CN117303080A - 一种聚酯光学膜分切机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚酯光学膜分切机，涉及到聚酯光学薄膜分切专用设备领域，包括放卷机构、分切机构、收卷机构，所述放卷机构包括机座、放卷臂机构、摆边控制系统、牵引辊、第一导向辊、第二导向辊、张力辊组，放卷臂机构安装在机座上，牵引辊安装在机座上，第一导向辊安装在机座内部。本发明在运行速度，控制精度、自动化程度、稳定性、操作人性化等方面进行了创新，使分切的产品端面整齐，无划伤，硬点，暴筋，接头等质量上的缺陷，保证了分切设备的稳定性。

Description

一种聚酯光学膜分切机

技术领域

本发明涉及聚酯光学薄膜分切专用设备领域，特别涉及一种聚酯光学膜分切机。

背景技术

聚酯光学膜自动分切机在加工光学膜成品中，根据客户的特定要求，把成品光学膜母卷分切成具有特定宽度及长度的小卷，分切的产品主要用于电子标签、电容器用基膜、液晶显示光学膜等电子类产品用膜。

就目前国内外光学膜分切机技术上看，国内的光学膜分切机仍存在很大差距，主要表现在机构与薄膜之间的缺乏融合，其次是分切机结构及控制系统在设计上的缺陷，再次是张力的控制系统的差距。光学膜分切机在生产过程的自动化、产品质量、稳定性均有待提升。因此，提出一种聚酯光学膜分切机来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚酯光学膜分切机，以解决光学膜分切机在生产过程的自动化、产品质量、稳定性均有待提升的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚酯光学膜分切机，包括放卷机构、分切机构、收卷机构，所述放卷机构包括机座、放卷臂机构、摆边控制系统、牵引辊、第一导向辊、第二导向辊、张力辊组，放卷臂机构安装在机座上，牵引辊安装在机座上，第一导向辊安装在机座内部，第二导向辊安装在机座外侧，第一导向辊与第二导向辊在一条中心线上，张力辊组安装在机座外侧，并通过薄膜与放卷臂机构、摆动控制系统、牵引辊、第一导向辊、第二导向辊、张力辊组连接，放卷臂机构与摆边控制系统连接。

优选的，所述分切机构包括第一机架，第一机架上的第三导向辊、接料检测仪、第四导向辊、第一纠偏仪、压辊、浮动辊、弓形展开辊、第五导向辊、第二纠偏仪从靠近机座的一端向远离机座的方向依次分布，第一机架上的静电消除装置、计米器、压辊组、收卷辊、横向刀槽辊组均位于第五导向辊下端，且呈倾斜的口袋结构分布，所述分切机构还包括圆形切刀机构、横向切刀机构，圆形切刀机构设置有两个，且两个圆形切刀机构分别设置于第一机架远离机座的一端，第一机架下端为凹字型结构，横向切刀机构设置于远离机座的一个圆形切刀机构侧面，纵向切刀机构设置于靠近机座的另一个圆形切刀机构侧面，纵向刀槽辊组位于纵向切刀机构侧面，第一夹紧辊贴合于横向刀槽辊组上方，两个圆形切刀机构的下方分别设置有第三气缸和第一气缸。

优选的，远离机座的一个圆形切刀机构的中心点与第三气缸的中心点在同一条直线上，靠近机座的另一个圆形切刀机构与第一气缸也是在同一条直线上。

优选的，所述分切机构还包括第一已分切卷、第一装载小车、第二已分切卷与第二装载小车，第一已分切卷安装于第一装载小车上，第二已分切卷安装于第二装载小车上，第一装载小车和第二装载小车分别位于圆形切刀机构的两侧。

优选的，所述放卷臂机构位于聚酯光学膜分切机入口处，放卷臂机构包括固定夹盘、第二机架和活动夹盘，第二机架连接在固定夹盘和活动夹盘之间，固定夹盘上安装有自动调节器和夹头，夹头安装在固定夹盘中心，自动调节器位于夹头上方，活动夹盘上设置有第二气缸，第二气缸与夹头在一条直线上，固定夹盘下方设置有导轨，导轨均固定安装在机座上，活动夹盘通过第二气缸驱动而在导轨上作横向移动，在固定夹盘和活动夹盘之间设置有放卷轴，放卷轴与母卷卷芯同心。

优选的，所述摆边控制系统包括旋转圆盘、滑动槽、可调滑块、连杆、滑块、光电传感器，滑动槽沿着径向方向设置于旋转圆盘的表面，可调滑块滑动设置于滑动槽中，连杆呈V字形杆体结构，且连杆的两端分别转动连接在可调滑块和固定连接在光电传感器上，滑块套设在连杆上。

