CN116409509B - 一种精密铜管保护膜自动卷膜方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卷膜技术领域，尤其涉及一种精密铜管保护膜自动卷膜方法及设备，方法包括S10：设置送料组件、裁切组件、收卷组件和载膜组件；收卷组件内设置转盘和两个收卷杆；S20：记需要收卷的保护膜的长度为L，两个收卷杆的间距为R，裁切组件和转盘中心的水平距离为D；计算前膜长度L1、后膜长度L2和转盘的转动度数A；S30：转动转盘，使两个收卷杆在竖向对齐，并将转盘的转动度数清零；S40：送料组件将保护膜推出L1+D的长度；S50：启动转盘，送料组件再将保护膜推出L2‑D的长度，达到长度后裁切组件动作将保护膜切断，转盘总的转动度数达到A后停止。本发明能够实现保护膜的自动收卷，有效提升收卷质量和生产效率。

Description

一种精密铜管保护膜自动卷膜方法及设备

技术领域

本发明涉及卷膜技术领域，尤其涉及一种精密铜管保护膜自动卷膜方法及设备。

背景技术

精密铜管是一种具有良好导电性、导热性、耐腐蚀性等优点的管材，在许多场景下都选择铜管来作为热交换器的主材。现有的精密铜管产品在交付时，需要将铜管盘卷起来，并在铜管盘的周向缠绕上保护膜。

由于保护膜在购买时也是呈卷状的，因此需要先将保护膜裁切成长条片状，并且为了便于人员操作需要将裁切后的保护膜收卷成如图1所示的状态，此状态下保护膜的两端都在最外侧，使用时人员只需要抓住保护膜的两端，然后将收卷后的保护膜甩出，即可快速将保护膜展开成圆环形然后套在铜管盘周向，之后贴上胶带即可完成保护膜的安装。由于需要的保护膜的收卷形式较为特殊，因此在现有的技术中，在裁切好保护膜后，还需要通过人工来将保护膜进行收卷，生产效率较低，且人工很难精准地控制保护膜上需要收卷的位置，因此经常会导致收卷出的保护膜的两端位置偏差较大，不便于产线上人员的操作。

因此，需要一种能够自动实现保护膜收卷的方法或设备，来保证对保护膜的收卷质量，并提升生产效率。

发明内容

本发明提供了一种精密铜管保护膜自动卷膜方法，可以有效地解决现有技术中人工收卷保护膜的方式导致的生产效率低、收卷质量较差的问题。本发明还提供一种精密铜管保护膜自动卷膜设备，可以起到相同的技术效果。

本发明提供的一种精密铜管保护膜自动卷膜方法，步骤包括：

S10：水平依次设置送料组件、裁切组件、收卷组件和载膜组件；送料组件带动保护膜运动；裁切组件用于切断保护膜；收卷组件内设置转盘，转盘上设置两个关于转盘中心对称的收卷杆；

S20：记需要收卷的保护膜的长度为L，两个收卷杆的间距为R，裁切组件和转盘中心的水平距离为D；计算前膜长度L1、后膜长度L2和转盘的转动度数A；

S30：转动转盘，使两个收卷杆在竖向对齐，并将转盘的转动度数清零；

S40：送料组件将保护膜推出L1+D的长度，被推出的保护膜依次穿过裁切组件和两个收卷杆的间隔后到达载膜组件上；

S50：启动转盘带动两个收卷杆对保护膜进行收卷，在转盘转动中，送料组件再将保护膜推出L2-D的长度，达到长度后裁切组件动作将保护膜切断，之后转盘继续转动，直到转盘总的转动度数达到A，即可形成完成收卷的保护膜。

