一种预浸布的自动揭膜装置的制造方法
一种预浸布的自动揭膜装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及分开叠置条材的装置技术领域，具体为一种预浸布的自动揭膜装置。
【背景技术】
[0002] 预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与 增强体的组合物。例如，碳纤维预浸料是由碳纤维纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、 热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料又名碳纤维预浸布。之所以称为预浸布， 是因为这只是树脂与碳纤维的初步含浸，在产品成型时，才最终含浸的缘故。其广泛应用于 钓具、运动器材、体育用品、航空航天等领域，军事上用于制造火箭、导弹、卫星、雷达、防弹 车、防弹衣等重要军工产品。碳纤维预浸料强度高、密度小：强度可以达到钢材的6~12倍， 密度只有钢材的四分之一；其可塑性好：可根据模具形状做成任何形状，成型容易，便于加 工；其还具有耐腐蚀、寿命长的特点。实际生产过程中，预浸布往往为以连续卷材形式出现。
[0003] 实际应用中，为延长预浸编织布布带的储存时间，保证预浸布的性能，布带表面通 常覆盖有一层保护薄膜，在非金属产品或工件缠绕过程中，预浸编织布布带盘放卷时需要 布带表面的保护薄膜揭开，缠绕机设备在缠绕生产时需安排2人，1人负责缠绕作业，1人负 责手动揭膜工作，操作人员长期从事简单而单一的枯燥工作，容易疲劳，且用力不均时易 将薄膜拉断，为避免薄膜随布带缠入产品，设备需立即停下进行处理，清理薄膜，影响生产 效率。且一般的放卷辊和收卷辊均采用圆柱形的光轴设计，采用螺母压紧，料盘固定容易松 动打滑，装卸效率不高。
[0004] 为了分开叠置条材，申请公布号为CN 103496610 A的中国发明专利公开了一种揭 膜机构，当物料被运输至揭膜机构上方时，夹爪气缸带动夹爪夹住物料下方的膜，在导轨的 导向作用下，通过气缸的作用向前运动，同时即可揭下物料下方的薄膜，移动距离由光电传 感器确定。当薄膜被揭下来之后，停止在连接板上方，连接板上的吸盘吸住被接下来的薄膜 之后，由旋转气缸驱动连接板旋转，将膜运输至废料放置处，吸盘将膜松开，然后再次旋转 至初始位置，如此往复。其虽然能够将物料膜从产品上揭下来，但是，其适用于对断续产品 进行揭膜操作，并不适用于对预浸布这种连续卷状条材上的覆膜进行分离操作。
[0005] 申请公布号为CN 102079641 A的中国发明专利公开了一种背光膜片卷材送料结 构，其包括在送料立板上固定设置的原料卷筒、废料卷筒、六个改向辊和剥膜部件。其中，剥 膜部件由L形剥膜座、上剥膜块和下剥膜块组成。在送料立板的前侧面上固定设置有张力 控制部件。左端盖、空心圆柱体、与右端盖依次固定连接组成轮对状卷筒，在空心圆柱体的 圆柱面上相距120°等弧度地间隔地设置有三个涨爪伸出孔和T行涨爪，在空心圆柱体的 内腔中设置有三爪气缸。其克服了现有小型背光膜片因依靠手工揭膜容易被污染损伤的缺 陷，有效地提高了产品质量。其虽然能够用于对卷材进行揭膜操作，但是，其并没有涉及在 揭膜过程中带状薄膜的受力均匀性。然而，在对连续卷状预浸布进行揭膜的过程中，随着被 揭下的薄膜不断缠绕在收卷辊上，带薄膜的收卷辊直径不断增大，收卷辊每旋转一圈能够 缠绕的薄膜长度也会逐渐增大，如果不及时对被揭开的薄膜受力进行调节，便会造成用力 不均的结果，易将薄膜拉断。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供一种预浸布的自动揭膜装置，主要目的在于提供一种能够 实时对被揭下的薄膜的受力进行调节的预浸布的自动揭膜装置，其能够保证在对预浸布进 行揭膜的过程中，薄膜受力均匀，从而更加适于实用。
[0007] 为了达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
[0008] 本发明提供的预浸布的自动揭膜装置包括放卷辊、第一导向辊、第二导向辊、浮动 导向辊、浮动机构、第三导向辊、收卷辊、旋转动力原动件，带薄膜的预浸布盘绕在所述放卷 辊上，
[0009] 所述第一导向辊和第二导向辊之间具有间隙
[0010] 揭除薄膜后的预浸布经过所述第一导向辊后备用；
[0011] 所述旋转动力原动件用于为所述收卷辊提供旋转动力，使得被揭除的薄膜能够盘 绕在所述收卷辊上；
[0012] 被揭除的薄膜依次经过第二导向辊、浮动导向辊、第三导向辊后盘绕至所述收卷 辊；
[0013] 所述浮动导向辊在所述浮动机构的限制下，能够在竖直方向上、下移动，所述浮动 导向辊在水平方向的上极限位置低于所述第二导向辊和第三导向辊，所述浮动导向辊在竖 直方向的位置处于所述第二导向辊和第三导向辊之间，所述浮动导向辊在竖直方向上、下 移动的作用力来自自身重力与薄膜拉力的合力；
[0014] 随着盘绕在所述收卷辊上的薄膜逐渐增多，带薄膜的所述收卷辊的直径增大，所 述旋转动力原动件每旋转一周的最外圈周长也逐渐增大，使得所述浮动导向辊在导向机构 的限制下，上、下浮动。
[0015] 本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0016] 作为优选，所述旋转动力原动件是摇臂，所述摇臂固定连接于所述收卷辊。