优选的，所述牵引辊与第一导向辊的角度成30-60°，所述接料检测仪安装在第一机架上端，与运行的薄膜平行，所述第一纠偏仪安装在第四导向辊的上端，薄膜从第一纠偏仪和第四导向辊之间穿过，所述压辊、浮动辊、弓形展开辊均安装在第一机架的上端。

优选的，所述横向切刀机构包括切刀滑动座、切刀片、气缸护罩、横向气缸、滑轨，横向切刀机构内安装横向气缸，气缸护罩保护在横向气缸外部，滑轨设置于气缸护罩底面，切刀滑动座滑动设置于滑轨中，切刀片安装在切刀滑动座上，横向气缸的伸缩端与切刀片上面的支撑梁连接，气缸护罩安装在第一机架上，切刀片与横向气缸、滑轨平行。

优选的，所述纵向切刀机构包括蜗轮、蜗杆、手轮、纵向切刀、标尺轴、刀架、支座；蜗轮、蜗杆安装在支座的一端，标尺轴、刀架均滑动设置于支座上，标尺轴、刀架与纵向切刀垂直，纵向切刀呈等距离设置有多个，蜗杆的上端设置有手轮，支座安装在第一机架上。

优选的，所述圆形切刀机构包括支撑臂、圆形切刀、切刀用气缸、中心孔，支撑臂与中心孔同心，并与圆形切刀同一条中心线上，分切时，支撑臂或圆形切刀开角在0-160°，切刀用气缸设置于支撑臂一侧，切刀用气缸推动支撑臂，圆形切刀旋转。

本发明的技术效果和优点：

在运行速度，控制精度、自动化程度、稳定性、操作人性化等方面进行了创新，使分切的产品端面整齐，无划伤，硬点，暴筋，接头等质量上的缺陷，保证了分切设备的稳定性；

本发明是有机械系统和控制系统构成的机电一体化设备，其关键技术涉及了包括机械设计、自动控制、动力学等多种领域，在机械设计方面，分切机在放卷过程中，使薄膜的输送过程中始终处于正确位置，从而保证收卷的正确；

本发明设计自动纠偏装置来保证收卷质量；薄膜在输送中按照客户的要求进行纵向、横向或用圆形刀的分切，设计结构中采用合理的刀具并使刀具的位置可调，薄膜分切中，宽幅薄膜两侧不符合要求的废边料需要进行个回收处理，将分切时产生的聚合物粉尘及碎屑及时吸出进入废边收集器，提高产品的表面清洁，同时也有助于切刀冷却，电气控制方面，控制层面的主要集中在薄膜的收卷张力上，在收卷过程中，薄膜张力的大小直接决定了收卷质量的好坏，因此，电器原件的选型与设计实际是为张力控制方法的相符合，在设计中如何根据薄膜的材料性质与分切成品收卷过程进行合理的张力控制，也是本发明考虑的问题。

附图说明

图1为本发明聚酯光学膜分切机结构示意图。

图2为本发明摆幅调节器结构示意图。

图3为本发明纠偏仪结构示意图。

图4为本发明纠偏模式结构示意图。

图5为本发明放卷臂结构示意图。

图6为本发明圆形切刀结构示意图。

图7为本发明横向切刀一视角结构示意图。

图8为本发明横向切刀另一视角结构示意图。

图9为本发明纵向切刀结构示意图。

图10为本发明聚酯光学膜分切机总控制模块图。

图中：机座1、放卷臂机构2、摆边控制系统3、牵引辊4、第一导向辊5、第二导向辊6、张力辊组7、第三导向辊8、接料检测仪9、第四导向辊10、第一纠偏仪11、压辊12、浮动辊13、弓形展开辊14、第五导向辊15、第二纠偏仪16、静电消除装置17、计米器18、压辊组19、第一夹紧辊190、横向刀槽辊组20、圆形切刀机构21、横向切刀机构22、第一已分切卷23、第一装载小车24、第三气缸25、废边收集器26、收卷辊200、纵向刀槽辊组27、第二夹紧辊270、纵向切刀机构28、第一气缸29、第二装载小车30、第二已分切卷31、第一机架32、旋转圆盘33、滑动槽34、可调滑块35、连杆36、滑块37、光电传感器38、入口导轨39、光学膜40、传感器41、控制器42、机电驱动器43、固定夹盘44、夹头45、自动调整器46、放卷轴47、第二机架48、活动夹盘49、第二气缸50、导轨51、支撑臂52、圆形切刀53、切刀用气缸54、中心孔55、切刀滑动座56、切刀片57、气缸护罩58、横向气缸59、滑轨60、蜗轮61、蜗杆62、手轮63、纵向切刀64、标尺轴65、刀架66、支座67。

