CN117048031B - 一种光学膜拉伸装置及拉伸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学膜拉伸装置及拉伸方法，属于光学膜拉伸技术领域，拉伸装置，包括：分别用于夹持拉伸膜两侧的第一传输环及第二传输环，拉伸膜沿纵向输送，第一传输环及第二传输环均包括环形结构的导轨，导轨上均铺设有环形链，其整体覆盖对应的导轨，两条环形链在对应导轨上的移动线速度相同，环形链沿导轨的轨迹阵列设有若干夹持头，用于夹持拉伸膜，夹持头均滑动设于导轨上，且第一传输环及第二传输环上的夹持头一一对应设置。第一传输环夹持拉伸膜的一段为直线结构，第二传输环夹持拉伸膜的一段包括依次相连的入料段、拉伸段及出料段。拉伸方法包括夹持上料、拉伸及固化。拉伸装置整体结构简单，能准确控制拉伸膜的斜向拉伸角度。

Description

一种光学膜拉伸装置及拉伸方法

技术领域

本发明属于光学膜拉伸技术领域，尤其涉及一种光学膜拉伸装置及拉伸方法。

背景技术

拉伸延展是制作光学膜的主要成型方法，其通过拉伸可改变光学膜分子的配向，从而调节光学膜的光学效果。在对光学膜进行拉伸时其沿宽度方向的拉伸尺寸以及拉伸角度对光学膜最终的光学效果有着至关重要的影响。

现有的拉伸装置主要包括两种方式，其中一种是利用设置在膜两侧的夹具对膜的边沿进行夹持，然后使两侧夹具中的一个夹具比另一个夹具先行，并在移动过程中至少使其中一个夹具沿膜宽度方向移动，以使膜在向宽度方向拉伸的同时形成倾斜的拉伸效果，倾斜拉伸是指拉伸方向与膜的宽度法向之间具有预定的夹角；另一种方式，同样是利用设置在膜两侧的夹具对膜的边沿进行夹持，但是每个夹具都具有多个间距可独立变化的夹持头，通过夹持头对膜进行夹持固定，其通过改变夹持头之间的距离以及两个夹具之间的距离来实现对膜的宽度拉伸及倾斜拉伸。

其中，第一种装置是一种未考虑进料机构和出料机构的独立的拉伸装置，一旦该拉伸装置前后端同时连接有进料及出料结构，则不利于膜的输送，因为在进料及出料阶段需要使两侧的夹具同步向膜的长度方向移动，而该装置在拉伸阶段则需要两侧的夹具形成一前一后的差速移动。如拉伸夹具与设置在其前后端的进料段及出料段为采用同一传输链或传输带的输送结构，则无法满足中间拉伸段为差速运转而两端的进料段和出料段同步运转的结构设计。

第二种装置，其需要在拉伸过程中使两侧夹具的夹持头之间的距离进行独立调节，并且在拉伸后的输送阶段又需要两侧夹具的夹持头保持一致的间距，此种装置的整体结构较为复杂，需要独立的机构调节各阶段时夹具之间的间隔，并且需要精确控制夹持头在不同阶段具有相应的间隔，才能保证光学膜倾斜拉伸角度的精度。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种光学膜拉伸装置及拉伸方法，拉伸装置整体结构简单，利用拉伸装置能准确控制拉伸膜的斜向拉伸角度，并且可用于制作不同斜向拉伸角度及宽度的拉伸膜。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种光学膜拉伸装置，包括：分别用于夹持拉伸膜两侧的第一传输环及第二传输环，拉伸膜沿纵向输送，第一传输环及第二传输环均包括环形结构的导轨，导轨上均铺设有环形链，其整体覆盖对应的导轨，两条环形链在对应导轨上的移动线速度相同，环形链沿导轨的轨迹阵列设有若干夹持头，用于夹持拉伸膜，夹持头均滑动设于导轨上，且第一传输环及第二传输环上的夹持头一一对应设置。

第一传输环夹持拉伸膜的一段为直线结构，第二传输环夹持拉伸膜的一段包括依次相连的入料段、拉伸段及出料段，第二传输环的导轨采用若干链节通过首尾铰接形成，且铰接轴线均垂直于导轨环形结构所形成的面，入料段及出料段均平行于拉伸膜的纵向，且入料段与第一传输环之间的距离小于出料段与第一传输环之间的距离。