[0017] 作为优选，所述浮动机构包括滑轨、滑块，所述浮动导向辊固定连接于所述滑块， 所述滑块与所述滑轨构成竖直方向的滑动副。
[0018] 作为优选，所述滑轨为一光杠，所述滑块为一环状部件，中心开设有通孔，所述滑 块通过所述通孔套设在所述光杠上，所述浮动导向辊固定连接于所述滑块的侧壁。
[0019] 作为优选，所述预浸布的自动揭膜装置还包括上限位块和下限位块，所述上限位 块固定连接于所述光杠的上部，所述下限位块固定连接于所述光杠的下部，所述浮动导向 辊的行程限于所述上限位块和下限位块之间。
[0020] 作为优选，所述上限位块和下限位块均为环状部件，所述上限位块和下限位块与 所述光杠过盈配合，所述上限位块和下限位块的外径 > 所述滑块的内径。
[0021] 作为优选，所述旋转动力原动件为电机，所述第二导向辊和第三导向辊的连线在 水平方向，所述光杠设置在所述第二导向辊和第三导向辊连线的垂直平分线上，
[0022] 所述浮动导向辊与第二导向辊、第三导向辊在水平方向的距离分别记为L1，所述 浮动导向辊相对于参考零点的位移的绝对值为ΔΧ，上移时记为-ΛΧ，下移时记为ΛΧ，所 述浮动导向辊行程中间位置与所述第二导向辊和第三导向辊在竖直方向的距离记为H，处 于第二导向辊和第三导向辊之间的薄膜长度变化量记为Δ?，所述收卷辊收卷一圈时对应 的薄膜长度记为L2，所述收卷辊与已盘绕的薄膜的半径记为R，已盘绕薄膜长度为Λ L时所 需脉冲数记为P2，所述电机转速记为η，所述电机旋转一周所需脉冲数记为P1，电机控制脉 冲频率记为f，
[0023] 则此时，
[0024] 当所述浮动导向辊向上移动时，根据勾股定理，
[0025]
[0026] 当所述浮动导向辊向下移动时，根据勾股定理，
[0027]
[0028]
[0029]
[0030]
[0031] 由于H、Lp P1已知，通过对ΛΧ、R进行实时检测，即可对、P 2、f、η进行控制，使得 薄膜在盘绕至收卷辊的过程中随着Λ X、R变化，受力均匀。
[0032] 作为优选，所述预浸布的自动揭膜装置还包括位移传感器和卷径传感器，所述位 移传感器用于测量ΔΧ，所述卷径传感器用于测量R。
[0033] 作为优选，所述预浸布的自动揭膜装置还包括处理器，所述位移传感器还用于将 测量得到的△ X数据信号发送至所述处理器，所述卷径传感器还用于将测量得到的R数据 信号发送至所述处理器，所述处理器经过计算后得到所述电机的控制参数，对所述电机进 行控制。
[0034] 作为优选，所述放卷棍和/或收卷棍由气涨轴制成。
[0035] 本发明提供的预浸布的自动揭膜装置将带薄膜的预浸布盘绕在放卷辊上，第一导 向辊和第二导向辊之间具有间隙，通过第一导向辊和第二导向辊，能够将薄膜和预浸布两 个叠置条材分开，揭除薄膜后的预浸布经过第一导向辊后备用，被揭除的薄膜依次经过第 二导向辊、浮动导向辊、第三导向辊后盘绕至收卷辊上，随着盘绕在收卷辊上的薄膜逐渐增 多，带薄膜的收卷辊的直径增大，导致带薄膜的收卷辊每旋转一周的最外圈周长也就是能 够盘绕的薄膜长度也增大，此时，借助浮动导向辊可以改变处于第二导向辊和第三导向辊 之间的薄膜长度，由于浮动导向辊在竖直方向上、下移动的作用力来自自身重力与薄膜拉 力的合力，当浮动导向辊上、下浮动时，薄膜在盘绕至收卷辊的过程中所受到的拉力能够得 到调节，因此，能够减少或者避免由于带薄膜的收卷辊直径逐渐增大所带来的薄膜拉力不 均匀的问题，减少或者避免薄膜被拉断的可能性。
【附图说明】
[0036] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0037] 图1为本发明实施例一或者实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置的结构示意 图；
[0038] 图2对本发明实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置进行数学模型分析的结构 示意图；
[0039] 图3为本发明实施例三或实施例四提供的预浸布的自动揭膜装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 本发明为解决现有技术存在的薄膜在从预浸布上揭下的过程中受力不均的问题， 提供了一种预浸布的自动揭膜装置，主要目的在于提供一种能够实时对被揭下的薄膜的受 力进行调节的预浸布的自动揭膜装置，其能够保证在对预浸布进行揭膜的过程中，薄膜受 力均匀，从而更加适于实用。
[0041] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结 合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的预浸布自动揭膜装置的【具体实施方式】、结构、特 征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的"一实施例"或"实施例"指的不一定是 同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0042] 本文中术语"和/或"，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种 关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独 存在B，能够具备上述三种任一种情况。
