CN116371826B - 一种卷对卷真空等离子清洗机及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卷对卷真空等离子清洗机及其工作方法,卷对卷真空等离子清洗机包括,缸体,缸体内设置膜材收放部和等离子发生部;膜材收放部,包括膜材放卷轴、硅胶辊一、硅胶辊二、调压辊和膜材收卷轴,调压辊设置在膜材收卷轴的上方,调压辊能升降调节压力;等离子发生部,包括阳极板和阴极板,阳极板和阴极板之间设置导向辊一和导向辊二;膜材从膜材放卷轴放卷依次经硅胶辊一、导向辊一、导向辊二、硅胶辊二和调压辊后至膜材收卷轴收卷。通过导向辊和调压辊结构的设置使得卷对卷等离子清洗机可以处理的膜材厚度从原有的8丝提高到1丝,1丝即0.01毫米,使得能够清洗的薄膜厚度越来越薄,适用性更强。

Description

一种卷对卷真空等离子清洗机及其工作方法
技术领域
本发明涉及等离子清洗领域,尤其是一种卷对卷真空等离子清洗机及其工作方法。
背景技术
等离子清洗是通过使用称为等离子体的电离气体从物体表面清除物质的过程,该过程通常在真空室中利用诸如氩气、氧气、空气和氢/氮的混合物进行。通过使用高频电压(通常为kHz到MHz)电离低压气体(通常约为1/1000大气压)被击穿并通过辉光发电而发生离子化和产生等离子体。让在真空室产生的等离子体把被处理物质完全笼罩并开始清洗;清洗完毕后切断高频电压并将气体及气化的污垢排出,同时向真空室内鼓入空气将气压升至大气压。
随着等离子清洗技术的发展,能够进行等离子清洗的物质越来越多样化,不仅能够满足独立物体如颗粒、玩偶等的清洗,还能进行整卷膜材的连续清洗,膜材的清洗通过在等离子真空清洗机内设置收放卷机构,使得放卷的膜材经过等离子处理后收卷,清洗处理高效且操作便捷。现有的等离子处理技术,膜材产品的清洗存在着一些问题,例如可以处理的膜材厚度有限,薄膜清洗收卷困难;膜材易出现高温烫伤,等离子处理后高温使得膜材变软,容易变形,甚至出现高温烫伤后,后续无法使用,不利于批量生产。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种卷对卷真空等离子清洗机,达到保证卷对卷真空等离子清洗机能够清洗更薄厚度薄膜的目的。具体为一种卷对卷真空等离子清洗机,包括:
缸体,缸体内设置膜材收放部和等离子发生部;
膜材收放部,包括膜材放卷轴、硅胶辊一、硅胶辊二、调压辊和膜材收卷轴,调压辊设置在膜材收卷轴的上方,调压辊升降调节压力,调压辊保持与膜材收卷轴的表面贴合;
等离子发生部,包括阳极板和阴极板,阳极板和阴极板相对设置,阳极板和阴极板之间设置导向辊一和导向辊二;
膜材从膜材放卷轴放卷依次经硅胶辊一、导向辊一、导向辊二、硅胶辊二和调压辊后至膜材收卷轴收卷。
进一步地,调压辊转轴的两端分别穿过支撑架,支撑架设有两个,两个支撑架分别设置在调压辊转轴的两端,调压辊转轴相对于支撑架转动,支撑架远离调压辊的一端滑动安装在滑轨上,滑轨固定连接在缸体的侧壁上,支撑架与滑轨通过直线轴承滑动连接。
进一步地,调压气缸设置在支撑架的下方,调压气缸的气缸杆与支撑架固定连接,调压气缸的气缸主体固定连接在缸体的侧壁或底壁上。
进一步地,阳极板和阴极板均至少设置一个,阳极板和阴极板内部均嵌入冷却管道,冷却管道呈蛇形分布。
进一步地,导向辊一的转轴由支撑件一以及导向辊二的转轴由支撑件二固定在阳极板的上表面。
进一步地,缸体上方设置有两个水蒸气发生器,缸体后盖板上设置有水蒸气进口一和水蒸气进口二,两个水蒸气发生器分别连接水蒸气进口一和水蒸气进口二。
进一步地,调压辊内部为空心腔,空心腔沿调压辊的径向方向分隔为多个同心的环形腔体,环形腔体与冷却水供应装置连接。