一种光学膜拉伸方法，利用上述的光学膜拉伸装置实现，包括步骤：

夹持上料，利用第一传输环及第二传输环上的夹持头对拉伸膜的两侧进行夹持；

拉伸，环形链带动拉伸膜整体沿纵向移动，拉伸膜被第一传输环夹持的一侧保持沿拉伸膜纵向移动，拉伸膜被第二传输环夹持的一侧经过入料段进入拉伸段，拉伸段与第一传输环之间的距离逐渐增大，将拉伸膜沿宽度方向拉伸，且第二传输环上的夹持头与第一传输环上对应的夹持头之间在拉伸膜的纵向上形成位置差，从而将拉伸膜斜向拉伸，并将第二传输环一侧的拉伸膜沿纵向收缩；

固化，拉伸膜被第一传输环夹持的一侧继续保持沿拉伸膜纵向移动，拉伸膜被第二传输环夹持的一侧经过拉伸段进入出料段，沿拉伸膜的纵向上，第二传输环上相邻的相邻夹持头之间的距离与第一传输环上相邻的夹持头之间的距离恢复相同，使第二传输环一侧的拉伸膜沿纵向展开，通过出料段使拉伸膜保持拉伸状态。

本发明的有益效果在于：本申请中拉伸段与入料段及出料段对应的夹持头均为同步移动，整体的传输结构及调节结构更加简单，且可通过控制拉伸段与拉伸膜纵向之间的夹角来固定斜向夹角a的角度，从而精确控制斜向夹角a的角度，以便于提高斜向拉伸的倾斜角度，并且能保持在拉伸段的范围内斜向夹角a的稳定。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请拉伸装置的夹持拉伸膜部位的结构示意图。

图2示出了图1中A处的局部放大图。

图3示出了链节的结构示意图。

图4示出了本申请拉伸装置的轮廓示意图。

图5示出了本申请拉伸装置一种使用状态的轮廓示意图。

图6示出了本申请拉伸装置另一种使用状态的轮廓示意图。

图7示出了第一传输环与第二传输环夹持拉伸段入口端的局部示意图。

图中标记：第一传输环-1、第二传输环-2、入料段-21、拉伸段-22、出料段-23、引导轮-24、导轨-3、链节-31、张紧轮-32、导杆-33、环形链-4、夹持头-41、支撑板-411、压板-412、转杆-413、连接板-42、引导槽-5、防尘罩-6。

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，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明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。

实施例1，如图1、图2及图4所示，一种光学膜拉伸装置，包括：分别用于夹持拉伸膜两侧的第一传输环1及第二传输环2，拉伸膜沿纵向输送，第一传输环1及第二传输环2均包括环形结构的导轨3，导轨3上均铺设有环形链4，其整体覆盖对应的导轨3，两条环形链4在对应导轨3上的移动线速度相同，因为拉伸膜需要两条环形链4同步输送，因此从原理上可知两条环形链4的旋转方向应当相反，环形链4沿导轨3的轨迹阵列设有若干夹持头41，用于夹持拉伸膜，夹持头41均滑动设于导轨3上，且第一传输环1及第二传输环2上的夹持头41一一对应设置，因为两条环形链4在对应导轨3上的移动线速度相同，所以第一传输环1及第二传输环2上一一对应的夹持头41将沿着拉伸膜的纵向同步移动。

具体的，如图1、图2及图4所示，第一传输环1夹持拉伸膜的一段为直线结构，第二传输环2夹持拉伸膜的一段包括依次相连的入料段21、拉伸段22及出料段23，第二传输环2的导轨3采用若干链节31通过首尾铰接形成，使得该导轨3类似链条结构，基于常识可知导轨3的拐角处均设有滚轮，如链轮，且铰接轴线均垂直于导轨3环形结构所形成的面，由此可知，入料段21、拉伸段22及出料段23仅作为功能上的分段定义，而非尺寸上的限定，因为第二传输环2的导轨3采用若干链节31通过首尾铰接形成，所以入料段21、拉伸段22及出料段23的具体长度可通过划分的链节31数量进行调节改变，第一传输环1的导轨3也可采用此结构设计，因为第一传输环1的各段无需进行角度及位置调节，因此于成本考虑，其导轨3可设计为固定形状的整体式结构，例如，采用一金属杆件或管件经过折弯焊接制成。入料段21及出料段23均平行于拉伸膜的纵向，且入料段21与第一传输环1之间的距离小于出料段23与第一传输环1之间的距离，并且入料段21、拉伸段22及出料段23为依次相连的结构，且第二传输环2的导轨3采用若干链节31通过首尾铰接形成，由上可知拉伸段22与拉伸膜的纵向之间具有夹角，且夹角的开口方向朝向出料段23。本实施例中入料段21范围内第一传输环1及第二传输环2对应的夹持头41之间的连线垂直于拉伸膜的纵向，基于上述结构特征可知，当第一传输环1及第二传输环2上一一对应的夹持头41移动至拉伸段22之后，第二传输环2上相邻夹持头41之间的间距在拉伸膜纵向上的投影尺寸b将小于第一传输环1上对应的相邻夹持头41之间的距离，从而使得第一传输环1及第二传输环2上一一对应的夹持头41之间的连线不再垂直于拉伸膜的纵向，此时对应的夹持头41之间的连线与拉伸膜的纵向之间形成了斜向夹角a。

