卷轴的端部；此后，一级气缸的活塞杆收缩，带动一级储轴支座、二级储轴支座绕表面摩擦辊中心轴线逆时针转动，第二U字形叉口重新朝向上方，接着二级气缸活塞杆完全伸出；最后在第二U字形叉口装上新的备用收卷轴，新的备用收卷轴上套上有新的备用纸芯筒，第三气缸驱动活动卡爪到达锁紧位置，重新回到步骤（1）的正常收卷状态。

本发明具有以下优点和效果：

能自动完成收卷过程的换卷工序，自化程度高，且结构小巧、占用空间小，步骤简便。另外，换卷过程中，所有部件的移动均发生在表面摩擦辊的正上方或右侧，而表面摩擦辊的左侧则不需要发生换卷动作，因此在换卷过程中，新的备用收卷轴保持转动而保持对上游的薄膜形成张力，且压辊一直紧压在表面摩擦辊的左上角，使得换卷过程中切断薄膜前后造成的张力波动不会传递到表面摩擦辊的上游，确保该段薄膜的张力基本保持稳定，为后续的膜卷打底提供良好的基础，有利于提高新膜卷的打底质量，避免打底时薄膜褶皱，避免膜卷端面不齐的问题。

附图说明

图1是本发明第一种具体实施例在正常收卷时的状态示意图，即第二种具体实施例的步骤（1）的示意图。

图2是图1中储轴支座及其相关部件的纵向投影位置关系示意图。

图3是图2 中局部放大示意图。

图4是图3所示结构的立体示意图。

图5是滑动支座的第一U字形叉口的结构示意图。

图6是撑膜导辊的驱动结构示意图。

图7是本发明第二种具体实施例的步骤（2）的示意图。

图8是图7中的切刀摆臂带动切刀向下摆动到位、撑膜导辊向上移动到位时的示意图。

图9是图8所示状态下的储轴支座的纵向投影示意图。

图10是本发明第二种具体实施例的步骤（6）完成之后的状态示意图。

图11是本发明第二种具体实施例的步骤（7）完成之后的状态示意图。

图12是本发明第二种具体实施例的步骤（9）完成之后的状态示意图。

图13是图12中局部放大意图。

图14是图13中的活动卡爪打开之后的状态示意图。

图15是本发明第二种具体实施例的步骤（10）中的二级储轴支座向左移动之后的状态示意图。

图16是是图15所示状态下的储轴支座的纵向投影示意图。

图17是图15中的一级气缸的活塞杆完全收缩、二级气缸活塞杆完全伸出之后的变化状态示意图。

图18是图17所示状态下的储轴支座的纵向投影示意图。

图19是图17中的储轴支座放上备用收卷轴之后的变化状态示意图。

图20是图19所示状态下的储轴支座的纵向投影示意图。

具体实施方式

实施例一

图1、图2所示的一种薄膜表面兼中心收卷换卷设备，包括机架，机架上安装有表面摩擦辊1， 表面摩擦辊1由摩擦辊电机直接驱动旋转，表面摩擦辊1的轴向为纵向；在表面摩擦辊1的左下方设有用于引导薄膜80的导辊11，在表面摩擦辊1的左上方设有压辊12，压辊12紧压着表面摩擦辊1；在机架上还能横向滑动地安装有用以安放收卷轴的滑动支座2，滑动支座2位于表面摩擦辊1的右侧，滑动支座2上还设有驱动收卷轴转动的收卷电机，滑动支座2还设有用以容纳收卷轴端部的第一U字形叉口21，第一U字形叉口21朝向上方，如图5所示；

还设有驱动滑动支座2横向移动的横向驱动机构；当滑动支座2位于其横向移动轨迹的左端且滑动支座上的收卷轴的膜卷接触到表面摩擦辊1时，滑动支座2上的收卷轴位于收卷位置，如图1所示；当滑动支座2位于其横向移动轨迹的右端时，滑动支座上的收卷轴的膜卷离开表面摩擦辊1，收卷轴位于卸卷位置，如图10、图11所示；