进一步地,调压辊的一端圆心处连接进水管,另一端圆心处连接出水管;进水管由圆心经每一层环形腔体延伸至最外层的环形腔体,在每一层环形腔体内,进水管上均设有进水阀,进水阀由电磁信号控制其开关;所述出水管由圆心经每一层环形腔体延伸至最外层的环形腔体,在每一层环形腔体内,出水管上均设有出水阀,出水阀由电磁信号控制其开关。
进一步地,所述多个同心的环形腔体的体积相等,调压辊的支撑架上设置温度检测器。
还涉及一种基于上述的卷对卷真空等离子清洗机的工作方法,具体为,
从膜材放卷轴放卷依次经硅胶辊一、导向辊一、导向辊二、硅胶辊二和调压辊后至膜材收卷轴收卷;
等离子发生部对膜材进行等离子处理,
调压辊升降调节压力。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过导向辊和调压辊结构的设置,导向辊为经过极板进行等离子清洗的膜材提供支撑,减少薄膜悬空的距离,使膜材膜面得到更多的支撑,减少褶皱的产生,调压轮与膜材收卷轴对滚收卷,使得剩余的褶皱被压平,从而获得更优质的收卷效果,使得卷对卷等离子清洗机可以处理的膜材厚度从原有的8丝提高到1丝,1丝即0.01毫米,使得能够清洗的薄膜厚度越来越薄,适用性更强,且膜材收卷效果更好。
2、通过设置调压气缸,使得收卷膜材所受的压力大小保持在合适范围,避免压力过小卷材卷入空气过多,膜层较松软,也能避免压力过大,卷材容易出现凸起等异常。
3、等离子清洗后导致膜材的温度升高,在阴极板和阳极板中设置有冷却管道通入冷却水,对等离子清洗时的膜材进行降温,并且在调压辊内通入冷却水,对收卷时的膜材进一步进行降温,并设置温度检测器,保证膜材收卷时的温度处于适当的范围内,避免膜材因温度过高导致膜材变软,容易变形,收卷不均等不良现象,甚至出现高温烫伤后,后续无法使用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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示出了本发明实施例提供的卷对卷真空等离子清洗机的整体图;
图2示出了本发明实施例提供的卷对卷真空等离子清洗机的透视图;
图3示出本发明实施例提供的卷对卷真空等离子清洗机的内部图;
图4示出本发明实施例提供的卷对卷真空等离子清洗机的极板图;
图5示出本发明实施例提供的卷对卷真空等离子清洗机的传动结构立体图;
图6示出本发明实施例提供的卷对卷真空等离子清洗机的传动结构侧视图;
图7示出本发明实施例提供的卷对卷真空等离子清洗机的调压辊端面放大图;
图8示出本发明实施例提供的卷对卷真空等离子清洗机的膜材收卷受力示意图。
附图标记说明:
缸体主体101;缸体前盖板102;缸体后盖板103;真空泵接口104;缸体平衡进气口105;缸体后盖板固定块106;缸体主体固定块107;电极接入口108;接地端子109;膜材放卷轴201;硅胶辊一202;硅胶辊二203;调压辊204;膜材收卷轴205;支撑架206;滑轨207;直线轴承208;气涨轴进气密封件一209;气涨轴进气密封件二210;电机211;电机左盖板212;电机右盖板213;电机固定盖板214;同步轮一215;同步轮二216;同步带一217;磁传动装置218;轴承座219;磁传动转子220;主动轮安装座221;同步轮四222;同步轮三223;同步带二224;进水管225;进水阀226;环形腔体227;调压气缸228;阳极板301;阴极板302;导向辊一303;导向辊二304;阳极板固定件305;阴极板固定件306;电极组件一307;电极组件二308;冷却管道309;冷水进口310;冷水出口311;支撑件一312;支撑件二313;水蒸气发生器固定板一401;水蒸气发生器固定板二402;水蒸气进口一403;水蒸气进口二404。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整地说明,显然,所描述的实施例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。