如图4所示，拉伸时，拉伸膜从入料段21进入第一传输环1与第二传输环2之间，当拉伸膜经过拉伸段22时，拉伸膜对应第一传输环1的一侧继续沿着拉伸膜的纵向移动，第二传输环2一侧的拉伸膜将沿着拉伸段22移动，使拉伸膜单侧沿宽度方向拉伸，并且因为斜向夹角a的存在，使得拉伸膜在沿着宽度方向拉伸的同时也将沿着第一传输环1及第二传输环2上一一对应的夹持头41之间的连线方向进行斜向拉伸，并且过程中无需对夹持头41之间的距离进行调节，而且入料段21、拉伸段22及出料段23对应的夹持头41均为同步移动，整体结构更加简单，且可通过控制拉伸段22与拉伸膜纵向之间的夹角来固定斜向夹角a的角度，从而精确控制斜向夹角a的角度，并且能保持在拉伸段22的范围内斜向夹角a的稳定。在拉伸阶段因为投影尺寸b小于相邻夹持头41之间的距离，因而在拉伸过程中，拉伸段22范围内相邻的夹持头41之间的拉伸膜也将沿着纵向收缩，通过纵向的收缩，使其宽度方向具有更大的拉伸延展性，避免在宽度方向的大跨度拉伸过程中对拉伸膜造成损坏；当拉伸膜从拉伸段22进入出料段23之后，由于出料段23平行于拉伸膜的纵向，此时投影尺寸b将逐渐增大，直至投影尺寸b与相邻夹持头41之间的距离尺寸相同，此过程中拉伸膜将沿着纵向进行小跨度拉伸，使拉伸膜保持平整，而此时斜向夹角仍然保持固定，以使得拉伸膜在出料段23内进一步固化，以减小拉伸膜后续的变形量。

优选的，拉伸段22与拉伸膜纵向之间夹角以及出料段23与第一传输环1之间的距离可调，用于改变斜向夹角a的角度，以形成具有不同斜向夹角a的拉伸膜，以及用于调节拉伸膜的拉伸宽度，因为第二传输环2的导轨3采用若干链节31通过首尾铰接形成，所以在调节拉伸段22与拉伸膜纵向之间的角度时，可通过划分链节31的数量及位置进行调节。首先，如图5所示，可使出料段23保持原位不变，此时仅需要而使出料段23朝向拉伸段22一端的链节31数量增加或减少，且出料段23与拉伸段22的拐点发生变化，如出料段23的链节31数量增加，则拉伸段22的链节31数量减少，而拉伸段22与拉伸膜纵向之间的角度增大，如出料段23的链节31数量减少，则拉伸段22的链节31数量增加，而拉伸段22与拉伸膜纵向之间的角度减小，图5中的细实线组及虚线组分别表示了拉伸宽度相同，但是斜向夹角a不同的两种拉伸膜的拉伸状态。其次，如图6所示，也可使出料段23跟随拉伸段22的移动而同步移动，以改变出料段23与第一传输环1之间的距离，而拉伸段22和出料段23的链节31数量保持不变，且拐点保持不变，如拉伸段22与拉伸膜纵向之间的角度增大，则出料段23与第一传输环1之间的距离增大，如拉伸段22与拉伸膜纵向之间的角度减小，则出料段23与第一传输环1之间的距离减小，图6中的细实线组及虚线组分别表示了拉伸宽度及斜向夹角a均不同的两种拉伸膜的拉伸状态。最后，出料段23可实现单独调节，以调节拉伸宽度，此时拉伸段22的朝向保持固定，而使拉伸段22朝向出料段23一端的链节31数量增加或减少，且拉伸段22与出料段23之间的拐点发生变化，如链节31数量增加，则出料段23与第一传输环1之间的距离增大，从而增大拉伸宽度，如链节31数量减少，则出料段23与第一传输环1之间的距离减小，从而缩小拉伸宽度，但是拉伸膜的斜向夹角a保持固定。