进一步地，步骤S20中，前膜长度L1=L/2-R/2；后膜长度L2=L/2+R/2。

进一步地，步骤S20中，转动度数A的计算方法如下：

首先计算后收卷长度X=L2-R/2；

将X整除R得出的商记为N；

A=90+(N+1)*180；

步骤S50中，控制转盘的转动方向使位于上方的收卷杆朝向远离裁切组件的方向转动。

进一步地，步骤S20中，需要收卷的保护膜的长度L=C+K，其中C为铜管盘外侧的周长，K为人为设定的补偿常数。

本发明还提供的一种精密铜管保护膜自动卷膜设备，包括水平依次设置的送料组件、裁切组件、收卷组件和载膜组件；

送料组件包括多个动力辊组，每个动力辊组包括两个夹辊，保护膜从两个夹辊中穿过；

裁切组件用于切断保护膜；

收卷组件包括转盘和两个收卷杆；转盘在保护膜一侧转动，且转动轴线与保护膜的长度方向垂直；两个收卷杆安装在转盘上，且关于转盘中心对称；

载膜组件包括第一滑动盘和下压杆；第一滑动盘做沿保护膜长度方向的水平滑动，下压杆做竖直方向的滑动；

还包括下料组件，设置在收卷组件下方，包括第二滑动盘和拨板；第二滑动盘做垂直于保护膜长度方向的水平滑动；拨板设置在第二滑动盘上，且做竖直方向的滑动。

进一步地，每个动力辊组还包括支承座、滑块、调节螺杆和弹簧；滑块在支承座内做竖向滑动；位于上方的夹辊的端部转动安装在滑块上；调节螺杆螺纹旋入支承座顶部，且调节螺杆的底部伸入支承座内部；弹簧的两端分别抵住滑块的顶部和调节螺杆的底部。

进一步地，每个动力辊组还包括换料转杆和提升块；滑块设置提升槽，提升槽的顶面为第一平面结构；换料转杆转动安装在支承座上；提升块套设在换料转杆上并与换料转杆同步转动，且提升块伸入提升槽内；提升块侧面设置第二平面结构和曲面结构。

进一步地，第一滑动盘远离收卷组件的一侧设置竖向贯通的开槽，保护膜的一端穿过开槽并呈自由下落状态。

进一步地，还包括吹气装置，设置在下料组件下方，并朝向收卷组件吹气。

进一步地，还包括做竖直方向滑动的抬升杆，设置在裁切组件和收卷组件之间。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本卷膜方法能够自动计算出不同规格铜管盘所需的保护膜的控制参数，并且能够自动完成放卷、裁切和卷膜的所有步骤，无需人员参与，因此能够大大提升生产效率，并且保证卷膜的质量。

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中记载的一些实施例，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为本发明中收卷好的保护膜的结构示意图；

图2为本发明中收卷保护膜的各个步骤示意图；

图3为本发明中精密铜管保护膜自动卷膜设备的结构示意图；

图4为本发明中精密铜管保护膜自动卷膜设备的剖视图；

图5为本发明中精密铜管保护膜自动卷膜设备动作第一步示意图；

图6为本发明中精密铜管保护膜自动卷膜设备动作第二步示意图；

图7为本发明中精密铜管保护膜自动卷膜设备动作第三步示意图；

图8为本发明中精密铜管保护膜自动卷膜设备动作第四步示意图；

图9为本发明中动力辊组的部件拆分图；

图10为本发明中收卷组件、下料组件和抬升杆的结构示意图；

图11为本发明中载膜组件的结构示意图；

附图标记：01、保护膜；1、送料组件；11、夹辊；12、支承座；13、滑块；131、提升槽；14、调节螺杆；15、弹簧；16、换料转杆；17、提升块；2、裁切组件；3、收卷组件；31、转盘；32、收卷杆；4、载膜组件；41、第一滑动盘；411、开槽；42、下压杆；5、下料组件；51、第二滑动盘；52、拨板；6、抬升杆。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明中会将保护膜的运动方向称为“前方”，将与保护膜运动方向相反的方向称为“后方”，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明涉及一种精密铜管保护膜自动卷膜方法，步骤包括：