图1、图2、图3、图4所示，还设有用以放置备用收卷轴的储轴支座3，储轴支座3包括一级储轴支座31和二级储轴支座32；一级储轴支座31能转动地安装在机架上，一级储轴支座31的转动中心轴线与表面摩擦辊1的中心轴线重叠；机架上还安装有推动一级储轴支座31转动的一级气缸310；所述二级储轴支座32能滑动地安装在一级储轴支座31上，一级储轴支座31上还设有推动二级储轴支座32相对于一级储轴支座31滑动的二级气缸320；二级储轴支座32还设有用以容纳备用收卷轴端部的第二U字形叉口321，二级储轴支座32上还安装有用以防止备用收卷轴端部从第二U字形叉口脱出的活动卡爪33、用以驱动活动卡爪33在打开位置和锁紧位置之间活动的第三气缸330；当活动卡爪33处于打开位置时，第二U字形叉口321打开，备用收卷轴端部能自由脱离或进入第二U字形叉口321，如图14所示；当备用收卷轴端部位于第二U字形叉口321中且活动卡爪33处于锁紧位置时，备用收卷轴端部不能脱离第二U字形叉口321，如图13所示；当一级气缸310的活塞杆处于完全收缩状态时，第二U字形叉口321朝向上方，二级气缸320的活塞杆的伸出方向为竖向向上，如图2、图3、图4所示；当一级气缸310的活塞杆处于完全伸出状态时，第二U字形叉口321朝向右方，二级气缸320活塞杆的伸出方向也朝向右方，如图12、图13、图14所示；第二U字形叉口321的纵向位置与第一U字形叉口21的纵向位置错开；

图1、图8所示，还设有用于将薄膜沿纵向切断的切刀机构；切刀机构包括切刀摆臂41、无杆气缸42、切刀43，无杆气缸42安装在切刀摆臂41的摆动端，切刀摆臂41的摆轴延伸方向为纵向，切刀43由无杆气缸42驱动而纵向移动，切刀摆臂41带动切刀43和无杆气缸42上下摆动；当切刀摆臂41带动切刀43向下摆动到位时，切刀43位于工作位置，如图8所示；当切刀摆臂41带动切刀43向上摆动到位时，切刀41位于避让薄膜行进路线的避让位置，如图1所示；

图1、图6、图8、图9所示，还设有用于将薄膜向上撑起的撑膜导辊5，撑膜导辊5的延伸方向为纵向, 撑膜导辊5的前后两端安装在撑膜导辊支座板50上，撑膜导辊支座板50能摆动地安装在机架上，撑膜导辊支座板50的摆动中心轴线与表面摩擦辊1的转动中心轴线位置相同；还设有驱动撑膜导辊支座板50上下摆动的撑膜气缸51，撑膜导辊5随同撑膜导辊支座板50上下摆动；当撑膜导辊支座板50带动撑膜导辊5向上摆动到位、切刀43处于工作位置且薄膜80从表面摩擦辊1和撑膜导辊5之间绕过时，切刀43刀刃的纵向投影位置对准着薄膜80。

图1、图2所示，还设有预加速组件，该预加速组件包括胶质滚轮6、预加速电机、预加速支座60，胶质滚轮6由预加速电机直接驱动，预加速支座60能左右摆动地安装在机架上，预加速支座的摆轴61延伸方向为纵向，机架上还安装有驱动预加速支座60左右摆动的摆动气缸62；胶质滚轮6、预加速电机安装在预加速支座60上并随同预加速支座摆动；当预加速支座60摆动到最右端、一级气缸310处于完全收缩状态、二级气缸320处于完全挺出状态时，安放在储轴支座的第二U字形叉口321上面的备用收卷轴接触到胶质滚轮6，如图7所示。