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。

本发明提供了如图1-图10所示的一种聚酯光学膜分切机，本发明中的聚酯光学膜分切机中连接方式具体如下：

参考图1中所示：本发明是包括放卷机构、分切机构、收卷机构。放卷机构包括机座1、放卷臂机构2、摆边控制系统3、牵引辊4、第一导向辊5、第二导向辊6、张力辊组7。本发明中的牵引辊4、第一导向辊5、张力辊组7、第一夹紧辊190、第二夹紧辊270、压辊12、浮动辊13、弓形展开辊14等均为Φ15-50mm的45#钢制造并表面镀铬。

机座1是用45#钢板焊接而成，放卷臂机构2安装在机座1上，牵引辊4安装在机座1上，第一导向辊5安装在机座1内部，第二导向辊6安装在机座1外侧，第一导向辊5与第二导向辊6在一条中心线上；张力辊组7安装在机座1外侧，并通过薄膜与放卷臂机构2、摆动控制系统3、牵引辊4、第一导向辊5、第二导向辊6、张力辊组7连接；放卷臂机构2与摆边控制系统3连接；

分切机构中，第三导向辊8、接料检测仪9、第四导向辊10、第一纠偏仪11、压辊12、浮动辊13、弓形展开辊14、第五导向辊15、第二纠偏仪16、静电消除装置17、计米器18、压辊组19、第一夹紧辊190、横向刀槽辊组20、收卷辊200、圆形切刀机构21、横向切刀机构22、第三气缸25、废边收集器26、收卷辊200、纵向刀槽辊组27、第二夹紧辊270、纵向切刀机构28、第一气缸29均安装在第一机架32上并与薄膜连接；浮动辊13、弓形展开辊14表面镀铬后包覆一层橡胶膜；废边收集器26是用45#钢制造，并安装在切刀下面，其重心并与切刀（横向切刀机构22、纵向切刀机构28、圆形切刀机构21）中心线垂直；第一已分切卷23与第一装载小车24，第二已分切卷31与第二装载小车30是两个独立的实体，且第一已分切卷23安装于第一装载小车24上，第二已分切卷31安装于第二装载小车30上，第一装载小车24和第二装载小车30分别位于切刀的两侧。

其中，圆形切刀机构21设置有两个，且两个圆形切刀机构21分别设置于第一机架32远离机座1的一端，第一机架32下端为凹字型结构，而第三导向辊8、接料检测仪9、第四导向辊10、第一纠偏仪11、压辊12、浮动辊13、弓形展开辊14、第五导向辊15、第二纠偏仪16从靠近机座1的一端向远离机座1的方向依次分布，静电消除装置17、计米器18、压辊组19、收卷辊200、横向刀槽辊组20均位于第五导向辊15下端，且呈倾斜的口袋结构分布，横向切刀机构22设置于远离机座1的一个圆形切刀机构21侧面，纵向切刀机构28设置于靠近机座1的另一个圆形切刀机构21侧面，纵向刀槽辊组27位于纵向切刀机构28侧面，第一夹紧辊190贴合于横向刀槽辊组20上方，两个圆形切刀机构21的下方分别设置有第三气缸25和第一气缸29。

远离机座1的一个圆形切刀机构21的中心点与第三气缸25的中心点在同一条直线上，同样，靠近机座1的另一个圆形切刀机构21与第一气缸29也是在同一条直线上；

本发明设计了三组切刀，分别是圆形切刀机构21、横向切刀机构22与纵向切刀机构28，且圆形切刀机构21、横向切刀机构22与纵向切刀机构28分别安装在压辊组19两侧，根据不同的产品规格选择不同的刀型。

放卷臂机构2位于聚酯光学膜分切机入口处，（参考图5中所示）放卷臂机构2包括固定夹盘44、第二机架48和活动夹盘49，第二机架48是一个活动机架，与固定夹盘44和活动夹盘49连接，固定夹盘44上安装有自动调节器46和夹头45，夹头45安装在固定夹盘44中心，自动调节器46位于夹头45上方，活动夹盘49上设置有第二气缸50，第二气缸50与夹头45在一条直线上；

固定夹盘44下方设置有导轨51，导轨51均固定安装在机座1上，活动夹盘49通过第二气缸50驱动而在导轨51上作横向移动，在固定夹盘44和活动夹盘49之间设置有放卷轴47，放卷轴47与母卷卷芯同心，自动调制器46检测母卷卷芯与放卷轴47是否同心，并进行实施自动调整。工作时，第二气缸50驱动活动夹盘49、放卷轴47穿入母卷卷芯，利用夹头45卡紧活动夹盘49并被启动转动，同时第二气缸50也一起转动，夹头45用AC伺服马达或DC马达驱动，驱动速度受张力辊组7上的传感器控制，无论分切速度怎么变化，都可以保持薄膜的线速度不变，放卷臂机构2可以同时横向摆动，摆边控制系统3（见图2）。