本发明实施例提供的一种卷对卷真空等离子清洗机,具体如图1-8所示。包括,
缸体,缸体内设置膜材收放部和等离子发生部;
膜材收放部,包括膜材放卷轴201、硅胶辊一202、硅胶辊二203、调压辊204和膜材收卷轴205,调压辊204设置在膜材收卷轴205的上方,调压辊204自动升降,始终保持与膜材收卷轴205的表面贴合;
等离子发生部,包括阳极板301和阴极板302,阳极板301和阴极板302相对设置,阳极板301和阴极板302之间设置导向辊一303和导向辊二304;
膜材从膜材放卷轴201放卷依次经硅胶辊一202、导向辊一303、导向辊二304、硅胶辊二203和调压辊204后至膜材收卷轴205收卷。
在一具体实施例中,参见图3,调压辊204转轴的两端分别穿过支撑架206,支撑架206设有两个,两个支撑架206分别设置在调压辊204转轴的两端,调压辊204转轴相对于支撑架206转动,支撑架206远离调压辊204的一端滑动安装在滑轨207上,滑轨207固定连接在缸体的侧壁上,支撑架206与滑轨207通过直线轴承208滑动连接。
以图3为例,膜材具体走向为,从膜材放卷轴201左侧放卷依次经硅胶辊一202左侧、导向辊一303上方、导向辊二304上方、硅胶辊二203右侧和调压辊204左侧后从膜材收卷轴205右侧收卷;等离子发生部对膜材进行等离子处理,调压辊204滑动设置在滑轨207上,在调压辊204重力作用下,压靠在膜材收卷轴205的上表面,随着膜材收卷轴205上膜材厚度的变化,调压辊204自动升降,始终保持与膜材收卷轴205的表面贴合。膜材收卷轴205在电机211驱动下顺时针转动,调压辊204在膜的带动下逆时针转动,随着膜材收卷轴205上收卷的膜越来越厚,调压辊204会沿着滑轨207上升,但调压辊204保持压靠在膜材收卷轴205的上表面的状态,对膜材收卷轴205上收卷的膜材施加一定的压力,使得膜材收卷整齐、避免膜材上出现褶皱。在收卷厚度在1丝到5丝之间的超薄膜材时,卷膜在承受拉力时会产生褶皱,导向辊一303和导向辊二304的设置为经过极板进行等离子清洗的膜材提供支撑,减少薄膜悬空的距离,使膜材膜面得到更多的支撑,减少褶皱的产生,但仅设置导向辊不能完全避免褶皱,为了得到更平的膜面,还设置调压辊204,调压轮与膜材收卷轴205对滚收卷,使得剩余的褶皱被压平,从而获得更优质的收卷效果;可见,通过上述导向辊和调压辊结构的设置使得卷对卷等离子清洗机可以处理的膜材厚度从原有的8丝提高到1丝,1丝即0.01毫米,使得能够清洗的薄膜厚度越来越薄,适用性更强,且膜材收卷效果更好。
在一具体实施例中,参见图1,缸体1包括缸体主体101、缸体前盖板102和缸体后盖板103,缸体主体101为具有四个侧壁的框形,缸体前盖板102设置在缸体主体101的前方,缸体后盖板103设置在缸体主体101的后方;缸体前盖板102与缸体主体101铰接连接,缸体前盖板102能够打开和关闭,缸体前盖板102上设置有透明玻璃窗和气体通入孔,气体通入孔与工艺气体的供气源连通,具体的工艺气体类型根据实际的清洁需要选择,如氧气、氢气、氩气、氮气等,通过透明玻璃窗能够观察缸体内部的工作情况,缸体前盖板102与缸体主体101配合的部位设有密封胶条,以使缸体前盖板102关闭时,保证缸体内部的密封性;缸体后盖板103与缸体主体101固定连接,