[0043] 实施例一
[0044] 参见附图1，本发明提供的预浸布的自动揭膜装置包括放卷辊1、第一导向辊2、第 二导向辊3、浮动导向辊7、浮动机构30、第三导向辊4、收卷辊5、旋转动力原动件（图中未 示出），带薄膜的预浸布15盘绕在放卷棍1上。
[0045] 第一导向辊2和第二导向辊3之间具有间隙，揭除薄膜B后的预浸布A经过第一 导向棍2后备用。
[0046] 旋转动力原动件（图中未示出）用于为收卷辊5提供旋转动力，使得被揭除的薄 膜B能够盘绕在收卷辊5上。
[0047] 被揭除的薄膜B依次经过第二导向辊3、浮动导向辊7、第三导向辊4后盘绕至收 卷棍5 (标号16表示带薄膜的收卷棍）。
[0048] 浮动导向辊7在浮动机构30的限制下，能够在竖直方向上、下移动，浮动导向辊7 在水平方向的上极限位置低于第二导向棍3和第三导向棍4，浮动导向棍7在竖直方向的位 置处于第二导向辊3和第三导向辊4之间，浮动导向辊7在竖直方向上、下移动的作用力来 自自身重力与薄膜B拉力的合力。
[0049] 随着盘绕在收卷辊5上的薄膜逐渐增多，带薄膜的收卷辊16的直径增大，旋转动 力原动件（图中未示出）每旋转一周的最外圈周长也逐渐增大，使得浮动导向辊7在导向 机构30的限制下，上、下浮动。
[0050] 本发明提供的预浸布的自动揭膜装置将带薄膜的预浸布15盘绕在放卷辊1上，第 一导向棍2和第二导向棍3之间具有间隙，通过第一导向棍2和第二导向棍3,能够将薄膜 B和预浸布A两个叠置条材分开，揭除薄膜B后的预浸布A经过第一导向辊2后备用，被揭 除的薄膜B依次经过第二导向辊3、浮动导向辊7、第三导向辊4后盘绕至收卷辊5上，随着 盘绕在收卷辊5上的薄膜B逐渐增多，带薄膜的收卷辊16的直径增大，导致带薄膜的收卷 辊16每旋转一周的最外圈周长也就是能够盘绕的薄膜B长度也增大，此时，借助浮动导向 辊7可以改变处于第二导向辊3和第三导向辊4之间的薄膜长度，由于浮动导向辊7在竖 直方向上、下移动的作用力来自自身重力与薄膜B拉力的合力，当浮动导向辊7上、下浮动 时，薄膜B在盘绕至收卷辊5的过程中所受到的拉力能够得到调节，因此，能够减少或者避 免由于带薄膜的收卷辊16直径逐渐增大所带来的薄膜B拉力不均匀的问题，减少或者避免 薄膜B被拉断的可能性。
[0051] 本实施例中，旋转动力原动件（图中未示出）是摇臂，摇臂固定连接于所述收卷辊 5,在这种情况下，需要有一名操作人员值守在旁边，并实时感觉被揭除的薄膜B的受力情 况，同时，根据浮动导向辊7和带薄膜的收卷辊16的直径改变对摇臂施加的作用力的大小， 更进一步减少或者避免由于带薄膜的收卷辊16直径逐渐增大所带来的薄膜B拉力不均匀 的问题，减少或者避免薄膜B被拉断的可能性。
[0052] 其中，浮动机构30包括滑轨8、滑块9，浮动导向辊7固定连接于滑块9，滑块9与 滑轨8构成竖直方向的滑动副。在这种情况下，由于浮动机构30的限制，浮动导向辊7只 能沿着滑轨8在竖直方向做上、下移动，避免由于浮动导向辊7自由度过大而难以被控制。
[0053] 本实施例中，滑轨8为一光杠，滑块9为一环状部件，中心开设有通孔，滑块9通过 通孔套设在光杠上，浮动导向辊7固定连接于滑块9的侧壁。为了使得滑块9与滑块8之 间的配合关系更稳定，滑块9包括内环和外环，外环与内环之间通过固定块10固定在一起， 浮动导向辊7固定连接于外环上，从而避免由于浮动导向辊7的引入而影响滑块9与滑轨 8之间的滑动副。
[0054] 其中，预浸布的自动揭膜装置还包括上限位块13和下限位块14,上限位块13固定 连接于光杠的上部，下限位块14固定连接于光杠的下部，浮动导向辊7的行程限于上限位 块13和下限位块14之间。在这种情况下，能够避免滑块... 9由于行程过大而从上部或者下 部脱离滑轨8。
[0055] 其中，上限位块13和下限位块14均为环状部件，上限位块13和下限位块14与光 杠过盈配合，从而保证上限位块13和下限位块14与光杠紧配合。上限位块13和下限位块 14的外径>滑块9的内径，此时，当滑块9向上运动至抵顶住上限位块13,或者滑块向下运 动至抵顶住下限位块14时，能够被上限位块13或者下限位块14挡住，而无法脱离滑轨8。 上限位块13和下限位块14除通过过盈配合与滑轨8配合以外，还可以与滑轨8 -体成型， 此时，更加能够保证上限位块13和下限位块14无法脱离滑轨8。
[0056] 本发明实施例一提供预浸布的自动揭膜装置的缺点在于，由于对摇臂（图中未示 出）的控制是由操作人员凭借自身感觉和肉眼观察浮动导向辊7、带薄膜的收卷辊16的直 径而调节转速，判断误差较大。
[0057] 实施例二
[0058] 参见附图1和附图2,其中，图2是忽略了第二导向辊3和第三导向辊4的形状 误差而得到的，实践中，为了得到更加精准的计算，还可以考虑第二导向辊3和第三导向辊 4的形状，但是，由于薄膜B本身的受力极限具有一定的范围，无需做到100%精准。与本 发明实施例一提供的预浸布的自动揭膜装置的不同之处在于，本发明实施例二提供的预浸 布的自动揭膜装置中，旋转动力原动件为电机（图中未示出），第二导向辊3和第三导向辊 4的连线在水平方向，光杠设置在第二导向辊3和第三导向辊4连线的垂直平分线上（实 践中，光杠还可以不是设置在第二导向辊3和第三导向辊4连线的垂直平分线上，此时，需 要根据勾股定理分别计算处于光杠两侧的薄膜B的变化量，本实施例是为了使计算更加简 便，将光杠设置在第二导向辊3和第收纳导向辊4的垂直平分线上）。
