一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备的制作方法

本发明涉及一种收卷设备，特别是涉及应用于聚酰亚胺膜生产领域的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备。

背景技术：

1、聚酰亚胺薄膜是性能较好的薄膜类绝缘材料，由均苯四甲酸二酐(pmda)和二胺基二苯醚(oda)在强极性溶剂中经缩聚并流延成膜再经亚胺化而成；聚酰亚胺薄膜的生产基本上是二步法，第一步：合成聚酰胺酸，第二步：成膜亚胺化。

2、为了提高聚酰亚胺膜的收卷质量，一般收卷设备都设有张紧轮，但是设有张紧轮的收卷设备只能保证膜片的张力，无法更精确的调整收卷后形成的膜卷的松紧程度。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是传统聚酰亚胺膜收卷设备无法精确调节收卷膜的松紧度。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，包括收卷架和聚酰亚胺膜；收卷架左侧安装有第一牵引辊组，第一牵引辊组右侧安装有张力调节装置，张力调节装置右侧安装有第二牵引辊组，第二牵引辊组右侧设有绕卷装置，聚酰亚胺膜依次穿过第一牵引辊组、张力调节装置和第二牵引辊组并绕卷在绕卷装置上；

3、第一牵引辊组包括一组上下分布的第一辊筒，第一辊筒连接有驱动其转动的第一动力机构，第一动力机构包括第一电机，第一电机的输出端上安装有第一光电编码器；第二牵引辊组与第一牵引辊组结构相同，第二牵引辊组包括第二动力机构，第二动力机构包括第二电机，第二电机的输出端上安装有第二光电编码器；

4、张力调节装置包括活动辊，活动辊转动连接有滑动架，滑动架滑动连接有升降框，滑动架和升降框之间安装有压力传感器，升降框连接有竖直丝杆模组；

5、绕卷装置包括绕卷轴以及与绕卷轴后端连接的连接的第三电机，第三电机的输出端上安装有第三光电编码器，绕卷轴前侧安装有图像识别摄像头，图像识别摄像头对缠绕在绕卷轴上的膜卷的圈数和厚度进行获取；

6、收卷架右侧安装有控制器，控制器包括松紧调节系统，松紧调节系统包括控制模块，控制模块的输入端分别连接有松紧监测模块、张紧监测模块和速度监测模块，松紧监测模块的输入端与图像识别摄像头连接，张紧监测模块的输入端与压力传感器连接，速度监测模块的输入端分别与第一光电编码器、第二光电编码器和第三光电编码器连接；控制模块输出端连接有松紧调节模块，松紧调节模块的输出端分别连接有进料速度控制模块、张紧压力控制模块、导向速度控制模块和绕卷电机速度控制模块，进料速度控制模块的输出端与第一电机连接，张紧压力控制模块的输出端与竖直丝杆模组连接，导向速度控制模块的输出端与第二电机连接，绕卷电机速度控制模块的输出端与第三电机连接。

7、在上述松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备中，通过图像识别摄像头获取收卷后的膜卷的厚度和圈数数据，并基于数据利用第一牵引辊组、第二牵引辊组以及绕卷电机的速度配合实现膜卷的收紧和放松。

8、作为本申请进一步的改进，活动辊下方设有红外距离传感器，控制器还包括高度监测模块和报警模块，高度监测模块的输入端与红外距离传感器连接，报警模块的输出端与远程监控中心连接。

9、作为本申请进一步的改进，第一辊筒和第二辊筒均为柔性橡胶材料制成。

10、作为本申请进一步的改进，第一牵引辊组还包括第一间距调节组件，间距调节组件包括一组上下分布设置且与第一辊筒转动连接的安装滑块，安装滑块连接有双向丝杆模组；第二牵引辊组还包括第二间距调节组件，第二间距调节组件与第一间距调节组件结构相同。

11、作为本申请进一步的改进，收卷架位于第一辊筒两侧设有竖直滑槽，安装滑块嵌套在竖直滑槽内并与竖直滑槽滑动抵接。

12、作为本申请进一步的改进，第一动力机构包括一组上下分布且安装在第一辊筒内侧的辊轴，辊轴通过第一传动齿轮组连接有棱柱筒，棱柱筒内贯穿有与其滑动配合的棱柱轴，棱柱轴与第一电机连接传动。

13、作为本申请进一步的改进，棱柱筒贯穿有嵌套在竖直滑槽内的随动架，棱柱筒与随动架转动连接。

14、一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其操作方法包括如下步骤：

15、步骤一，通过图像识别摄像头对绕卷在绕卷轴上的膜卷的圈数和厚度进行获取并将获取数据传输至控制器，控制器进行厚圈比的实时计算得到厚圈比的实时计算值，并将厚圈比的实时计算值与设定的厚圈比阈值范围进行比较；

16、步骤二，当厚圈比的实时计算值大于设定的厚圈比阈值范围时，此时控制器判定膜卷处于过松状态，执行步骤三；当厚圈比的实时计算值小于设定的厚圈比阈值范围时，控制器判定膜卷处于过紧状态，执行步骤四；