且两者之间具有良好的密封性,缸体后盖板103上设有真空泵接口104和缸体平衡进气口105,通过真空泵接口104连接真空泵对缸体内部抽真空,缸体平衡进气口105通过三通法兰分别连接缸体内部、真空计和压缩空气,通过真空计检测缸体内部的气压,等离子清洗完成后打开压缩空气的电磁阀,平衡缸体内部气压;且缸体后盖板103与缸体主体101固定连接方式具体如下,在缸体后盖板103上固定设置若干缸体后盖板固定块106,缸体后盖板固定块106上设有固定孔,缸体主体101上固定设置若干缸体主体固定块107,缸体主体固定块107上设置有螺纹孔,缸体后盖板固定块106与缸体主体固定块107一一对应,缸体固定螺丝穿过固定孔后与螺纹孔螺纹连接,将缸体后盖板103与缸体主体101锁紧形成固定连接,可选地,缸体后盖板固定块106设置四个,分别固定在缸体后盖板103的四个角处,并且设置对应的缸体主体固定块107。
在一具体实施例中,参见图3,等离子发生部包括阳极板301和阴极板302,阳极板301与阴极板302相对设置,阳极板301通过阳极板固定件305固定在缸体后盖板103的内壁上,阴极板302通过阴极板固定件306固定在缸体后盖板103的内壁上,阳极板301上设有电极组件一307,阴极板302上设有电极组件二308,缸体后盖板103上设有电极接入口108,电极通过电极接入口108与缸体内阳极板301上的电极组件一307电连接,以为阳极板301供电,缸体后盖板103上设有接地端子109,电极组件二308与缸体后盖板103接触导通接地,阳极板301通电后,阳极板301形成正极,阴极板302形成负极,阳极板301和阴极板302之间产生高压、高频能量,将工艺气体电离产生等离子体。
阳极板301和阴极板302均至少设置一个,膜材通过阳极板301和阴极板302之间时进行等离子处理;或根据需要设置多个阳极板301和阴极板302,阳极板301相邻的板均为阴极板302,与阴极板302相邻的板均为阳极板301,即可保证膜材通过相邻两个电极板时均能够进行等离子处理,膜材绕多次经过不同的相邻的两个电极板,可以进行多次等离子处理,提高清洗效果。
参见图4,阳极板301和阴极板302内部均嵌入冷却管道309,冷却管道309呈蛇形分布,增大冷却管道309的分布面积,提高降温效果,通过冷却管道309的设置,可以对阴、阳极板进行降温,保证阴、阳极板温度在可控制范围内,有效降低等离子处理产生的热量,避免高温损伤膜材。冷却管道309设有冷水进口310和冷水出口311,冷却水从冷水进口310进入,流经冷却管道309全程后从冷水出口311流出;冷却水优选为蒸馏水,不在管道内残留杂质。
优选地,阳极板301为紫铜材质,紫铜的导热系数为386.4w/(m.k),电阻(20℃)0.018Ω/M时,更适合高频等离子的输出。
阳极板301和阴极板302之间设置导向辊一303和导向辊二304;导向辊一303和导向辊二304的转轴由支撑件一312、支撑件二313固定在阳极板301的上表面,导向辊一303和导向辊二304能够相对于支撑件一312、支撑件二313自由转动。
在一具体实施例中,膜材收放部包括膜材放卷轴201、硅胶辊一202、硅胶辊二203、调压辊204和膜材收卷轴205,调压辊204设置在膜材收卷轴205的上方,调压辊204能升降调节压力,调压辊204保持与膜材收卷轴205的表面贴合。膜材放卷轴201和膜材收卷轴205设置在阳极板301下方,硅胶辊一202和硅胶辊二203设置在阳极板301的两侧,其中,硅胶辊一202设置在靠近膜材放卷轴201的一侧,硅胶辊二203设置在靠近膜材收卷轴205的一侧,调压辊204设置在膜材收卷轴205的上方,膜材从膜材放卷轴201放卷依次经硅胶辊一202、导向辊一303、导向辊二304、硅胶辊二203和调压辊204后至膜材收卷轴205收卷。