实施例二

一种表面兼中心收卷换卷方法，采用上述表面兼中心收卷换卷设备，依次包括以下步骤：

(1)、正常收卷时，滑动支座2上安装有主收卷轴81，主收卷轴81位于收卷位置进行收卷，其中主收卷轴81上套装有主纸芯筒82（主纸芯筒82的直径大于主收卷轴81的主体段，而主收卷轴81的主体段的直径还大于主收卷轴81的端部的直径），滑动支座2位于其横向移动轨迹的左端，主收卷轴81的前后两端部位于滑动支座的第一U字形叉口21中；从上游输送过来的薄膜80绕过导辊11，并从压辊12和表面摩擦辊1之间穿过，然后从表面摩擦辊1的上方绕过并到达主收卷轴81上的主纸芯筒82；滑动支座2的收卷电机驱动主收卷轴81转动，主纸芯筒82不断卷取薄膜80并形成膜卷8，膜卷8接触到表面摩擦辊1，摩擦辊电机驱动表面摩擦辊1旋转，表面摩擦辊1的摩擦力协助驱动膜卷8转动，如图1所示；

正常收卷时，一级气缸310的活塞杆处于完全收缩状态，二级气缸320的活塞杆处于完全伸出状态，第二U字形叉口321朝向上方，储轴支座3装有纵向延伸的备用收卷轴83，备用收卷轴83的端部位于第二U字形叉口321中，备用收卷轴83套上有备用纸芯筒84，备用纸芯筒84表面黏贴有双面胶纸；活动卡爪33处于锁紧位置；撑膜气缸51的活塞杆处于收缩状态，撑膜导辊5位于其摆动轨迹的下端；切刀43位于避让位置；预加速支座60位于其摆动轨迹的最左端；

（2）、当主收卷轴81的膜卷8卷取达到设定长度时，开始准备换卷，预加速电机启动,摆动气缸62驱动预加速支座60向右摆动至最右端，胶质滚轮6接触到备用纸芯筒84，带动备用纸芯筒84和备用收卷轴83旋转，使备用纸芯筒84和备用收卷轴83获得初速度；滑动支座2向右移动，膜卷8离开表面摩擦辊1，滑动支座2的收卷电机继续驱动主收卷轴81转动，膜卷8继续卷取薄膜80，如图7所示；

（3）、撑膜气缸51的活塞杆向上伸出，撑膜导辊支座板50向上摆动，带动撑膜导辊5向上移动，将膜卷8和表面摩擦辊1之间的薄膜80向上撑起，如图8所示；

（4）、切刀摆臂41向下摆动，切刀43来到工作位置，切刀43刀刃的纵向投影位置对准着薄膜80；摆动气缸62驱动预加速支座60向右摆动至最左端，胶质滚轮6脱离备用纸芯筒84和备用收卷轴83，预加速电机停转, 备用纸芯筒84和备用收卷轴83依靠惯性而保持转动，如图8所示；

（5）、二级气缸320的活塞杆收缩，二级储轴支座32下降，带动备用收卷轴83和备用纸芯筒84下降，直至备用收卷轴83上的备用纸芯筒84接触到表面摩擦辊1而使二级气缸320的活塞杆暂停收缩，此时二级气缸320的活塞杆尚未到达完全收缩位置，备用纸芯筒84在备用收卷轴82的惯性和表面摩擦辊1的摩擦力带动下继续转动，如图8、图9所示；接着无杆气缸42驱动切刀43纵向移动，切刀43将撑膜导辊5和表面摩擦辊1之间的薄膜80切断；薄膜80切断之后分为薄膜前段和薄膜后段，其中薄膜前段继续被滑动支座2上的膜卷8卷取，而薄膜后段的前沿则被双面胶纸粘到备用收卷轴83上的备用纸芯筒84表面；备用收卷轴的备用纸芯筒84开始卷取薄膜；

（6）、无杆气缸42驱动切刀43纵向返回，切刀摆臂41向上摆动，切刀43离开工作位置；撑膜气缸51的活塞杆向下收缩，撑膜导辊支座板50向下摆动，带动撑膜导辊5向下移动，如图10所示；