图2：摆边控制系统3安装在机座1上，并与放卷臂机构2连接；摆边控制系统3包括旋转圆盘33、滑动槽34、可调滑块35、连杆36、滑块37、光电传感器38。旋转圆盘33是由45#钢制造，或用PP塑料板材制造，其目的为了防止因薄膜横向厚度积累偏差引起的在以后的分切的产品出现明显的凹凸现象；滑动槽34沿着径向方向设置于旋转圆盘33的表面，可调滑块35滑动设置于滑动槽34中，连杆36呈V字形杆体结构，且连杆36的两端分别转动连接在可调滑块35和固定连接在光电传感器38上，滑块37套设在连杆36上。

本发明分切机为实现母卷（放卷）的摆动功能，其原理，是利用一台AC电动机，带动旋转圆盘33低速旋转，旋转圆盘33旋转时，滑动槽34中的可调滑块35通过连杆36进行推动光电传感器38做往复运动，同时滑块37也随着连杆36也进行往复运动，滑块37的作用是防止连杆36轨迹走偏，光电传感器38不断地遮挡或脱离薄膜，产生的信号就会反馈控制放卷轴47进行摆动，薄膜摆动量的大小取决于滑块在滑槽的位置，滑块距轴心愈远摆动量越大。

图1中：牵引辊4、第一导向辊5、第二导向辊6均安装在机座1上，牵引辊4与第一导向辊5的角度成30-60°。

本发明在光学膜自动分切机不同的部位设计了5个相同规格的导向辊，分别是第一导向辊5、第二导向辊6、第三导向辊8、第四导向辊10、第五导向辊15，其作用主要是改变薄膜的走向，使膜从放卷到分切，易检测薄膜的表观质量和角度，导向辊是用Φ15-30mm的45#钢制造表面镀铬后又包覆刻有交叉网格而成为橡胶辊；各导向辊是用齿形皮带驱动或AC电机带动减速器驱动导向辊，各辊的速度基本相同，但前后导向轮之间的速度增加量小于0.1-0.5%之间，停机时为了保证各导向辊与牵引辊4、张力辊组7、压辊12、浮动辊13、弓形展开辊14等辊之间的薄膜维持张力状态，每个导向辊之间都安装一个电磁离合器，当牵引辊4停止转动时，离合器就制动导向辊，使其快速停止转动；此外在每个导向辊的区域内，位于导向辊的一侧，还装有一套自动调幅装置，该装置由传感器和穿片等机构组成，传片与薄膜的距离2-5mm，薄膜在运行中的各种信息和机器的运作状态都随时通过传感器传输给PLC控制器，控制器根据机器的运行状态把信息传输给各节点，这样薄膜在张力的作用下，可以顺利地使薄膜穿过各导向辊。

张力辊组7安装在机座1的外侧，其作用是实现恒速、稳定的薄膜运行，张力辊组7的运行速度与放卷臂机构2中的放卷速度随牵引速度的变化而变化，并保持一定的放卷张力，为达到一定的目的，其在放卷臂机构2之后须安装一个张力辊组7，张力辊组的任一端安装运运行传感器，其直接控制放卷臂机构2中的放卷轴47的转速，这样控制薄膜的运行精度高，使用可靠性高。

接料检测仪9安装在第一机架32上端，与运行的薄膜平行，其主要作用是膜内有无灰尘、粉尘、晶点、褶皱、划伤等短板，为分切产品提供统一的测量基准。

第四导向辊10、第一纠偏仪11安装在第一机架32上端，第一纠偏仪11安装在第四导向辊10的上端，薄膜从两者之间穿过，第一纠偏仪11是外购件，其主要作用是薄膜放卷运行中防止在各辊中出现偏移现象，其原理，是通过气流传感器的技术感应膜材偏移并迅速控制各运作辊抑制卷材偏移，以保证收卷始终保持整齐美观。

压辊12、浮动辊13、弓形展开辊14均安装在第一机架32的上端，压辊12的作用使运行的薄膜由于摩擦受热起到冷却作用，目的是避免在薄膜分切时开裂或断裂的反生。

浮动辊13安装在压辊12之后，其两端安装两个气缸，非工作时气缸将浮动辊13推到最高位置，分切时由于张力的运动，浮动辊13压下，薄膜的张力不同，浮动辊13的在空间停留的位置不同，浮动辊13的位移能控制放卷臂机构2的放卷轴47，浮动辊13上的电位计发生变化，这样就能控制放卷轴47的转速，浮动辊13的位置越低，放卷轴47速度越快，反之，浮动辊13的位置达到最高点时，放卷轴47就停止不动。