其中,膜材放卷轴201为气涨轴,膜材放卷轴201转动连接在缸体后盖板103内壁,缸体后盖板103外壁对应位置处设有气涨轴进气密封件一209,气涨轴进气密封件一209与膜材放卷轴201连接;同样地,膜材收卷轴205为气涨轴,膜材收卷轴205转动连接在缸体后盖板103内壁,缸体后盖板103外壁对应位置处设有气涨轴进气密封件二210,气涨轴进气密封件二210与膜材收卷轴205连接。
参见图5-6,膜材收卷轴205由驱动部件驱动转动,驱动部件包括电机211、同步轮、同步带和磁传动组件,电机211固定在缸体后盖板103外壁,电机罩将电机211罩设,其中电机罩可以由电机左盖板212、电机右盖板213和电机固定盖板214构成,电机固定盖板214与缸体后盖板103平行设置;电机轴与缸体后盖板103垂直,电机轴穿过电机罩后,连接同步轮一215,同步轮下方设置同步轮二216,同步轮一215和同步轮二216通过同步带一217传动连接,同步轮二216的中心与磁传动装置218连接。
电机211的下方设有磁传动组件,磁传动组件包括磁传动装置218、轴承座219、磁传动转子220、主动轮安装座221;磁传动装置218的一端穿过轴承座219连接磁传动转子220的一端,磁传动转子220的另一端连接同步轮二216;磁传动装置218的另一端连接主动轮安装座221的一端,主动轮安装座221的另一端连接同步轮四。
同步轮四34下方设置同步轮三223,同步轮四222和同步轮三223通过同步带二224传动连接,同步轮三223的中心与膜材收卷轴205的转轴连接;即形成电机211工作,从而驱动同步轮一215转动,同步轮一215通过同步带一217带动同步轮二216转动,同步轮二216通过磁传动组件将动力传递至同步轮四222,同步轮四222通过同步带二224驱动同步轮三223转动,进而带动膜材收卷轴205旋转,进行膜材的收卷。
其中,磁传动组件的磁传动装置218设置在电机罩内,磁传动转子220至少部分伸出电机罩与同步轮二216连接,主动轮安装座221设置在缸体内与同步轮四222连接。磁传动装置218具有良好的动力传动性能,并且密封性良好,能够将缸体外电机211的动力有效传递至缸体内,并且不影响缸体内部的密封性能。
在一具体实施例中,根据清洁需要,设置水蒸气供应部件,在水蒸气中加入清洗需要的药水,通过水蒸气提供不同的清洗药水,经等离子发生部作用后得到不同成分的等离子,对膜材上的污渍进行有针对性的清洗,能够显著地提高清洗效果,具体地,参见图1-2,缸体主体101的顶部设置有水蒸气发生器固定板一401和水蒸气发生器固定板二402,水蒸气发生器固定板一401固定在缸体主体101的顶部,水蒸气发生器固定板二402固定在水蒸气发生器固定板一401的内部,缸体上设置有至少两个水蒸气发生器,分别通过水蒸气发生器固定板一401、水蒸气发生器固定板二402固定设置;缸体后盖板103上设置有水蒸气进口一403和水蒸气进口二404,两个水蒸气发生器分别连接水蒸气进口一403和水蒸气进口二404。
其中,水蒸气进气口设置至少一个,具体根据实际需求设置相应数量,优选地设置多个,不同的水蒸气进气口连接不同的水蒸气发生器,在不同的水蒸气发生器中添加不同种类的药水,不同种类的药水对应连接固定的水蒸气进气口,将带有药水的水蒸气通入缸体内,避免了一个水蒸气进气口及管路中通入带有不同药水的水蒸气而发生化学反应。水蒸汽在缸体内由真空泵通过真空泵接口104抽出,在真空泵与缸体之间安装有水蒸汽分离装置,避免液体进入真空泵,保证真空泵正常工作。