S10：水平依次设置送料组件1、裁切组件2、收卷组件3和载膜组件4；送料组件1带动保护膜运动，从而可以对保护膜进行放卷并将保护膜向推送到其他组件中；裁切组件2用于切断保护膜；收卷组件3内设置转盘31，转盘31上设置两个关于转盘31中心对称的收卷杆32；

S20：记需要收卷的保护膜的长度为L，两个收卷杆32的间距为R，裁切组件2和转盘31中心的水平距离为D；计算前膜长度L1、后膜长度L2和转盘31的转动度数A；

S30：转动转盘31，使两个收卷杆32在竖向对齐，并将转盘31的转动度数清零；

S40：送料组件1将保护膜推出L1+D的长度，被推出的保护膜依次穿过裁切组件2和两个收卷杆32的间隔后到达载膜组件4上；

S50：启动转盘31带动两个收卷杆32对保护膜进行收卷，在转盘31转动中，送料组件1再将保护膜推出L2-D的长度，达到长度后裁切组件2动作将保护膜切断，之后转盘31继续转动，直到转盘31从清零开始记录的总的转动度数达到A后停止，此时保护膜就会被收卷成图1的形式，即完成了保护膜的收卷，之后从收卷杆上取下收卷好的保护膜即可。

前膜长度L1和后膜长度L2主要是为了确定保护膜停留在转盘31中心处的位置，使前膜长度L1和后膜长度L2之间有一个能够对应两个收卷杆32间距R的差值，这样才能保证收卷后保护膜的两端能够在同一侧对齐，前膜长度L1的具体计算公式为L1=L/2-R/2；后膜长度L2的具体计算公式L2=L/2+R/2。

为了保证收卷好的保护膜的两端不会松散，因此在转盘31停下后，两个收卷杆32应该停在水平对齐的位置，并且需要使具有保护膜两端的一侧朝上，因此就需要准确控制转盘31在每次收卷时的转动角度；首先在S30中先对转盘31进行了一次找零的动作，此时从零开始记录转盘31在这次收卷中的转动角度，总共需要的转动度数A的计算方法如下：

需要保证的前提是，在步骤S50中，要保证控制转盘31的转动方向，使位于上方的收卷杆32朝向远离裁切组件2的方向转动，在此基础上：

首先计算后收卷长度X=L2-R/2，即确定保护膜较长的部分在收卷杆32转动90°后、位于收卷杆32后方还有多长的距离需要收卷；

将X整除R得出的商记为N，即计算需要转动多少次180°才能完成收卷；

最终转动度数A=90+(N+1)*180，通过多转动180°来使保护膜两端的一侧转到朝上的位置。

以图2为例，以保护膜长度L=1350mm、两个收卷杆32间距R=200mm为例，可计算出前膜长度L1=775mm，后膜长度L2=575mm，后收卷长度X=675mm，将X整除R得到N=3，则对应图中，第①步将转动角度清零，之后执行第②步使收卷杆32转过90°与保护膜接触，此时在两个收卷杆32图上左侧的膜长度还有675mm，在两个收卷杆32图上右侧的膜还有475mm；之后执行第③步使收卷杆32转过第一个180°，此时在两个收卷杆32图上左侧的膜长度还有475mm，在两个收卷杆32图上右侧的膜还有275mm；之后执行第④步使收卷杆32转过第二个180°，此时在两个收卷杆32图上左侧的膜长度还有275mm，在两个收卷杆32图上右侧的膜还有75mm；之后执行第⑤步使收卷杆32转过第三个180°，此时在两个收卷杆32图上左侧的膜长度还有75mm，在前序步骤中的右侧的膜还有75mm由于不够两个收卷杆32间距R，因此会被带着一起旋转；至此第③~⑤步使收卷杆32总共转过N=3个180°将保护膜除两端外的主体部分都收卷好；然后在第⑤步后还需要再继续翻转180°来使保护膜两端收好并朝上放置。