[0059] 浮动导向辊7与第二导向辊3、第三导向辊4在水平方向的距离分别记为L1，浮动 导向辊相对于参考零点（本实施例中，浮动导向辊7行程中间位置7a记为参考零点，参考 零点还可以设置为别处，其只具有参考价值，而没有计算的意义）的位移的绝对值为ΛΧ， 上移时记为-Δ X，下移时记为Λ X，浮动导向辊行程中间位置与第二导向辊3和第三导向辊 4在竖直方向的距离记为Η，处于第二导向辊3和第三导向辊4之间的薄膜长度变化量记为 Δ L，收卷辊5收卷一圈时对应的薄膜长度记为L2，收卷辊5与已盘绕的薄膜的半径记为R， 已盘绕薄膜长度为Λ L时所需脉冲数记为P2，电机转速记为η，电机旋转一周所需脉冲数记 为P1，电机控制脉冲频率记为f，
[0060] 则此时，
[0061] 当浮动导向棍向上移动至7b时，AL = 2(La_Lb)，根据勾股定理，
[0062]
[0063] 当浮动导向棍向下移动至7c时，AL = 2X (Lc-La)，根据勾股定理，
[0064]
[0065]
[0066]
[0067]
[0068] 由于H、Ln P1已知，通过对ΔΧ、R进行实时检测，即可对、P 2、f、η进行控制，使得 薄膜B在盘绕至收卷辊的过程中随着Λ X、R变化，受力均匀。
[0069] 本实施例中，由于选用电机为收卷辊5提供旋转动力，无需操作人员值守在收卷 棍旁边，而是由电机带动收卷棍5旋转，能够节省人力资源。
[0070] 本发明实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置的缺点在于，对ΛΧ、R进行实时检 测需要通过人工测量而实现，计算过程也需要人工计算，测量、计算强度大，难以做到数据 测量、计算与对电机的操作同步。
[0071] 实施例三
[0072] 参见附图3,在本发明实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置的基础上进行改进， 本发明实施例三提供的预浸布的自动揭膜装置还包括位移传感器12(需要借助位移检测 块11进行位移数据的采集）和卷径传感器6,位移传感器12在位移检测块11的辅助下，用 于测量Λ Χ(上移为-Λ X，下移为Λ X)，卷径传感器6用于测量R。本发明实施例三提供的 预浸布的自动揭膜装置无需人工测量，操作人员只需要根据位移传感器12和卷径传感器6 的测量结果即可对电机（图中未示出）控制，使得数据测量、计算与对电机的操作同步性比 本发明实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置相比更好。
[0073] 本实施例中，位移传感器12为市购成品件，检测距离为20mm，将检测的位移信号 转换输出为0-10V输出的模拟电压，所述位移检测块11为一金属条，以一定的角度α通过 固定块10固定在滑块9上，随滑块9上下移动时检测面到位移传感器12距离发生变化，位 移传感器12通过检测距离变化检测浮动导向辊7上下的位置，位移传感器12安装位置与 滑轨8、位移检测块11中间位置7a对齐，定义此位置7a为零点参考位置，即浮动导向辊7 的平衡位置，位移检测块11也通过固定块10固定在滑块9上与滑轨8保持一定的夹角α， 位移传感器12安装时与位移检测块11检测面保持垂直，当位移检测块11随浮动导向辊7 上下移动时，位移量与位移传感器12输出电压信号成正比，通过采集位移传感器12输出的 电压信号，得到浮动辊7变化位移量，上移为-Λ X，下移为Λ X。
[0074] 本实施例中，卷径传感器6为超声波传感器，为市购成品件，输出为0-10V电压信 号。
[0075] 实施例四
[0076] 参见附图3,在本发明实施例三提供的预浸布的自动揭膜装置的基础上进行改进， 本发明实施例四提供的预浸布的自动揭膜装置还包括处理器（图中未示出），位移传感器 12还用于将测量得到的ΛΧ(上移为-ΛΧ，下移为ΛΧ)数据信号发送至处理器（图中未示 出），卷径传感器6还用于将测量得到的R数据信号发送至处理器（图中未示出），处理器 (图中未示出）经过实施例二提供的数学模型计算后，得到电机的控制参数，对电机进行控 制。本实施例中，处理器（图中未示出）采用PID算法对本发明实施例二提供的预浸布的 自动揭膜装置中的各种参数进行运算。
[0077] 在这种情况下，对浮动导向辊7位移ΛΧ(上移为-ΛΧ，下移为ΛΧ)的测量选用位 移传感器12与位移检测块11配合采集，位移传感器11还将位移ΛΧ (上移为-ΛΧ，下移 为ΔΧ)数据发送至处理器（图中未示出），对带薄膜的收卷辊16卷径R的检测采用卷径传 感器6进行采集，卷径传感器6还能够将检测到的带薄膜的收卷辊的卷径R数据发送至处 理器。由于处理器计算速度远远超过人工计算的速度，因此，几乎可以忽略处理器的响应时 间，从而能够做到测量、计算、操作实时同步进行。更加精准地减少或者避免由于带薄膜的 收卷辊16直径逐渐增大所带来的薄膜B拉力不均匀的问题，更加精准地减少或者避免薄膜 B被拉断的可能性。
[0078] 本实施例提供的预浸布的自动揭膜装置还包括电机驱动器和功率放大器，为市售 成品件，电机驱动器根据从处理器接收到的指令，驱动电机，使得电机能够实时变动。功率 放大器用于对力矩控制器（本实施例中，为磁粉离合器）进行驱动。
[0079] 此外，在本发明实施例一~四中任一提供的预浸布的自动揭膜装置中，放卷辊15 和/或收卷辊由气涨轴制成。