在一具体实施例中,参见图7,调压辊204内部为空心腔,空心腔沿调压辊204的径向方向分隔为多个同心的环形腔体227,环形腔体227与冷却水供应装置连接。调压辊204既能对膜材收卷轴205施加压力,又能对膜材进行适当的温度调节。采用冷却水通入调压辊204,不会导致膜材的温度骤降,从而引起膜材的收缩起皱,还能对膜材进行不同程度的降温。
调压辊204的一端圆心处连接进水管225,另一端圆心处连接出水管;进水管225由圆心经每一层环形腔体227延伸至最外层的环形腔体227,在每一层环形腔体227内,进水管225上均设有进水阀226,进水阀226由电磁信号控制其开关;类似地,出水管由圆心经每一层环形腔体227延伸至最外层的环形腔体227,在每一层环形腔体227内,出水管上均设有出水阀,出水阀由电磁信号控制其开关。调节调压辊204内的冷却水量时,按由外向内的顺序向环形腔体227内注入冷却水,按由内向外的顺序将环形腔体227内的冷却水排出,环形腔内只存在注满冷却水或空腔状态,不存在注入有一部分冷却水的情况,避免调压辊204在旋转时,冷却水在环形腔内流动,增加了调压辊204的内部作用力,并且避免冷却水只存在于环形腔的部分区域不能对膜材进行均匀的冷却。
优选地,调压辊204的材质为轻型材质,避免通入冷却水后导致调压辊的重力过大,影响膜材的收卷。
在调压辊204的支撑架206上设置温度检测器,检测收卷时膜材的温度,并根据该检测温度调节调压辊204内通入的冷却水量;当检测收卷时膜材的温度高于预设温度的1.2倍时,增加调压辊204内的冷却水量;当温度持续高于预设温度的1.2倍时,更换调压辊204内的冷却水;当更换调压辊204内的冷却水后,收卷时膜材的温度持续高于预设温度的1.2倍时,暂时停止等离子清洗和收卷,待温度恢复至预设温度后,再继续进行等离子的清洗和收卷,能避免膜材因温度过高导致膜材变软,容易变形,收卷不均等不良现象,甚至出现高温烫伤后,后续无法使用。
由于调压辊204对膜材收卷轴205施加压力以排出收卷时膜材之间的空气,但是调压辊204对膜材收卷轴205施加的压力大小需要在控制在合理范围内,向调压辊204内通入冷却水后调压辊204的重力增加,必然会引起对膜材收卷轴205压力的改变,为了便于对压力变化调节的控制,优选地,设计多个同心的环形腔体227的体积相等,每对一个环形腔通入冷却水后,所引起的调压辊204的重力增加值相同,均为ΔG,以便于后续压力调节的控制。
例如,参见图7,将调压辊204内部的空心腔沿调压辊204的径向方向分隔为4个同心的环形腔体227,由外向内分为A腔、B腔、C腔和D腔,相应地,由外向内设置有4层环形壁,4层环形壁的半径由外向内依次为r1、r2、r3、r4,其中
VA=πh(r1 2-r2 2);
VB=πh(r2 2-r3 2);
VC=πh(r3 2-r4 2);
VD=πhr4 2
由VA=VB=VC=VD,推导可知r1=2r4,r2=√3r4,r3=√2r4,则依此设计调压辊204的内腔分隔即可。如分隔为其他数量的同心环形腔体227,同样参考此方式进行分隔设计。
为了进行压力调节,在支撑架206的上方或下方设置调压气缸228。由于膜材的降温需求,会增加调压辊204内部冷却水的质量,提高散热效果,但是调压辊204内水质量的增加会导致调压辊204整体的质量增大,作用在膜材收卷轴205上的压力也会相应增加,此时调压气缸228工作,改变调压辊204作用在膜材收卷轴205上的压力,避免膜材收卷轴205上的膜材因为压力过大而无法正常收卷,或者,收卷膜材表面压力过大,使得相邻层的膜材之间的空气被过度排出,导致相邻层的膜材贴合过紧,在使用时,难以将膜材分离,出现粘连、撕破的情况。