需要说明的是，上述计算通常是以较为理想的情况来进行设计的，即忽略了保护膜的厚度、收卷杆32的直径等因素，但由于铜管盘的直径通常为整数，其计算出需要收卷的保护膜的长度L的数值很难与两个收卷杆32间距R产生整数倍对应的关系，即保护膜的两端很难停留在收卷杆32附近，而保护膜的厚度、收卷杆32的直径等因素通常只有几毫米的误差，相较于保护膜的长度可以忽略不计。当然，考虑到有时需要将保护膜的长度进行适当的加长来使保护膜使用时两端能够有一定的重叠、或者需要对保护膜的长度进行一定的补偿时，可以使需要收卷的保护膜的长度L=C+K，其中C为铜管盘外侧的周长，K为人为设定的补偿常数，K的值可以为正也可以为负，通过补偿常数K来补偿保护膜的重叠、或计算中的误差等部分。

本发明还涉及一种精密铜管保护膜自动卷膜设备，用于实现上述的精密铜管保护膜自动卷膜方法，如图3~11所示，设备包括水平依次设置的送料组件1、裁切组件2、收卷组件3和载膜组件4；

送料组件1包括多个动力辊组，每个动力辊组包括竖向分布两个夹辊11，保护膜从两个夹辊11中穿过并被两个夹辊11夹住，位于下方的夹辊11会有电机带动其转动从而带动保护膜的运动；

裁切组件2用于切断保护膜；

收卷组件3包括转盘31和两个收卷杆32；转盘31在保护膜一侧转动，且转动轴线与保护膜的长度方向垂直；两个收卷杆32安装在转盘31上，且关于转盘31中心对称；

载膜组件4包括第一滑动盘41和下压杆42；第一滑动盘41做沿保护膜长度方向的水平滑动，下压杆42做竖直方向的滑动；

还包括下料组件5，设置在收卷组件3下方，包括第二滑动盘51和拨板52；第二滑动盘51做垂直于保护膜长度方向的水平滑动；拨板52设置在第二滑动盘51上，且做竖直方向的滑动。

结合前述的方法，如图5~8所示，本设备的具体工作流程如下：

开始状态时，转盘31转动使两个收卷杆32竖向对齐，并将转盘31的转动角度清零；将第一滑动盘41移动至两个收卷杆32之间，下压杆42抬升至最高处；将第二滑动盘51移动至最靠近转盘31处，拨板52移动至最低处。

之后送料组件1开始送料，被推出的保护膜01依次穿过裁切组件2和两个收卷杆32的间隔后达到第一滑动盘41上，在保护膜01的推出长度达到L1+D时暂停送料，然后将第一滑动盘41移出两个收卷杆32之间并保证收卷杆32的转动空间。

之后下压杆42下降至最低处，对前方的保护膜01顶部进行限位，然后启动转盘31带动两个收卷杆32对保护膜01进行收卷，并对转盘31的转动角度进行累计，同时送料组件1再将保护膜01推出L2-D的长度，达到长度后裁切组件2动作将保护膜01切断，之后转盘31继续转动，直到转盘31的转动角度达到A后停止。

之后拨板52上移到最高处，使拨板52顶部的高度高于折叠好的保护膜01的高度，此时拨板52顶部在叠好的保护膜01和转盘31之间，然后第二滑动盘51向远离转盘31的方向移动，使拨板52推动折叠好的保护膜01离开收卷杆32实现自动下料。