[0080] 气涨轴是一种特制的收卷、膨胀轴、胀气轴、气胀辊、充气轴、压力轴等。气胀轴、气 胀套使用极为方便。其特点主要包括：
[0081] 1)充气作业时间短：气胀轴与纸管的分离与放置只需3秒钟就可完成充气与放 气，也不需分解轴端侧的任何零件即能紧密的与纸管咬合。
[0082] 2)纸管放置简单：以充气与放气的动作，可移动及固定纸管在轴面上的任何一个 位置。
[0083] 3)承载重量大：可根据实际需求，来确定轴径的大小，并使用高硬力钢材，使之承 载重量加大。
[0084] 4)经济效率高：轴的设计为特殊功能，对厚、薄、宽、窄的各种纸管皆能全部应用。
[0085] 5)保养简单、使用时间长：虽然气胀轴是机械上的一配件，但它自身构造中的每 个零件皆有固定的规格，均能互换使用，使其维修方便。
[0086] 本发明实施例一~实施例四中任一提供的预浸布的自动揭膜装置应用的气涨轴 选自金属涨键气涨轴、涨扣式涨键、或者非金属涨键中的一种。其中，
[0087] 金属胀键气胀轴：有气动式或者机械式的膨胀方式可供选择，金属胀键气胀轴可 用于大多数产品的制造加工应用场合。这种钢质锯齿形耳状胀键可以防止在很高的加速和 减速卷取中产生滑移，还能在高速运转时将震动降到最低。
[0088] 胀扣式胀键：功能全面，成本低廉，在各式各样的应用场合都具有高效的卷取性 能，它的张紧原件呈圆形的纽扣形状，很受市场欢迎。
[0089] 非金属胀键：这些轻型的气胀轴是轻载荷和标准荷场合使用的一个经济的选择。 非金属胀键气胀轴使用模制橡胶胀键来作为张紧原件。
[0090] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0091] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，包括放卷辊、第一导向辊、第二导向辊、浮 动导向辊、浮动机构、第三导向辊、收卷辊、旋转动力原动件，带薄膜的预浸布盘绕在所述放 卷辊上， 所述第一导向辊和第二导向辊之间具有间隙 揭除薄膜后的预浸布经过所述第一导向辊后备用； 所述旋转动力原动件用于为所述收卷辊提供旋转动力，使得被揭除的薄膜能够盘绕在 所述收卷棍上； 被揭除的薄膜依次经过第二导向辊、浮动导向辊、第三导向辊后盘绕至所述收卷辊； 所述浮动导向辊在所述浮动机构的限制下，能够在竖直方向上、下移动，所述浮动导向 辊在水平方向的上极限位置低于所述第二导向辊和第三导向辊，所述浮动导向辊在竖直方 向的位置处于所述第二导向辊和第三导向辊之间，所述浮动导向辊在竖直方向上、下移动 的作用力来自自身重力与薄膜拉力的合力； 随着盘绕在所述收卷辊上的薄膜逐渐增多，带薄膜的所述收卷辊的直径增大，所述旋 转动力原动件每旋转一周的最外圈周长也逐渐增大，使得所述浮动导向辊在导向机构的限 制下，上、下浮动。2. 根据权利要求1所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述旋转动力原动件 是摇臂，所述摇臂固定连接于所述收卷辊。3. 根据权利要求1所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述浮动机构包括滑 轨、滑块，所述浮动导向辊固定连接于所述滑块，所述滑块与所述滑轨构成竖直方向的滑动 副。4. 根据权利要求3所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述滑轨为一光杠，所 述滑块为一环状部件，中心开设有通孔，所述滑块通过所述通孔套设在所述光杠上，所述浮 动导向辊固定连接于所述滑块的侧壁。5. 根据权利要求4所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，还包括上限位块和下 限位块，所述上限位块固定连接于所述光杠的上部，所述下限位块固定连接于所述光杠的 下部，所述浮动导向辊的行程限于所述上限位块和下限位块之间。6. 根据权利要求5所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述上限位块和下限 位块均为环状部件，所述上限位块和下限位块与所述光杠过盈配合，所述上限位块和下限 位块的外径>所述滑块的内径。7. 根据权利要求5所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述旋转动力原动件 为电机，所述第二导向辊和第三导向辊的连线在水平方向，所述光杠设置在所述第二导向 辊和第三导向辊连线的垂直平分线上， 所述浮动导向辊与第二导向辊、第三导向辊在水平方向的距离分别记为L1，所述浮动 导向辊相对于参考零点的位移的绝对值为ΔΧ，上移时记为-ΛΧ，下移时记为ΛΧ，所述浮 动导向辊行程中间位置与所述第二导向辊和第三导向辊在竖直方向的距离记为H，处于第 二导向辊和第三导向辊之间的薄膜长度变化量记为Δ?，所述收卷辊收卷一圈时对应的薄 膜长度记为L2，所述收卷辊与已盘绕的薄膜的半径记为R，已盘绕薄膜长度为Λ L时所需脉 冲数记为P2，所述电机转速记为η，所述电机旋转一周所需脉冲数记为P1，电机控制脉冲频 率记为f， 则此时， 当所述浮动导向辊向上移动时，根据勾股定理，当所述浮动导向辊向下移动时，根据勾股定理，由于H、Lp P1已知，通过对ΛΧ、R进行实时检测，即可对、P 2、f、η进行控制，使得薄膜 在盘绕至收卷辊的过程中随着ΔΧ、R变化，受力均匀。8. 根据权利要求7所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，还包括位移传感器和 卷径传感器，所述位移传感器用于测量△ X，所述卷径传感器用于测量R。9. 根据权利要求8所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，还包括处理器，所述位 移传感器还用于将测量得到的Λ X数据信号发送至所述处理器，所述卷径传感器还用于将 测量得到的R数据信号发送至所述处理器，所述处理器经过计算后得到所述电机的控制参 数，对所述电机进行控制。10. 根据权利要求1所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述放卷辊和/或收 卷棍由气涨轴制成。