优选的，如图5、图6所示，第二传输环2的导轨3的非工作段设有张紧轮32，用于调节导轨3的张紧度，以适应拉伸段22与出料段23的位置调节。

优选的，如图1、图2所示，出料段23的底部或上方设有引导槽5，用于连接出料段23对应的链节31，引导槽5平行于拉伸膜的纵向，从而保证出料段23的朝向以及整体结构的直线度，使其平行于拉伸膜的纵向，且引导槽5沿拉伸膜的纵向及宽度方向移动设置，当沿着拉伸膜的宽度方向移动引导槽5时，用于带动出料段23沿拉伸膜的宽度方向移动，从而调节出料段23与第一传输环1之间的距离，此时如保持出料段23及拉伸段22的长度不变，则可同时改变拉伸段22与拉伸膜纵向之间的夹角；如果仅需要调节拉伸段22与拉伸膜纵向之间的夹角，而使出料段23与第一传输环1之间的距离保持固定，则仅需要沿着拉伸膜的纵向移动引导槽5，以增加后减少其连接的链节31，从而通过改变出料段23与拉伸段22对应链节31数量以及更改拐点的方式实现对拉伸段22与拉伸膜纵向之间夹角调节的目的。

更具体的，如图2、图3所示，链节31的底部设有导杆33，其滑动设于引导槽5内，以实现引导槽5与链节31相连时的目的。

优选的，如图4至图6所示，入料段21与拉伸段22以及拉伸段22与出料段23拐角的内侧均设有引导轮24，引导轮24与第二传输环2对应的导轨3接触，且引导轮24沿着拉伸膜的纵向及宽度方向移动设置，以适应拉伸段22与出料段23的位置变化。

优选的，如图2所示，相邻的夹持头41之间均铰接设有连接板42，以保证夹持头41之间距离的一致性，以及形成整体的环形结构。

优选的，如图2及图7所示，光学膜拉伸装置还包括防尘罩6，夹持头41包括支撑板411及设于其上方的压板412，压板412与支撑板411之间通过弹簧相连，压板412的顶部设有转杆413，防尘罩6设于第一传输环1及第二传输环2夹持拉伸膜的一段上方，当夹持头41移动至防尘罩6的下方时，转杆413与防尘罩6顶面的底面滚动接触，并将压板412下压，用于将光学膜压紧，当夹持头41从防尘罩6的后端移出之后，将在弹簧作用下自动松开，利用防尘罩6不仅实现了防尘功能，同时还用于控制夹持头41。

实施例2，一种光学膜拉伸方法，利用实施例1记载的光学膜拉伸装置实现，包括步骤：

夹持上料，利用如图1、图4所示的第一传输环1及第二传输环2上的夹持头41对拉伸膜的两侧进行夹持。

拉伸，如图1、图4所示，环形链4带动拉伸膜整体沿纵向移动，拉伸膜被第一传输环1夹持的一侧保持沿拉伸膜纵向移动，拉伸膜被第二传输环2夹持的一侧经过入料段21进入拉伸段22，拉伸段22与第一传输环1之间的距离逐渐增大，将拉伸膜沿宽度方向拉伸，且第二传输环2上的夹持头41与第一传输环1上对应的夹持头41之间在拉伸膜的纵向上形成位置差，从而将拉伸膜斜向拉伸，并将第二传输环2一侧的拉伸膜沿纵向收缩。

固化，如图1、图4所示，拉伸膜被第一传输环1夹持的一侧继续保持沿拉伸膜纵向移动，拉伸膜被第二传输环2夹持的一侧经过拉伸段22进入出料段23，沿拉伸膜的纵向上，第二传输环2上相邻的相邻夹持头41之间的距离与第一传输环1上相邻的夹持头41之间的距离恢复相同，使第二传输环2一侧的拉伸膜沿纵向展开，通过出料段23使拉伸膜保持拉伸状态。

