一种卷绕装置及方法与流程

本发明涉及过滤器材，特别涉及一种卷绕装置及方法。

背景技术：

1、中空纤维膜和卷式膜相比，由于技术成熟且组件结构简单，相同体积下，比表面积大，被应用于水处理过滤器、人工肾、人工肺等特殊领域。

2、中空纤维膜在组件制备过程中存在流体分布不均匀，如何保证液体能均匀在中空纤维膜组件中均匀流动且无死角，是非常重要的，这也成为了行业难题。因此在组件浇铸前对膜丝的整理，如何让成千上万根中空纤维膜丝呈均匀分布状态尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种卷绕装置及方法，以解决现有中空纤维膜组件中流体分布不均匀，利用率低等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种卷绕装置，包括：

3、卷绕座；

4、两个以上的放卷组件，设置在所述卷绕座上；所述放卷组件包括放卷轮和第一监测单元；每个所述放卷轮用于对一个目标物进行放卷；所述第一监测单元用于获取与相应的所述目标物相关的目标信息；

5、收卷轮，设置在所述卷绕座上，并用于对两个以上的所述目标物进行收卷，以使得两个以上的所述目标物交替层叠；以及，

6、控制单元，与所述第一监测单元通信连接，并与所述放卷轮和/或所述收卷轮通信连接；所述控制单元被配置用于接收所述目标信息，并根据所述目标信息获取相应的所述目标物受到的张力信息，且根据所述张力信息控制所述收卷轮的转速和/或相应的所述放卷轮的转速。

7、可选地，所述目标物包括多个沿经向布置的平行段；所述第一监测单元用于获取相应的所述目标物的图像信息以作为所述目标信息；所述控制单元被配置用于根据所述图像信息获取相应的所述目标物上的相邻的所述平行段之间的距离信息，并根据所述距离信息获取所述张力信息。

8、可选地，每个所述放卷组件还包括两个以上的固定辊，所述固定辊用于对相应的所述目标物进行导向；所述第一监测单元用于获取相应的所述目标物位于相邻的两个所述固定辊之间的部分的图像信息。

9、可选地，所述放卷组件还包括张力监测辅助部，所述张力监测辅助部包括旋转杆、活动辊和中心轴，所述旋转杆与所述中心轴旋转连接；所述活动辊设置在所述旋转杆的端部，所述活动辊用于对相应的所述目标物进行导向以及在所述目标物的作用下驱使所述旋转杆旋转；

10、所述第一监测单元用于获取所述旋转杆旋转的第一角度信息以作为所述目标信息；所述控制单元被配置用于根据所述第一角度信息获取相应的张力信息。

11、可选地，至少一个所述活动辊上设置有第二监测单元，所述第二监测单元用于获取相应的所述活动辊旋转的第二角度信息；所述控制单元还与所述第二监测单元通信连接，并被配置用于接收所述第二角度信息，且根据所述第二角度信息控制所述收卷轮的转速和/或相应的所述放卷轮的转速。

12、可选地，所述放卷组件包括两个所述张力监测辅助部，分别为第一张力监测辅助部和第二张力监测辅助部，所述第一张力监测辅助部比所述第二张力监测辅助部更靠近所述放卷轮；所述控制单元被配置用于根据所述第一张力监测辅助部的所述旋转杆的第一角度信息控制相应的所述放卷轮的转速，以及根据所述第二张力监测辅助部的所述旋转杆的第一角度信息控制所述收卷轮的转速。

13、可选地，所述放卷组件还包括纠偏机构，所述纠偏机构与所述控制单元通信连接，所述纠偏机构用于在所述控制单元的控制下对相应的所述目标物的纬向两端受到的张力进行调整，以使相应的所述目标物的纬向两端受到的张力均处于预定范围内。

14、可选地，所述纠偏机构包括活动座、纠偏辊、驱动机构和第三监测单元，所述纠偏辊设置在所述活动座上并与所述活动座保持相对静止，所述纠偏辊的轴线与所述放卷轮及所述收卷轮的轴线平行，所述纠偏辊用于对相应的所述目标物进行导向；