为了使两个夹辊11对保护膜的夹紧力度可调，本设备优选在每个动力辊组中还设置支承座12、滑块13、调节螺杆14和弹簧15，如图9所示；滑块13在支承座12内做竖向滑动；位于上方的夹辊11的端部转动安装在滑块13上；调节螺杆14螺纹旋入支承座12顶部开设的螺纹孔中，且通过螺纹孔调节螺杆14的底部伸入支承座12内部；弹簧15的两端分别抵住滑块13的顶部和调节螺杆14的底部。在此结构下，通过旋转调节螺杆14，即可调整调节螺杆14底部对弹簧15的压缩程度，从而调整弹簧15对滑块13产生的作用力的大小，进而调整上方的夹辊11朝向下方的夹辊11的作用力大小，达到改变夹紧力的目的。

保护膜作为被加工的材料，其消耗速度很快，需要频繁地给设备进行上料，因此为了便于将保护膜安装到送料组件1上，本设备优选在每个动力辊组还设置换料转杆16和提升块17；滑块13设置提升槽131，提升槽131的顶面为第一平面结构；换料转杆16转动安装在支承座12上；提升块17套设在换料转杆16上并与换料转杆16同步转动，且提升块17伸入提升槽131内；提升块17侧面设置第二平面结构和曲面结构，第二平面结构到提升块17中心的距离小于曲面结构的半径。在此结构下，当需要进行换料时，只需要转动换料转杆16来带动提升块17转动，使提升块17的曲面结构与提升槽131的第一平面结构贴合，就可以将滑块13整体抬升，使两个夹辊11之间分离，从而便于保护膜穿过。保护膜装好后，只需要转动换料转杆16来带动提升块17转动，使提升块17的第二平面结构与提升槽131的第一平面结构贴合，就可以将滑块13整体下降，使两个夹辊11之间再次夹紧保护膜，并且由于提升块17和提升槽131之间是平面接触，能形成自锁结构，防止换料转杆16意外产生转动。

优选在第一滑动盘41远离收卷组件3的一侧设置竖向贯通的开槽411，如图11所示，则保护膜的一端就能够穿过开槽411并呈自由下落状态，使位于收卷组件3前方保护膜在收卷过程中通过重力的作用达到自动绷紧的效果。

为了避免拨板52在推动保护膜时将保护膜撞散，优选在本设备中再设置一个吹气装置，吹气装置设置在下料组件5下方，在下料组件5工作时朝向收卷组件3吹气，气流会将收卷好的保护膜的底部吹平整，并且在气流的作用下，拨板52在推动收卷好的保护膜的过程中保护膜的底部能一直保持在平整状态而不会被撞散。

优选在本设备中还设置一个做竖直方向滑动的抬升杆6，设置在裁切组件2和收卷组件3之间，当收卷组件3开始收卷保护膜时，抬升杆6会向上抬升，将裁切组件2和收卷组件3之间的保护膜顶起，防止保护膜下垂影响收卷。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种精密铜管保护膜自动卷膜方法，其特征在于，步骤包括：

S10：水平依次设置送料组件(1)、裁切组件(2)、收卷组件(3)和载膜组件(4)；送料组件(1)带动保护膜运动；裁切组件(2)用于切断保护膜；收卷组件(3)内设置转盘(31)，转盘(31)上设置两个关于转盘(31)中心对称的收卷杆(32)；

S20：记需要收卷的保护膜的长度为L，两个收卷杆(32)的间距为R，裁切组件(2)和转盘(31)中心的水平距离为D；计算前膜长度L1、后膜长度L2和转盘(31)的转动度数A；其中，前膜长度L1=L/2-R/2；后膜长度L2=L/2+R/2；

S30：转动转盘(31)，使两个收卷杆(32)在竖向对齐，并将转盘(31)的转动度数清零；

S40：送料组件(1)将保护膜推出L1+D的长度，被推出的保护膜依次穿过裁切组件(2)和两个收卷杆(32)的间隔后到达载膜组件(4)上；

S50：启动转盘(31)带动两个收卷杆(32)对保护膜进行收卷，在转盘(31)转动中，送料组件(1)再将保护膜推出L2-D的长度，达到长度后裁切组件(2)动作将保护膜切断，之后转盘(31)继续转动，直到转盘(31)总的转动度数达到A，即可形成完成收卷的保护膜。