17、步骤三，膜卷过松时，a1,启动第一牵引辊组，使得膜条的进料速度保持一致，同时启动第二牵引辊组，使得第二牵引辊组的牵引速度小于第一牵引辊组，此时，压力传感器对膜条的张力进行监测，并与竖直丝杆模组配合保持膜条的张力不变；a2,启动第三电机，并使得第三电机加速转动，直到厚圈比的实时计算值位于设定的厚圈比阈值范围内；a3,关闭第一牵引辊组、张力调节装置和第二牵引辊组，同时使得第三电机的转速与进料速度匹配；

18、步骤四，膜卷过紧时，b1,启动第一牵引辊组，使得膜条的进料速度保持一致，同时启动第二牵引辊组，使得第二牵引辊组的牵引速度大于第一牵引辊组，此时，压力传感器对膜条的张力进行监测，并与竖直丝杆模组配合保持膜条的张力不变；b2,启动第三电机，并使得第三电机降速转动，直到厚圈比的实时计算值位于设定的厚圈比阈值范围内；b3,关闭第一牵引辊组、张力调节装置和第二牵引辊组，同时使得第三电机的转速与进料速度匹配。

19、有益效果：

20、(1)本发明通过安装在绕卷轴前侧的图像识别摄像头，对绕卷轴上的膜卷的圈数和厚度进行实时监测，并通过控制器计算厚度和圈数比值，然后与厚圈比阈值进行比较，进而方判断膜卷的松紧程度；当膜卷出现收卷过紧或过松的异常情况时通过控制第二牵引辊组和绕卷电机的转速差，实现膜卷的加速收卷或降速收卷，自动调节膜卷的松紧程度，有效减少因收卷过松导致的膜卷不合格、收卷过紧导致膜卷损坏等情况。

21、(2)本发明通过第一牵引辊组，使得膜条保持进料速度，避免干扰生产线上的上一设备中膜条的移动速度；同时，通过竖直丝杆模组驱动且带有压力传感器的张力调节装置，在第二牵引辊组和绕卷电机的存在转速差的时候使得膜条的张力保持初始水平，便于后续松紧调节结束后的绕卷作业。

技术特征：

1.一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其特征在于，包括收卷架(1)和聚酰亚胺膜(7)；所述收卷架(1)左侧安装有第一牵引辊组(2)，第一牵引辊组(2)右侧安装有张力调节装置(3)，张力调节装置(3)右侧安装有第二牵引辊组(4)，第二牵引辊组(4)右侧设有绕卷装置(5)，聚酰亚胺膜(7)依次穿过第一牵引辊组(2)、张力调节装置(3)和第二牵引辊组(4)并绕卷在绕卷装置(5)上；

2.根据权利要求1所述的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其特征在于，所述活动辊(301)下方设有红外距离传感器，控制器(8)还包括高度监测模块和报警模块，高度监测模块的输入端与红外距离传感器连接，报警模块的输出端与远程监控中心连接。

3.根据权利要求1所述的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其特征在于，所述第一辊筒(201)和第二辊筒(401)均为柔性橡胶材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其特征在于，所述第一牵引辊组(2)还包括第一间距调节组件，间距调节组件包括一组上下分布设置且与第一辊筒(201)转动连接的安装滑块(10)，安装滑块(10)连接有双向丝杆模组(9)；所述第二牵引辊组(4)还包括第二间距调节组件，第二间距调节组件与第一间距调节组件结构相同。

5.根据权利要求4所述的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其特征在于，所述收卷架(1)位于第一辊筒(201)两侧设有竖直滑槽，安装滑块(10)嵌套在竖直滑槽内并与竖直滑槽滑动抵接。

6.根据权利要求5所述的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其特征在于，所述第一动力机构(202)包括一组上下分布且安装在第一辊筒(201)内侧的辊轴，辊轴通过第一传动齿轮组(2022)连接有棱柱筒(2023)，棱柱筒(2023)内贯穿有与其滑动配合的棱柱轴(2024)，棱柱轴(2024)与第一电机(2021)连接传动。

7.根据权利要求6所述的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其特征在于，所述棱柱筒(2023)贯穿有嵌套在竖直滑槽内的随动架(2026)，棱柱筒(2023)与随动架(2026)转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，其特征在于，其操作方法包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及聚酰亚胺膜生产领域的一种松紧度可调节的聚酰亚胺膜收卷设备，包括第一牵引辊组、张力调节装置、第二牵引辊组和绕卷装置，聚酰亚胺膜依次穿过第一牵引辊组、张力调节装置和第二牵引辊组并绕卷在绕卷装置上；通过安装在绕卷轴前侧的图像识别摄像头，对绕卷轴上的膜卷的圈数和厚度进行实时监测，并通过控制器计算厚度和圈数比值，然后与厚圈比阈值进行比较，进而方判断膜卷的松紧程度；当膜卷出现收卷过紧或过松的异常情况时通过控制第二牵引辊组和绕卷电机的转速差，实现膜卷的加速收卷或降速收卷，自动调节膜卷的松紧程度，有效减少因收卷过松导致的膜卷不合格、收卷过紧导致膜卷损坏等情况。

技术研发人员：杨云胜,郭颢,束国法,蒋伟良,陈玲,陶勇
受保护的技术使用者：安徽碳华新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/27