15、所述驱动机构与所述活动座连接，用于驱使所述活动座沿所述纠偏辊的轴向移动；

16、所述第三监测单元用于获取相应的所述目标物在所述纠偏辊上的位置信息；

17、所述控制单元与所述第三监测单元及所述驱动机构通信连接，所述控制单元被配置用于根据所述位置信息控制所述驱动机构驱使所述活动座移动，并使相应的所述目标物位于所述纠偏辊上的预定位置。

18、为实现上述目的，本发明还提供了一种卷绕方法，包括：

19、提供两个以上的放卷轮，每个放卷轮上设置有一个目标物；

20、使两个以上的放卷轮分别对相应的目标物进行放卷；

21、使一个收卷轮对两个以上的所述目标物进行收卷，以使得两个以上的所述目标物交替层叠；

22、分别获取各个所述目标物各自受到的张力信息；以及，

23、根据所述张力信息控制相应的所述放卷轮的转速，和/或，根据所述张力信息控制所述收卷轮的转速。

24、可选地，所述目标物包括多个沿经向布置的平行段；分别获取两个以上的所述目标物各自受到的张力信息的步骤包括：

25、分别获取两个以上的所述目标物的图像信息；

26、根据所述图像信息分别获取相应的所述目标物上相邻的所述平行段之间的距离信息；以及，

27、根据所述距离信息获取相应的所述目标物的张力信息。

28、可选地，每个所述目标物绕经若干个活动辊，所述活动辊设置在旋转杆上，所述旋转杆绕一中心轴线旋转；分别获取两个以上的所述目标物各自受到的张力信息的步骤包括：

29、获取相应的所述旋转杆旋转的第一角度信息；

30、根据所述第一角度信息获取相应的所述目标物的张力信息。

31、可选地，所述卷绕方法还包括：

32、获取与各个所述目标物相对应所述活动辊旋转的第二角度信息；

33、根据各个所述活动辊的所述第二角度信息控制相应的所述放卷轮的转速，和/或根据所述第二角度信息控制所述收卷轮的转速。

34、可选地，所述卷绕方法还包括：

35、对相应的所述目标物的纬向两端受到的张力进行调整，以使得所述目标物的纬向两端受到的张力均处于预定范围内。

36、可选地，所述目标物绕经纠偏辊；所述卷绕方法包括：

37、获取所述目标物在相应的所述纠偏辊上的位置信息；

38、根据所述位置信息控制相应的所述纠偏辊沿轴向移动，并使所述目标物位于相应的所述纠偏辊上的预定位置，以使得所述目标物的纬向两端受到的张力均处于预定范围内。

39、与现有技术相比，本发明的卷绕装置及方法具有如下优点：

40、前述的卷绕装置包括卷绕座、两个以上的放卷组件、收卷轮以及控制单元；所述放卷组件设置在所述卷绕座上，并包括放卷轮和第一监测单元，每个所述放卷轮用于对一个目标物进行放卷；所述第一监测单元用于获取与相应的所述目标物相关的目标信息；所述收卷轮设置在所述卷绕座上，并用于对两个以上的所述目标物进行收卷，以使得两个以上的所述目标物交替层叠；所述控制单元与所述第一监测单元通信连接，并还与所述放卷轮和/或所述收卷轮通信连接，所述控制单元被配置用于接收所述目标信息，并根据所述目标信息获取相应的所述目标物受到的张力信息，且根据所述张力信息控制所述收卷轮的转速和/或相应所述放卷轮的转速。所述目标物例如是中空纤维膜，所述中空纤维膜包括多个沿经向布置的平行段。利用所述卷绕装置对两个以上的中空纤维膜进行卷绕并形成交替层叠的结构时，通过对所述中空纤维膜受到的张力信息进行监测，并根据所述张力信息调控所述放卷轮和/或收卷轮的转速进行控制，可以使得所述中空纤维膜受到的张力保持在预定范围内，从而可以使得交替层叠的结构中的任一层中空纤维膜的多个平行段均匀布置，有利于提高流体的分布均匀性，进而提高所述中空纤维膜的利用率。尤其地，当所述中空纤维膜上的平行段相对于纬向倾斜，且相邻两个所述中空纤维膜上的平行段的倾斜方向相反时，可以减小跨膜压差，使得流体更容易在层与层之间流动，进一步提高中空纤维膜的利用率。