【专利摘要】本发明公开了一种预浸布的自动揭膜装置，属于分开叠置条材的装置技术领域。其包括放卷辊、第一导向辊、第二导向辊、浮动导向辊、浮动机构、第三导向辊、收卷辊、旋转动力原动件，带薄膜的预浸布盘绕在所述放卷辊上，第一导向辊和第二导向辊之间具有间隙，通过第一导向辊和第二导向辊，能够将薄膜和预浸布两个叠置条材分开，揭除薄膜后的预浸布备用，被揭除的薄膜依次经过第二导向辊、浮动导向辊、第三导向辊后盘绕至收卷辊上，随着盘绕在收卷辊上的薄膜逐渐增多，带薄膜的收卷辊的直径增大，此时，借助浮动导向辊可以使薄膜受到的拉力能够得到调节，因此，能够减少或者避免薄膜拉力不均匀的问题，进而减少或者避免薄膜被拉断的可能性。
【IPC分类】B65H41/00
【公开号】CN104891254
【申请号】CN201510253519
【发明人】明先承, 梅晓军, 杨进东, 吴思, 候小川, 陈艳
【申请人】湖北三江航天红阳机电有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月18日...
【技术领域】
[0001] 本发明涉及分开叠置条材的装置技术领域，具体为一种预浸布的自动揭膜装置。
【背景技术】
[0002] 预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与 增强体的组合物。例如，碳纤维预浸料是由碳纤维纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、 热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料又名碳纤维预浸布。之所以称为预浸布， 是因为这只是树脂与碳纤维的初步含浸，在产品成型时，才最终含浸的缘故。其广泛应用于 钓具、运动器材、体育用品、航空航天等领域，军事上用于制造火箭、导弹、卫星、雷达、防弹 车、防弹衣等重要军工产品。碳纤维预浸料强度高、密度小：强度可以达到钢材的6~12倍， 密度只有钢材的四分之一；其可塑性好：可根据模具形状做成任何形状，成型容易，便于加 工；其还具有耐腐蚀、寿命长的特点。实际生产过程中，预浸布往往为以连续卷材形式出现。
[0003] 实际应用中，为延长预浸编织布布带的储存时间，保证预浸布的性能，布带表面通 常覆盖有一层保护薄膜，在非金属产品或工件缠绕过程中，预浸编织布布带盘放卷时需要 布带表面的保护薄膜揭开，缠绕机设备在缠绕生产时需安排2人，1人负责缠绕作业，1人负 责手动揭膜工作，操作人员长期从事简单而单一的枯燥工作，容易疲劳，且用力不均时易 将薄膜拉断，为避免薄膜随布带缠入产品，设备需立即停下进行处理，清理薄膜，影响生产 效率。且一般的放卷辊和收卷辊均采用圆柱形的光轴设计，采用螺母压紧，料盘固定容易松 动打滑，装卸效率不高。
[0004] 为了分开叠置条材，申请公布号为CN 103496610 A的中国发明专利公开了一种揭 膜机构，当物料被运输至揭膜机构上方时，夹爪气缸带动夹爪夹住物料下方的膜，在导轨的 导向作用下，通过气缸的作用向前运动，同时即可揭下物料下方的薄膜，移动距离由光电传 感器确定。当薄膜被揭下来之后，停止在连接板上方，连接板上的吸盘吸住被接下来的薄膜 之后，由旋转气缸驱动连接板旋转，将膜运输至废料放置处，吸盘将膜松开，然后再次旋转 至初始位置，如此往复。其虽然能够将物料膜从产品上揭下来，但是，其适用于对断续产品 进行揭膜操作，并不适用于对预浸布这种连续卷状条材上的覆膜进行分离操作。
[0005] 申请公布号为CN 102079641 A的中国发明专利公开了一种背光膜片卷材送料结 构，其包括在送料立板上固定设置的原料卷筒、废料卷筒、六个改向辊和剥膜部件。其中，剥 膜部件由L形剥膜座、上剥膜块和下剥膜块组成。在送料立板的前侧面上固定设置有张力 控制部件。左端盖、空心圆柱体、与右端盖依次固定连接组成轮对状卷筒，在空心圆柱体的 圆柱面上相距120°等弧度地间隔地设置有三个涨爪伸出孔和T行涨爪，在空心圆柱体的 内腔中设置有三爪气缸。其克服了现有小型背光膜片因依靠手工揭膜容易被污染损伤的缺 陷，有效地提高了产品质量。其虽然能够用于对卷材进行揭膜操作，但是，其并没有涉及在 揭膜过程中带状薄膜的受力均匀性。然而，在对连续卷状预浸布进行揭膜的过程中，随着被 揭下的薄膜不断缠绕在收卷辊上，带薄膜的收卷辊直径不断增大，收卷辊每旋转一圈能够 缠绕的薄膜长度也会逐渐增大，如果不及时对被揭开的薄膜受力进行调节，便会造成用力 不均的结果，易将薄膜拉断。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供一种预浸布的自动揭膜装置，主要目的在于提供一种能够 实时对被揭下的薄膜的受力进行调节的预浸布的自动揭膜装置，其能够保证在对预浸布进 行揭膜的过程中，薄膜受力均匀，从而更加适于实用。