弓形展开辊14安装在浮动辊13之后，第五导向辊15之前，其目的由于薄膜在牵引作用下，往往会出现皱纹现象，如果不及时消除这些皱纹，就会出现薄膜断裂等缺陷，弓形展开辊14在工作时，心轴是固定不动的，橡胶外套利用齿轮驱动使其旋转与薄膜的横向或纵向倾斜接触，倾斜的角度（倾斜角度为2-8°），可以通过PLC控制器进行自动调整。

第五导向辊15、第二纠偏仪16安装在第一机架32左上端，其作用与第四导向辊10、第一纠偏仪11相同。

静电消除装置17安装在第二纠偏仪16之前，计米器18之后，其原因是由于薄膜在各辊上摩擦产生静电，带静电的薄膜易吸附尘埃，再此设计静电吸附的目的是吸引离子达到消除静电的目的，其原理见现有的专利文件：（专利名称：一种聚酯光学膜静电吸附装置，专利申请号：ZL202221044262.4；专利名称：一种聚酯光学膜收卷机静电消除器，专利申请号：Zl202221694181.9）。

计米器18安装在静电消除装置17之后，是一些电子元器件构成，在运作中，计米器18内的电脉冲送入仪器经累计、运算得到长度，累计长度达到设定值时输出报警和控制信号。其装置都能自动地把数据保护起来并长期保存，同时显示线速度，使用户更方便地了解生产状况，及时掌握运行薄膜的长度，与分切、收卷的长度是否一致，提高效率，减少成本。

压辊组19安装在第一夹紧辊190与横向刀槽辊组20之前，其作用与压辊12相同；第一夹紧辊190是包有橡胶的从动辊，其作用是排除分切制品中薄膜与薄膜之间的空气，其长度大于制品的宽度。其两段有两个支撑臂，工作时根据分切速度，产品的卷径，利用PLC自动控制第一夹紧辊190对分切薄膜的压紧力，第一夹紧辊190的材料一般是不易变形的材料，碳纤维包覆橡胶结构或铝合金包覆橡胶的结构。

收卷辊200安装在第一机架32上，由于有三个切刀组，根据薄膜的规格要求可移动分切。横向刀槽辊组20、纵向刀槽辊组27的机构一致，辊组有多条2.0-3.5mm宽，深度5-10mm环形槽的金属辊，各自有电机驱动，其上方安装横向切刀机构22和纵向切刀机构28。

横向切刀机构22（见图7和图8），包括切刀滑动座56、切刀片57、气缸护罩58、横向气缸59、滑轨60，横向切刀机构22内安装横向气缸59，气缸护罩58保护在横向气缸59外部，滑轨60设置于气缸护罩58底面，切刀滑动座56滑动设置于滑轨60中，切刀片57安装在切刀滑动座56上，横向气缸59的伸缩端与切刀片57上面的支撑梁连接，气缸护罩58安装在第一机架32上，切刀片57与横向气缸59、滑轨60平行，运行时横向气缸59推动切刀片57上面的支撑梁，就完成横向分切任务。

纵向切刀机构28（见图9），包括蜗轮61、蜗杆62、手轮63、纵向切刀64、标尺轴65、刀架66、支座67；蜗轮61、蜗杆62安装在支座67的一端，标尺轴65、刀架66均滑动设置于支座67上，标尺轴65、刀架66与纵向切刀64垂直，纵向切刀64呈等距离设置有多个，蜗杆62的上端设置有手轮63，支座67安装在第一机架32上，运行时根据客户对薄膜分切的规格需求，手轮63自动调节标尺轴65自动调整薄膜尺寸，蜗轮61、蜗杆62上下进行移动，完成分切任务。

横向切刀机构22和纵向切刀机构28中，均装有多个可移动的切刀臂，每个切刀臂上有切刀盒，切刀盒内可安装一把单面切刀，固定切刀臂的横轴或纵轴安装在分切机侧板的轴套内，其一端设置一个自动摇柄（纵向切刀机构28），工作根据需要，自动摇动手柄（纵向切刀机构28）将所有的切刀同时转入刀槽的中心进行换刀，或不需要切割时，切刀自动转离刀槽。工作时首先根据产品的规格，设定各工位的间距，然后要精确调整切刀的位置，设备上有标尺，切刀调整好位置后，将刀盒盖紧，工作时借住每个刀盒上或切刀旁的排气软管，将分切时产生的聚合物粉尘及碎屑及时吸出进入废边收集器26，提高产品的表面清洁，同时也有助于切刀冷却。