优选的，入料段21对应的范围内设有加热装置，用于对拉伸膜的上下面同时加热，以使拉伸膜更容易被拉伸，加热装置采用热风加热。

进一步优选的，出料段23对应的范围内设有冷却装置，用于冷却拉伸膜，以使拉伸膜快速冷却以固化拉伸形态。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种光学膜拉伸装置，其特征在于，包括：分别用于夹持拉伸膜两侧的第一传输环（1）及第二传输环（2），拉伸膜沿纵向输送，第一传输环（1）及第二传输环（2）均包括环形结构的导轨（3），导轨（3）上均铺设有环形链（4），其整体覆盖对应的导轨（3），两条环形链（4）在对应导轨（3）上的移动线速度相同，环形链（4）沿导轨（3）的轨迹阵列设有若干夹持头（41），用于夹持拉伸膜，夹持头（41）均滑动设于导轨（3）上，且第一传输环（1）及第二传输环（2）上的夹持头（41）一一对应设置；

第一传输环（1）夹持拉伸膜的一段为直线结构，第二传输环（2）夹持拉伸膜的一段包括依次相连的入料段（21）、拉伸段（22）及出料段（23），第二传输环（2）的导轨（3）采用若干链节（31）通过首尾铰接形成，且铰接轴线均垂直于导轨（3）环形结构所形成的面，入料段（21）及出料段（23）均平行于拉伸膜的纵向，且入料段（21）与第一传输环（1）之间的距离小于出料段（23）与第一传输环（1）之间的距离；

还包括，防尘罩（6），夹持头（41）包括支撑板（411）及设于其上方的压板（412），压板（412）与支撑板（411）之间通过弹簧相连，压板（412）的顶部设有转杆（413），防尘罩（6）设于第一传输环（1）及第二传输环（2）夹持拉伸膜的一段上方，当夹持头（41）移动至防尘罩（6）的下方时，转杆（413）与防尘罩（6）顶面的底面滚动接触，并将压板（412）下压，用于将光学膜压紧。

2.根据权利要求1所述的光学膜拉伸装置，其特征在于，拉伸段（22）与拉伸膜纵向之间夹角以及出料段（23）与第一传输环（1）之间的距离可调。

3.根据权利要求2所述的光学膜拉伸装置，其特征在于，第二传输环（2）的导轨（3）的非工作段设有张紧轮（32），用于调节导轨（3）的张紧度。

4.根据权利要求2所述的光学膜拉伸装置，其特征在于，出料段（23）的底部或上方设有引导槽（5），用于连接出料段（23）对应的链节（31），引导槽（5）平行于拉伸膜的纵向，且引导槽（5）沿拉伸膜的纵向及宽度方向移动设置。

5.根据权利要求4所述的光学膜拉伸装置，其特征在于，入料段（21）与拉伸段（22）以及拉伸段（22）与出料段（23）的拐角内侧均设有引导轮（24），引导轮（24）与第二传输环（2）对应的导轨（3）接触，且引导轮（24）沿着拉伸膜的纵向及宽度方向移动设置。

6.根据权利要求1所述的光学膜拉伸装置，其特征在于，相邻的夹持头（41）之间均铰接设有连接板（42）。

7.一种光学膜拉伸方法，其特征在于，利用权利要求1至6中任一项所述的光学膜拉伸装置实现，包括步骤：

夹持上料，利用第一传输环（1）及第二传输环（2）上的夹持头（41）对拉伸膜的两侧进行夹持；

拉伸，环形链（4）带动拉伸膜整体沿纵向移动，拉伸膜被第一传输环（1）夹持的一侧保持沿拉伸膜纵向移动，拉伸膜被第二传输环（2）夹持的一侧经过入料段（21）进入拉伸段（22），拉伸段（22）与第一传输环（1）之间的距离逐渐增大，将拉伸膜沿宽度方向拉伸，且第二传输环（2）上的夹持头（41）与第一传输环（1）上对应的夹持头（41）之间在拉伸膜的纵向上形成位置差，从而将拉伸膜斜向拉伸，并将第二传输环（2）一侧的拉伸膜沿纵向收缩；

固化，拉伸膜被第一传输环（1）夹持的一侧继续保持沿拉伸膜纵向移动，拉伸膜被第二传输环（2）夹持的一侧经过拉伸段（22）进入出料段（23），沿拉伸膜的纵向上，第二传输环（2）上相邻的相邻夹持头（41）之间的距离与第一传输环（1）上相邻的夹持头（41）之间的距离恢复相同，使第二传输环（2）一侧的拉伸膜沿纵向展开，通过出料段（23）使拉伸膜保持拉伸状态。

8.根据权利要求7所述的光学膜拉伸方法，其特征在于，入料段（21）对应的范围内设有加热装置，用于对拉伸膜的上下面同时加热。

9.根据权利要求7所述的光学膜拉伸方法，其特征在于，出料段（23）对应的范围内设有冷却装置，用于冷却拉伸膜。