2.根据权利要求1所述的精密铜管保护膜自动卷膜方法，其特征在于，步骤S20中，转动度数A的计算方法如下：

首先计算后收卷长度X=L2-R/2；

将X整除R得出的商记为N；

A=90+(N+1)*180；

步骤S50中，控制转盘(31)的转动方向使位于上方的收卷杆(32)朝向远离裁切组件(2)的方向转动。

3.根据权利要求1所述的精密铜管保护膜自动卷膜方法，其特征在于，步骤S20中，需要收卷的保护膜的长度L=C+K，其中C为铜管盘外侧的周长，K为人为设定的补偿常数。

4.一种精密铜管保护膜自动卷膜设备，用于实现如权利要求1~3任一项所述的精密铜管保护膜自动卷膜方法，其特征在于，包括水平依次设置的送料组件(1)、裁切组件(2)、收卷组件(3)和载膜组件(4)；

所述送料组件(1)包括多个动力辊组，每个所述动力辊组包括两个夹辊(11)，保护膜从两个夹辊(11)中穿过；

所述裁切组件(2)用于切断保护膜；

所述收卷组件(3)包括转盘(31)和两个收卷杆(32)；所述转盘(31)在保护膜一侧转动，且转动轴线与保护膜的长度方向垂直；两个所述收卷杆(32)安装在所述转盘(31)上，且关于所述转盘(31)中心对称；

所述载膜组件(4)包括第一滑动盘(41)和下压杆(42)；所述第一滑动盘(41)做沿保护膜长度方向的水平滑动，所述下压杆(42)做竖直方向的滑动；

还包括下料组件(5)，设置在所述收卷组件(3)下方，包括第二滑动盘(51)和拨板(52)；所述第二滑动盘(51)做垂直于保护膜长度方向的水平滑动；所述拨板(52)设置在所述第二滑动盘(51)上，且做竖直方向的滑动。

5.根据权利要求4所述的精密铜管保护膜自动卷膜设备，其特征在于，每个所述动力辊组还包括支承座(12)、滑块(13)、调节螺杆(14)和弹簧(15)；所述滑块(13)在所述支承座(12)内做竖向滑动；位于上方的所述夹辊(11)的端部转动安装在所述滑块(13)上；所述调节螺杆(14)螺纹旋入所述支承座(12)顶部，且所述调节螺杆(14)的底部伸入所述支承座(12)内部；所述弹簧(15)的两端分别抵住所述滑块(13)的顶部和所述调节螺杆(14)的底部。

6.根据权利要求5所述的精密铜管保护膜自动卷膜设备，其特征在于，每个所述动力辊组还包括换料转杆(16)和提升块(17)；所述滑块(13)设置提升槽(131)，所述提升槽(131)的顶面为第一平面结构；所述换料转杆(16)转动安装在所述支承座(12)上；所述提升块(17)套设在所述换料转杆(16)上并与所述换料转杆(16)同步转动，且所述提升块(17)伸入所述提升槽(131)内；所述提升块(17)侧面设置第二平面结构和曲面结构。

7.根据权利要求4所述的精密铜管保护膜自动卷膜设备，其特征在于，所述第一滑动盘(41)远离所述收卷组件(3)的一侧设置竖向贯通的开槽(411)，保护膜的一端穿过所述开槽(411)并呈自由下落状态。

8.根据权利要求4所述的精密铜管保护膜自动卷膜设备，其特征在于，还包括吹气装置，设置在所述下料组件(5)下方，并朝向所述收卷组件(3)吹气。

9.根据权利要求4所述的精密铜管保护膜自动卷膜设备，其特征在于，还包括做竖直方向滑动的抬升杆(6)，设置在所述裁切组件(2)和所述收卷组件(3)之间。