[0007] 为了达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
[0008] 本发明提供的预浸布的自动揭膜装置包括放卷辊、第一导向辊、第二导向辊、浮动 导向辊、浮动机构、第三导向辊、收卷辊、旋转动力原动件，带薄膜的预浸布盘绕在所述放卷 辊上，
[0009] 所述第一导向辊和第二导向辊之间具有间隙
[0010] 揭除薄膜后的预浸布经过所述第一导向辊后备用；
[0011] 所述旋转动力原动件用于为所述收卷辊提供旋转动力，使得被揭除的薄膜能够盘 绕在所述收卷辊上；
[0012] 被揭除的薄膜依次经过第二导向辊、浮动导向辊、第三导向辊后盘绕至所述收卷 辊；
[0013] 所述浮动导向辊在所述浮动机构的限制下，能够在竖直方向上、下移动，所述浮动 导向辊在水平方向的上极限位置低于所述第二导向辊和第三导向辊，所述浮动导向辊在竖 直方向的位置处于所述第二导向辊和第三导向辊之间，所述浮动导向辊在竖直方向上、下 移动的作用力来自自身重力与薄膜拉力的合力；
[0014] 随着盘绕在所述收卷辊上的薄膜逐渐增多，带薄膜的所述收卷辊的直径增大，所 述旋转动力原动件每旋转一周的最外圈周长也逐渐增大，使得所述浮动导向辊在导向机构 的限制下，上、下浮动。
[0015] 本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0016] 作为优选，所述旋转动力原动件是摇臂，所述摇臂固定连接于所述收卷辊。
[0017] 作为优选，所述浮动机构包括滑轨、滑块，所述浮动导向辊固定连接于所述滑块， 所述滑块与所述滑轨构成竖直方向的滑动副。
[0018] 作为优选，所述滑轨为一光杠，所述滑块为一环状部件，中心开设有通孔，所述滑 块通过所述通孔套设在所述光杠上，所述浮动导向辊固定连接于所述滑块的侧壁。
[0019] 作为优选，所述预浸布的自动揭膜装置还包括上限位块和下限位块，所述上限位 块固定连接于所述光杠的上部，所述下限位块固定连接于所述光杠的下部，所述浮动导向 辊的行程限于所述上限位块和下限位块之间。
[0020] 作为优选，所述上限位块和下限位块均为环状部件，所述上限位块和下限位块与 所述光杠过盈配合，所述上限位块和下限位块的外径 > 所述滑块的内径。
[0021] 作为优选，所述旋转动力原动件为电机，所述第二导向辊和第三导向辊的连线在 水平方向，所述光杠设置在所述第二导向辊和第三导向辊连线的垂直平分线上，
[0022] 所述浮动导向辊与第二导向辊、第三导向辊在水平方向的距离分别记为L1，所述 浮动导向辊相对于参考零点的位移的绝对值为ΔΧ，上移时记为-ΛΧ，下移时记为ΛΧ，所 述浮动导向辊行程中间位置与所述第二导向辊和第三导向辊在竖直方向的距离记为H，处 于第二导向辊和第三导向辊之间的薄膜长度变化量记为Δ?，所述收卷辊收卷一圈时对应 的薄膜长度记为L2，所述收卷辊与已盘绕的薄膜的半径记为R，已盘绕薄膜长度为Λ L时所 需脉冲数记为P2，所述电机转速记为η，所述电机旋转一周所需脉冲数记为P1，电机控制脉 冲频率记为f，
[0023] 则此时，
[0024] 当所述浮动导向辊向上移动时，根据勾股定理，
[0025]
[0026] 当所述浮动导向辊向下移动时，根据勾股定理，
[0027]
[0028]
[0029]
[0030]
[0031] 由于H、Lp P1已知，通过对ΛΧ、R进行实时检测，即可对、P 2、f、η进行控制，使得 薄膜在盘绕至收卷辊的过程中随着Λ X、R变化，受力均匀。
[0032] 作为优选，所述预浸布的自动揭膜装置还包括位移传感器和卷径传感器，所述位 移传感器用于测量ΔΧ，所述卷径传感器用于测量R。
[0033] 作为优选，所述预浸布的自动揭膜装置还包括处理器，所述位移传感器还用于将 测量得到的△ X数据信号发送至所述处理器，所述卷径传感器还用于将测量得到的R数据 信号发送至所述处理器，所述处理器经过计算后得到所述电机的控制参数，对所述电机进 行控制。
[0034] 作为优选，所述放卷棍和/或收卷棍由气涨轴制成。
[0035] 本发明提供的预浸布的自动揭膜装置将带薄膜的预浸布盘绕在放卷辊上，第一导 向辊和第二导向辊之间具有间隙，通过第一导向辊和第二导向辊，能够将薄膜和预浸布两 个叠置条材分开，揭除薄膜后的预浸布经过第一导向辊后备用，被揭除的薄膜依次经过第 二导向辊、浮动导向辊、第三导向辊后盘绕至收卷辊上，随着盘绕在收卷辊上的薄膜逐渐增 多，带薄膜的收卷辊的直径增大，导致带薄膜的收卷辊每旋转一周的最外圈周长也就是能 够盘绕的薄膜长度也增大，此时，借助浮动导向辊可以改变处于第二导向辊和第三导向辊 之间的薄膜长度，由于浮动导向辊在竖直方向上、下移动的作用力来自自身重力与薄膜拉 力的合力，当浮动导向辊上、下浮动时，薄膜在盘绕至收卷辊的过程中所受到的拉力能够得 到调节，因此，能够减少或者避免由于带薄膜的收卷辊直径逐渐增大所带来的薄膜拉力不 均匀的问题，减少或者避免薄膜被拉断的可能性。
【附图说明】
[0036] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0037] 图1为本发明实施例一或者实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置的结构示意 图；