（7）、横向驱动机构继续驱动滑动支座2继续向右移动而到达卸卷位置，接着将膜卷8连同主收卷轴81、主纸芯筒82从滑动支座2上面移走，如图11所示；

（8）、横向驱动机构驱动滑动支座2向左返回移动，直至第一U字形叉口21与表面摩擦辊1中心轴线之间的距离等于此时的备用收卷轴83端部与表面摩擦辊1中心轴线之间的距离；

（9）、一级气缸310的活塞杆伸出，带动一级储轴支座31绕表面摩擦辊1中心轴线顺时针转动，二级储轴支座32、备用收卷轴83和备用纸芯筒84也绕表面摩擦辊1中心轴线顺时针转动（公转），使第二U字形叉口321朝向右方；备用收卷轴83的端部纳入滑动支座2的第一U字形叉口21中，此后备用纸芯筒83在收卷电机以及表面摩擦辊1的驱动下开始在收卷位置卷取薄膜80，备用收卷轴83转化成为新的主收卷轴，备用纸芯筒84转化成为新的主纸芯筒，如图12、图13所示；

（10）、第三气缸330驱动活动卡爪33到达打开位置，第二U字形叉口321打开，如图14所示，二级气缸320的活塞杆继续收缩直至到达完全收缩位置，二级储轴支座32向左移动，第二U字形叉口321向左移动而脱离新的主收卷轴83的端部，如图15、图16；此后，一级气缸310的活塞杆收缩，带动一级储轴支座31、二级储轴支座32绕表面摩擦辊1中心轴线逆时针转动，第二U字形叉口321重新朝向上方，接着二级气缸320的活塞杆完全伸出，如图17、图18所示；最后在第二U字形叉口321装上新的备用收卷轴85，新的备用收卷轴85上套上有新的备用纸芯筒86（备用纸芯筒86表面按照常规同样黏贴有双面胶纸），第三气缸330驱动活动卡爪33到达锁紧位置，重新回到步骤（1）的正常收卷状态，如图19、图20所示。

如此不断循环进行步骤（1）至步骤（10）。

Claims (3)

1.一种薄膜表面兼中心收卷换卷设备，包括机架，机架上安装有表面摩擦辊， 表面摩擦辊由摩擦辊电机直接驱动旋转，表面摩擦辊的轴向为纵向；在表面摩擦辊的左下方设有用于引导薄膜的导辊，在表面摩擦辊的左上方设有压辊，压辊紧压着表面摩擦辊；还设有用于将薄膜沿纵向切断的切刀机构；切刀机构包括切刀摆臂、无杆气缸、切刀，无杆气缸安装在切刀摆臂的摆动端，切刀摆臂的摆轴延伸方向为纵向，切刀由无杆气缸驱动而纵向移动，切刀摆臂带动切刀和无杆气缸上下摆动；当切刀摆臂带动切刀向下摆动到位时，切刀位于工作位置；当切刀摆臂带动切刀向上摆动到位时，切刀位于避让薄膜行进路线的避让位置；其特征在于：在机架上还能横向滑动地安装有用以安放收卷轴的滑动支座，滑动支座位于表面摩擦辊的右侧，滑动支座上还设有驱动收卷轴转动的收卷电机，滑动支座还设有用以容纳收卷轴端部的第一U字形叉口，第一U字形叉口朝向上方；

还设有驱动滑动支座横向移动的横向驱动机构；当滑动支座位于其横向移动轨迹的左端且滑动支座上的收卷轴的膜卷接触到表面摩擦辊时，滑动支座上的收卷轴位于收卷位置；当滑动支座位于其横向移动轨迹的右端时，滑动支座上的收卷轴的膜卷离开表面摩擦辊，收卷轴位于卸卷位置；