本发明设计了左右两个圆形切刀机构，圆形切刀机构21（见图6），包括支撑臂52、圆形切刀53、切刀用气缸54、中心孔55；圆形切刀53采用特种钢制造，安装在滚动轴承的轴上，支撑臂52与中心孔55同心，并与圆形切刀53同一条中心线上，分切时，支撑臂52或圆形切刀53开角在0-160°，切刀用气缸54设置于支撑臂52一侧，切刀用气缸54推动支撑臂52，圆形切刀53旋转；在使用左侧的圆形切刀53时，根据产品规格完成分切任务，在圆形切刀53在分切时，第一气缸29推动支撑臂52进行分切，圆形切刀53开角在0-160°，需要说明的是：左右两个圆形切刀53不能同时使用，当任意圆形切刀53工作时，另一个圆形切刀53作为备刀，经实体检测，在分切时刀口十分平整，在切割较厚的薄膜时避免了分切的产品出现两头翘曲的现象。分切时产生的聚合物粉尘及碎屑及时吸出进入废边收集器26。

第一已分切卷23与第一装载小车24，第二已分切卷31与第二装载小车30是两个独立的实体；在分切时可以轮换使用，分切收卷产品与圆形切刀53在同一弧线上。第一已分切卷23放在第一装载小车24上，运送在下一道工艺进行加工生产。

图10，在控制方案中，本发明创新性地把不同宽度、不同长度、不同厚度的母卷分切成用户所需的各种规格产品。对收放卷张力的精确控制是薄膜分切机的关键技术，要求分切卷取后的产品无皱褶、无划痕、端面整齐、卷取表面硬度适当。在运行中，整个分切系统带编码器，PLC控制器输出张力给定信号，摆边控制系统3作张力反馈，要求变频器具有闭环张力控制功能，高、低速张力恒定，便于PLC控制器监控通过触摸屏，用户可以对工作速度、运行张力、料卷直径等参数进行设置，同时可以显示设备的当前运行状态，并对当前的故障信息进行显示，以便用户作进一步处理。同时PLC来之前协调外围设备的运行，并按用户设定的工艺控制设备的运作，对变频器作张力给定和频率设定。

本发明聚酯光学膜分切机总控制模块具体包括：触摸屏、PLC控制器，触摸屏的输出端与PLC控制器的输入端连接，触摸屏上具有参数设定和故障显示功能，PLC控制器的输入端还连接有编码器并还用于连接按钮，PLC控制器的输出端与切刀的驱动组件连接，切刀的驱动组件如：电磁阀、气缸等，切刀具有切刀调换的功能，PLC控制器可控制薄膜被牵引时的放卷和收卷速度及张力。

工作原理：

见图10：设备启动，在触摸屏上输入要分切的光学膜规格尺寸，并输入车速、张力大小、气缸位移距离、切刀的分类、牵引速度、卷径的大小等，通过数据参数传输给PLC控制器后在触摸屏上按运行键，分切机运行。

图5；升降机把母卷放入放卷臂机构2入口放卷轴47通过母卷芯自动在一条水平线上，第二气缸50推动夹头45卡紧活动夹盘49后用用AC伺服马达或DC马达驱动放卷，驱动速度受张力辊组7上的传感器控制，无论分切速度怎么变化，都可以保持薄膜的线速度不变，放卷臂机构2可以同时横向摆动，摆边控制系统3。

放卷臂机构2开始放卷，摆边控制系统3与放卷臂机构2相连，

AC电动机带动低速旋转的旋转圆盘33旋转，连杆36在径向滑动槽34中运行并连杆36进行推动光电传感器38做往复运动，光电传感器38不断地遮挡或脱离薄膜，产生的信号反馈控制放卷轴47进行摆动，

摆边控制系统3安装在放卷臂机构2出口，光学膜40进入口导辊39，有一个或多个传感器41扫描薄膜的当前位置，并将其传输给PLC控制器；PLC控制器对测得的实际位置和设定的位置作比较，如果两者之间存在偏差，PLC控制器将传输一个纠偏信号给控制器42；控制器42快速驱动入口轨道39，使其及时跟踪上膜边．如此循环，摆边控制系统3一直驱动轨道做往复运动，从不发生脱夹现象。

见图4：对于纠偏模式的选择取决于客户的工艺要求，主要的纠偏模式有以下几种：薄膜定单边纠偏：使用一个传感器41，根据薄膜的左侧或者右侧边缘进行纠偏；薄膜定中心线纠偏：使用两个传感器，根据物料的中心线进行纠偏，又可以分为固定中心纠偏和移动定中心纠偏；薄膜对比纠偏：使用一个传感器41，依据一条连续或者不连续的线对比进行纠偏。