优选地,调压辊204设置在膜材收卷轴205的正上方,调压气缸228设置在支撑架206的下方,调压气缸228的气缸杆与支撑架206固定连接,调压气缸228的气缸主体固定连接在缸体的侧壁或底壁上,调压气缸228工作时,调压气缸228的气缸杆向上伸出,对支撑架206施加向上的作用力F气缸。通过设置调压气缸228,使得收卷膜材所受的压力大小保持在合适范围,避免压力过小卷材卷入空气过多,膜层较松软,也能避免压力过大,卷材容易出现凸起等异常。其中,调压气缸228的数量根据需要进行设置,例如,在左右两个支撑架206下方分别设置一个调压气缸228,使得调压辊的受力更均匀。
在膜材进行收卷时,收卷的张力需要进行合理调控,以保证膜材的收卷质量。参见图8,膜材收卷轴205上的膜材收卷时,收卷电机211驱动膜材收卷轴205旋转施加至膜材的张力为卷取张力T,即膜材收卷前所受的张力,膜材收卷至卷轴表面的张力为收卷张力Tr,即膜材收卷时所受的张力,收卷张力Tr需满足如下关系:
Tr=(1.05+1/(100r))T (1)
Tr=T+u(G+nΔG-F气缸) (2)
T=M/(100r) (3)
其中,Tr为收卷张力,N;T为卷取张力,N;r为膜材的收卷半径,m;u为膜材的摩擦系数;G为压力辊自身重力,N;ΔG为一个环形腔通入冷却水的重力,N;n为通入冷却水的环形腔数量;F气缸为调压气缸的向上作用力,N;M为膜材收卷力矩,N·m。
其中,设置控制模块,控制模块与膜材收卷轴205的驱动电机211、调压辊204的调压气缸228、调压辊204的进水阀226和出水阀、温度检测器信号连接,并在控制模块中设定调控方式,通过控制模块控制等离子清洗机的工作。
本发明所应用的卷对卷等离子清洗机的场景下,其膜材收卷轴205的卷膜半径在10cm左右变化,例如膜材收卷轴205的初始半径为6.5cm,属于小型卷轴,为了便于调控,在收卷时采取卷取张力T恒定的方式,随着r的变化以及通入冷却水的环形腔数量n的变化,调节膜材收卷力矩M和F气缸的值,使得收卷张力Tr和卷取张力T满足上述计算公式(1)的关系,收卷张力Tr略大于卷取张力T,既能够使得张力大小合适,不会因张力过大使膜材收卷时绷得太紧,收卷时勒出纵向条纹,也不会因张力过小使收卷时卷入空气较多,收卷的卷材容易出现横向条纹;也能够使压力保持在合适范围,避免压力过小卷材卷入空气过多,膜层较松软,也能避免压力过大,卷材容易出现凸起等异常;并且,随着收卷的卷材直径的增加,收卷张力相应进行衰减,避免收卷张力恒定出现外层薄膜将内层薄膜压皱的情况。
基于上述的卷对卷真空等离子清洗机的工作方法,具体如下,
从膜材放卷轴201放卷依次经硅胶辊一202、导向辊一303、导向辊二304、硅胶辊二203和调压辊204后至膜材收卷轴205收卷;
等离子发生部对膜材进行等离子处理。
在控制模块中设定调控方式,通过控制模块控制等离子清洗机的工作。
进一步地,调节收卷膜材的温度,温度检测器检测收卷时膜材的温度,并根据该检测温度调节调压辊204内通入的冷却水量;当检测收卷时膜材的温度高于预设温度的1.2倍时,增加调压辊204内的冷却水量,当检测收卷时膜材的温度低于预设温度的0.8倍时,减少调压辊204内的冷却水量。当收卷时膜材的温度持续在预设温度的0.8倍到1.2倍范围之外时,为了避免膜材收卷出现褶皱、条纹或收卷不均等不良现象,暂时停止等离子清洗和收卷,待温度恢复至预设温度的0.8倍到1.2倍范围后,再继续进行等离子的清洗和收卷。
进一步地,调节收卷膜材的张力,随着收卷膜材的厚度变化和收卷膜材的温度变化,调压气缸228工作,调压气缸228的气缸杆向上伸出,对支撑架206施加向上的作用力F气缸,并相应调节膜材收卷轴205的驱动电机211输出力矩,以满足前文中的计算公式(1)-(3)。