还设有用以放置备用收卷轴的储轴支座，储轴支座包括一级储轴支座和二级储轴支座；一级储轴支座能转动地安装在机架上，一级储轴支座的转动中心轴线与表面摩擦辊的中心轴线重叠；机架上还安装有推动一级储轴支座转动的一级气缸；所述二级储轴支座能滑动地安装在一级储轴支座上，一级储轴支座上还设有推动二级储轴支座相对于一级储轴支座滑动的二级气缸；二级储轴支座还设有用以容纳备用收卷轴端部的第二U字形叉口，二级储轴支座上还安装有用以防止备用收卷轴端部从第二U字形叉口脱出的活动卡爪、用以驱动活动卡爪在打开位置和锁紧位置之间活动的第三气缸；当活动卡爪处于打开位置时，第二U字形叉口打开，备用收卷轴端部能自由脱离或进入第二U字形叉口；当备用收卷轴端部位于第二U字形叉口中且活动卡爪处于锁紧位置时，备用收卷轴端部不能脱离第二U字形叉口；当一级气缸的活塞杆处于完全收缩状态时，第二U字形叉口朝向上方，二级气缸活塞杆的伸出方向为竖向向上；当一级气缸的活塞杆处于完全伸出状态时，第二U字形叉口朝向右方，二级气缸活塞杆的伸出方向也朝向右方；第二U字形叉口的纵向位置与第一U字形叉口的纵向位置错开；

还设有用于将薄膜向上撑起的撑膜导辊，撑膜导辊的延伸方向为纵向, 撑膜导辊的前后两端安装在撑膜导辊支座板上，撑膜导辊支座板能摆动地安装在机架上，撑膜导辊支座板的摆动中心轴线与表面摩擦辊的转动中心轴线位置相同；还设有驱动撑膜导辊支座板上下摆动的撑膜气缸，撑膜导辊随同撑膜导辊支座板上下摆动；当撑膜导辊支座板带动撑膜导辊向上摆动到位、切刀处于工作位置且薄膜从表面摩擦辊和撑膜导辊之间绕过时，切刀刀刃的纵向投影位置对准着薄膜。

2.根据权利要求1所述的薄膜表面兼中心收卷换卷设备，其特征在于：还设有预加速组件，该预加速组件包括胶质滚轮、预加速电机、预加速支座，胶质滚轮由预加速电机直接驱动，预加速支座能左右摆动地安装在机架上，预加速支座的摆轴延伸方向为纵向，机架上还安装有驱动预加速支座左右摆动的摆动气缸；胶质滚轮、预加速电机安装在预加速支座上并随同预加速支座摆动；当预加速支座摆动到最右端、一级气缸处于完全收缩状态、二级气缸处于完全挺出状态时，安放在储轴支座的第二U字形叉口上面的备用收卷轴接触到胶质滚轮。

3.一种薄膜表面兼中心收卷换卷方法，采用权利要求2所述的表面兼中心收卷换卷设备，依次包括以下步骤：

(1)、正常收卷时，滑动支座上安装有主收卷轴，主收卷轴位于收卷位置进行收卷，其中主收卷轴上套装有主纸芯筒，滑动支座位于其横向移动轨迹的左端，主收卷轴的前后两端部位于滑动支座的第一U字形叉口中；从上游输送过来的薄膜绕过导辊，并从压辊和表面摩擦辊之间穿过，然后从表面摩擦辊的上方绕过并到达主收卷轴上的主纸芯筒；滑动支座的收卷电机驱动主收卷轴转动，主纸芯筒不断卷取薄膜并形成膜卷，膜卷接触到表面摩擦辊，摩擦辊电机驱动表面摩擦辊旋转，表面摩擦辊的摩擦力协助驱动膜卷转动；

正常收卷时，一级气缸的活塞杆处于完全收缩状态，二级气缸的活塞杆处于完全伸出状态，第二U字形叉口朝向上方，储轴支座装有纵向延伸的备用收卷轴，备用收卷轴的端部位于第二U字形叉口中，备用收卷轴套上备用纸芯筒，备用纸芯筒表面黏贴有双面胶纸；活动卡爪处于锁紧位置；撑膜气缸的活塞杆处于收缩状态，撑膜导辊位于其摆动轨迹的下端；；切刀处在避让位置；预加速支座位于其摆动轨迹的最左端；