见图1：光学膜通过第二导向辊6进入张力辊组7，张力辊8进入接料检测仪9，接料检测仪9，与运行的薄膜平行，其主要作用是膜内有无灰尘、粉尘、晶点、褶皱、划伤等短板，为分切产品提供统一的测量基准。

薄膜经过第四导向轮10、第一纠偏仪11、压辊12、浮动辊13、弓形展开辊14、第五导向辊15、第二纠偏仪16、静电消除装置17、计米器18、压辊组19、第一夹紧辊190后进行分切，本发明设计了三个刀槽辊组，分别是横向、纵向和圆形切刀组，根据薄膜的规格，可选用任意切刀组。分切时产生的聚合物粉尘及碎屑及时吸出进入废边收集器26，

第一已分切卷23与第一装载小车24，第二已分切卷31与第二装载小车30是两个独立的实体；在分切时可以轮换使用，分切收卷产品与圆形切刀在同一弧线上。第一已分切卷23放在第一装载小车24上，运送在下一道工艺进行加工生产。

薄膜在放卷牵引时时就产生的张力，薄膜在收卷过程中产生张力的变化是通过改变牵引辊4与收卷辊200之间的线速度差拉实现的，当收卷线速度大于牵引线速度时，薄膜张力变大，当举起线速度小于牵引速度时，薄膜张力变小，当两者速度差为零时，张力没有变化，在正常收卷过程中，牵引速度是恒定的，只需要通过调节收卷速度的大小可以实现对张力的控制。

薄膜在加工中设备在工作过程中的张力控制是维持薄膜在运行过程中的张力值处于设定为张力值下的能力，张力控制的基本要求是在各种工作状态下的持续有效，张力控制的稳定性决定了分切后产生的收卷质量，如果张力过小，薄膜在输送过程中产生偏移，进而导致加工后的产品出现褶皱，同时薄膜缠绕在卷轴上产生轴向穿洞动，卸卷工作将会变得异常困难，如果张力过大，薄膜在卷取过程中容易拉断，产生角度的端头，所用薄膜分切设备必须具有稳定的张力控制系统。采用恒张力，在薄膜收卷过程中，母卷直径随着不断加大，当卷取张力恒定时的转矩也会不断加大，外层薄膜对内层薄膜有挤压力，再次膜卷内松外紧而产生褶皱，影响收卷质量，

在设备运行中，如果设定的产品参数后薄膜在运行的张力与膜收卷过程中的张力值进行实际测量，将测量值传递给PLC控制器与预设张力值进行比较，如果数字之间存在差异，PLC控制器进行相应的调节，改变实际张力的大小到预设值张力，从而构成闭环张力控制系统，降低动态误差，控制精度高，张力实际测量值传递给PLC控制器，运动张力通过张力设定与牵引辊所产生的张力的实测张力的偏差值来调节电机转速来张力进行补充，从而维持张力稳定。

技术参数：

机械速度0.5-5m/min;

主机功率5-10KW

放卷宽度max1000-1600mm;

放卷直径maxΦ1500-2000mm，

收卷直径maxΦ1500-2000mm，

分切精度±0.1mm。

Claims (10)

1.一种聚酯光学膜分切机，包括放卷机构、分切机构、收卷机构，其特征在于：所述放卷机构包括机座（1）、放卷臂机构（2）、摆边控制系统（3）、牵引辊（4）、第一导向辊（5）、第二导向辊（6）、张力辊组（7），放卷臂机构（2）安装在机座（1）上，牵引辊（4）安装在机座（1）上，第一导向辊（5）安装在机座（1）内部，第二导向辊（6）安装在机座（1）外侧，第一导向辊（5）与第二导向辊（6）在一条中心线上，张力辊组（7）安装在机座（1）外侧，并通过薄膜与放卷臂机构（2）、摆动控制系统（3）、牵引辊（4）、第一导向辊（5）、第二导向辊（6）、张力辊组（7）连接，放卷臂机构（2）与摆边控制系统（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：所述分切机构包括第一机架（32），第一机架（32）上的第三导向辊（8）、接料检测仪（9）、第四导向辊（10）、第一纠偏仪（11）、压辊（12）、浮动辊（13）、弓形展开辊（14）、第五导向辊（15）、第二纠偏仪（16）从靠近机座（1）的一端向远离机座（1）的方向依次分布，第一机架（32）上的静电消除装置（17）、计米器（18）、压辊组（19）、收卷辊（200）、横向刀槽辊组（20）均位于第五导向辊（15）下端，且呈倾斜的口袋结构分布，所述分切机构还包括圆形切刀机构（21）、横向切刀机构（22），圆形切刀机构（21）设置有两个，且两个圆形切刀机构（21）分别设置于第一机架（32）远离机座（1）的一端，第一机架（32）下端为凹字型结构，横向切刀机构（22）设置于远离机座（1）的一个圆形切刀机构（21）侧面，纵向切刀机构（28）设置于靠近机座（1）的另一个圆形切刀机构（21）侧面，纵向刀槽辊组（27）位于纵向切刀机构（28）侧面，第一夹紧辊（190）贴合于横向刀槽辊组（20）上方，两个圆形切刀机构（21）的下方分别设置有第三气缸（25）和第一气缸（29）。