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 (7)

1.一种卷对卷真空等离子清洗机,其特征在于,包括:
缸体,缸体内设置膜材收放部和等离子发生部;
膜材收放部,包括膜材放卷轴(201)、硅胶辊一(202)、硅胶辊二(203)、调压辊(204)和膜材收卷轴(205),调压辊(204)设置在膜材收卷轴(205)的上方,调压辊(204)升降调节压力,调压辊(204)保持与膜材收卷轴(205)的表面贴合;
等离子发生部,包括阳极板(301)和阴极板(302),阳极板(301)和阴极板(302)相对设置,阳极板(301)和阴极板(302)之间设置导向辊一(303)和导向辊二(304);
膜材从膜材放卷轴(201)放卷依次经硅胶辊一(202)、导向辊一(303)、导向辊二(304)、硅胶辊二(203)和调压辊(204)后至膜材收卷轴(205)收卷;
调压辊(204)转轴的两端分别穿过支撑架(206),支撑架(206)设有两个,两个支撑架(206)分别设置在调压辊(204)转轴的两端,调压辊(204)转轴相对于支撑架(206)转动,支撑架(206)远离调压辊(204)的一端滑动安装在滑轨(207)上,滑轨(207)固定连接在缸体的侧壁上,支撑架(206)与滑轨(207)通过直线轴承(208)滑动连接;
调压辊(204)内部为空心腔,空心腔沿调压辊(204)的径向方向分隔为多个同心的环形腔体(227),环形腔体(227)与冷却水供应装置连接;
调压辊(204)的一端圆心处连接进水管(225),另一端圆心处连接出水管;进水管(225)由圆心经每一层环形腔体(227)延伸至最外层的环形腔体(227),在每一层环形腔体(227)内,进水管(225)上均设有进水阀(226),进水阀(226)由电磁信号控制其开关;所述出水管由圆心经每一层环形腔体(227)延伸至最外层的环形腔体(227),在每一层环形腔体(227)内,出水管上均设有出水阀,出水阀由电磁信号控制其开关。
2.如权利要求1所述的一种卷对卷真空等离子清洗机,其特征在于,调压气缸(228)设置在支撑架(206)的下方,调压气缸(228)的气缸杆与支撑架(206)固定连接,调压气缸(228)的气缸主体固定连接在缸体的侧壁或底壁上。
3.如权利要求1所述的一种卷对卷真空等离子清洗机,其特征在于,阳极板(301)和阴极板(302)均至少设置一个,阳极板(301)和阴极板(302)内部均嵌入冷却管道(309),冷却管道(309)呈蛇形分布。
4.如权利要求3所述的一种卷对卷真空等离子清洗机,其特征在于,导向辊一(303)的转轴由支撑件一(312)以及导向辊二(304)的转轴由支撑件二(313)固定在阳极板(301)的上表面。
5.如权利要求1所述的一种卷对卷真空等离子清洗机,其特征在于,缸体上方设置有两个水蒸气发生器,缸体后盖板(103)上设置有水蒸气进口一(403)和水蒸气进口二(404),两个水蒸气发生器分别连接水蒸气进口一(403)和水蒸气进口二(404)。
6.如权利要求1所述的一种卷对卷真空等离子清洗机,其特征在于,所述多个同心的环形腔体(227)的体积相等,调压辊(204)的支撑架(206)上设置温度检测器。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的卷对卷真空等离子清洗机的工作方法,其特征在于,
从膜材放卷轴放卷依次经硅胶辊一、导向辊一、导向辊二、硅胶辊二和调压辊后至膜材收卷轴收卷;
等离子发生部对膜材进行等离子处理,
调压辊升降调节压力。
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