（2）、当主收卷轴的膜卷卷取达到设定长度时，开始准备换卷，预加速电机启动,摆动气缸驱动预加速支座向右摆动至最右端，胶质滚轮接触到备用收卷轴，带动备用收卷轴旋转，备用收卷轴获得初速度；滑动支座向右移动，膜卷离开表面摩擦辊，滑动支座的收卷电机继续驱动主收卷轴转动，膜卷继续卷取薄膜；

（3）、撑膜气缸的活塞杆向上伸出，撑膜导辊支座板向上摆动，带动撑膜导辊向上移动，将膜卷和表面摩擦辊之间的薄膜向上撑起；

（4）、切刀摆臂向下摆动，切刀来到工作位置，切刀刀刃的纵向投影位置对准着薄膜；摆动气缸驱动预加速支座向右摆动至最左端，胶质滚轮脱离备用收卷轴，预加速电机停转,备用收卷轴依靠惯性而保持转动；

（5）、二级气缸的活塞杆收缩，二级储轴支座下降，带动备用收卷轴和备用纸芯筒下降，直至备用收卷轴上的备用纸芯筒接触到表面摩擦辊而使二级气缸的活塞杆暂停收缩，此时的二级气缸的活塞杆尚未到达完全收缩位置，备用纸芯筒在备用收卷轴的惯性和表面摩擦辊的摩擦力带动下继续转动；接着无杆气缸驱动切刀纵向移动，切刀将撑膜导辊和表面摩擦辊之间的薄膜切断；薄膜切断之后分为薄膜前段和薄膜后段，其中薄膜前段继续被滑动支座上的膜卷卷取，而薄膜后段的前沿则被双面胶纸粘到备用收卷轴上的备用纸芯筒表面；备用收卷轴的备用纸芯筒开始卷取薄膜；

（6）、无杆气缸驱动切刀纵向返回，切刀摆臂向上摆动，切刀离开工作位置；撑膜气缸的活塞杆向下收缩，撑膜导辊支座板向下摆动，带动撑膜导辊向下移动；

（7）、横向驱动机构继续驱动滑动支座继续向右移动而到达卸卷位置，接着将膜卷连同主收卷轴、主纸芯筒从滑动支座上面移走；

（8）、横向驱动机构驱动滑动支座向左返回移动，直至第一U字形叉口与表面摩擦辊中心轴线的距离等于备用收卷轴端部与表面摩擦辊中心轴线的距离；

（9）、一级气缸的活塞杆伸出，带动一级储轴支座绕表面摩擦辊中心轴线顺时针转动，二级储轴支座、备用收卷轴和备用纸芯筒也绕表面摩擦辊中心轴线顺时针转动，使第二U字形叉口朝向右方；备用收卷轴的端部纳入滑动支座的第一U字形叉口中，此后备用纸芯筒在收卷电机以及表面摩擦辊的驱动下开始正式卷取薄膜，备用收卷轴转化成为新的主收卷轴，备用纸芯筒转化成为新的主纸芯筒；

（10）、第三气缸驱动活动卡爪到达打开位置，第二U字形叉口打开，二级气缸的活塞杆继续收缩直至到达完全收缩位置，二级储轴支座向右移动，第二U字形叉口向右移动而脱离新的主收卷轴的端部；此后，一级气缸的活塞杆收缩，带动一级储轴支座、二级储轴支座绕表面摩擦辊中心轴线逆时针转动，第二U字形叉口重新朝向上方，接着二级气缸活塞杆完全伸出；最后在第二U字形叉口装上新的备用收卷轴，新的备用收卷轴上套上有新的备用纸芯筒，第三气缸驱动活动卡爪到达锁紧位置，重新回到步骤（1）的正常收卷状态。

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