3.根据权利要求2所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：远离机座（1）的一个圆形切刀机构（21）的中心点与第三气缸（25）的中心点在同一条直线上，靠近机座（1）的另一个圆形切刀机构（21）与第一气缸（29）也是在同一条直线上。

4.根据权利要求1所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：所述分切机构还包括第一已分切卷（23）、第一装载小车（24）、第二已分切卷（31）与第二装载小车（30），第一已分切卷（23）安装于第一装载小车（24）上，第二已分切卷（31）安装于第二装载小车（30）上，第一装载小车（24）和第二装载小车（30）分别位于圆形切刀机构（21）的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：所述放卷臂机构（2）位于聚酯光学膜分切机入口处，放卷臂机构（2）包括固定夹盘（44）、第二机架（48）和活动夹盘（49），第二机架（48）连接在固定夹盘（44）和活动夹盘（49）之间，固定夹盘（44）上安装有自动调节器（46）和夹头（45），夹头（45）安装在固定夹盘（44）中心，自动调节器（46）位于夹头（45）上方，活动夹盘（49）上设置有第二气缸（50），第二气缸（50）与夹头（45）在一条直线上，固定夹盘（44）下方设置有导轨（51），导轨（51）均固定安装在机座（1）上，活动夹盘（49）通过第二气缸（50）驱动而在导轨（51）上作横向移动，在固定夹盘（44）和活动夹盘（49）之间设置有放卷轴（47），放卷轴（47）与母卷卷芯同心。

6.根据权利要求1所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：所述摆边控制系统（3）包括旋转圆盘（33）、滑动槽（34）、可调滑块（35）、连杆（36）、滑块（37）、光电传感器（38），滑动槽（34）沿着径向方向设置于旋转圆盘（33）的表面，可调滑块（35）滑动设置于滑动槽（34）中，连杆（36）呈V字形杆体结构，且连杆（36）的两端分别转动连接在可调滑块（35）和固定连接在光电传感器（38）上，滑块（37）套设在连杆（36）上。

7.根据权利要求2所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：所述牵引辊（4）与第一导向辊（5）的角度成30-60°，所述接料检测仪（9）安装在第一机架（32）上端，与运行的薄膜平行，所述第一纠偏仪（11）安装在第四导向辊（10）的上端，薄膜从第一纠偏仪（11）和第四导向辊（10）之间穿过，所述压辊（12）、浮动辊（13）、弓形展开辊（14）均安装在第一机架（32）的上端。

8.根据权利要求2所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：所述横向切刀机构（22）包括切刀滑动座（56）、切刀片（57）、气缸护罩（58）、横向气缸（59）、滑轨（60），横向切刀机构（22）内安装横向气缸（59），气缸护罩（58）保护在横向气缸（59）外部，滑轨（60）设置于气缸护罩（58）底面，切刀滑动座（56）滑动设置于滑轨（60）中，切刀片（57）安装在切刀滑动座（56）上，横向气缸（59）的伸缩端与切刀片（57）上面的支撑梁连接，气缸护罩（58）安装在第一机架（32）上，切刀片（57）与横向气缸（59）、滑轨（60）平行。

9.根据权利要求2所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：所述纵向切刀机构（28）包括蜗轮（61）、蜗杆（62）、手轮（63）、纵向切刀（64）、标尺轴（65）、刀架（66）、支座（67）；蜗轮（61）、蜗杆（62）安装在支座（67）的一端，标尺轴（65）、刀架（66）均滑动设置于支座（67）上，标尺轴（65）、刀架（66）与纵向切刀（64）垂直，纵向切刀（64）呈等距离设置有多个，蜗杆（62）的上端设置有手轮（63），支座（67）安装在第一机架（32）上。

10.根据权利要求2所述的一种聚酯光学膜分切机，其特征在于：所述圆形切刀机构（21）包括支撑臂（52）、圆形切刀（53）、切刀用气缸（54）、中心孔（55），支撑臂（52）与中心孔（55）同心，并与圆形切刀（53）同一条中心线上，分切时，支撑臂（52）或圆形切刀（53）开角在0-160°，切刀用气缸（54）设置于支撑臂（52）一侧，切刀用气缸（54）推动支撑臂（52），圆形切刀（53）旋转。