[0038] 图2对本发明实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置进行数学模型分析的结构 示意图；
[0039] 图3为本发明实施例三或实施例四提供的预浸布的自动揭膜装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 本发明为解决现有技术存在的薄膜在从预浸布上揭下的过程中受力不均的问题， 提供了一种预浸布的自动揭膜装置，主要目的在于提供一种能够实时对被揭下的薄膜的受 力进行调节的预浸布的自动揭膜装置，其能够保证在对预浸布进行揭膜的过程中，薄膜受 力均匀，从而更加适于实用。
[0041] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结 合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的预浸布自动揭膜装置的【具体实施方式】、结构、特 征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的"一实施例"或"实施例"指的不一定是 同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0042] 本文中术语"和/或"，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种 关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独 存在B，能够具备上述三种任一种情况。
[0043] 实施例一
[0044] 参见附图1，本发明提供的预浸布的自动揭膜装置包括放卷辊1、第一导向辊2、第 二导向辊3、浮动导向辊7、浮动机构30、第三导向辊4、收卷辊5、旋转动力原动件（图中未 示出），带薄膜的预浸布15盘绕在放卷棍1上。
[0045] 第一导向辊2和第二导向辊3之间具有间隙，揭除薄膜B后的预浸布A经过第一 导向棍2后备用。
[0046] 旋转动力原动件（图中未示出）用于为收卷辊5提供旋转动力，使得被揭除的薄 膜B能够盘绕在收卷辊5上。
[0047] 被揭除的薄膜B依次经过第二导向辊3、浮动导向辊7、第三导向辊4后盘绕至收 卷棍5 (标号16表示带薄膜的收卷棍）。
[0048] 浮动导向辊7在浮动机构30的限制下，能够在竖直方向上、下移动，浮动导向辊7 在水平方向的上极限位置低于第二导向棍3和第三导向棍4，浮动导向棍7在竖直方向的位 置处于第二导向辊3和第三导向辊4之间，浮动导向辊7在竖直方向上、下移动的作用力来 自自身重力与薄膜B拉力的合力。
[0049] 随着盘绕在收卷辊5上的薄膜逐渐增多，带薄膜的收卷辊16的直径增大，旋转动 力原动件（图中未示出）每旋转一周的最外圈周长也逐渐增大，使得浮动导向辊7在导向 机构30的限制下，上、下浮动。
[0050] 本发明提供的预浸布的自动揭膜装置将带薄膜的预浸布15盘绕在放卷辊1上，第 一导向棍2和第二导向棍3之间具有间隙，通过第一导向棍2和第二导向棍3,能够将薄膜 B和预浸布A两个叠置条材分开，揭除薄膜B后的预浸布A经过第一导向辊2后备用，被揭 除的薄膜B依次经过第二导向辊3、浮动导向辊7、第三导向辊4后盘绕至收卷辊5上，随着 盘绕在收卷辊5上的薄膜B逐渐增多，带薄膜的收卷辊16的直径增大，导致带薄膜的收卷 辊16每旋转一周的最外圈周长也就是能够盘绕的薄膜B长度也增大，此时，借助浮动导向 辊7可以改变处于第二导向辊3和第三导向辊4之间的薄膜长度，由于浮动导向辊7在竖 直方向上、下移动的作用力来自自身重力与薄膜B拉力的合力，当浮动导向辊7上、下浮动 时，薄膜B在盘绕至收卷辊5的过程中所受到的拉力能够得到调节，因此，能够减少或者避 免由于带薄膜的收卷辊16直径逐渐增大所带来的薄膜B拉力不均匀的问题，减少或者避免 薄膜B被拉断的可能性。
[0051] 本实施例中，旋转动力原动件（图中未示出）是摇臂，摇臂固定连接于所述收卷辊 5,在这种情况下，需要有一名操作人员值守在旁边，并实时感觉被揭除的薄膜B的受力情 况，同时，根据浮动导向辊7和带薄膜的收卷辊16的直径改变对摇臂施加的作用力的大小， 更进一步减少或者避免由于带薄膜的收卷辊16直径逐渐增大所带来的薄膜B拉力不均匀 的问题，减少或者避免薄膜B被拉断的可能性。
[0052] 其中，浮动机构30包括滑轨8、滑块9，浮动导向辊7固定连接于滑块9，滑块9与 滑轨8构成竖直方向的滑动副。在这种情况下，由于浮动机构30的限制，浮动导向辊7只 能沿着滑轨8在竖直方向做上、下移动，避免由于浮动导向辊7自由度过大而难以被控制。
[0053] 本实施例中，滑轨8为一光杠，滑块9为一环状部件，中心开设有通孔，滑块9通过 通孔套设在光杠上，浮动导向辊7固定连接于滑块9的侧壁。为了使得滑块9与滑块8之 间的配合关系更稳定，滑块9包括内环和外环，外环与内环之间通过固定块10固定在一起， 浮动导向辊7固定连接于外环上，从而避免由于浮动导向辊7的引入而影响滑块9与滑轨 8之间的滑动副。
[0054] 其中，预浸布的自动揭膜装置还包括上限位块13和下限位块14,上限位块13固定 连接于光杠的上部，下限位块14固定连接于光杠的下部，浮动导向辊7的行程限于上限位 块13和下限位块14之间。在这种情况下，能够避免滑块... 9由于行程过大而从上部或者下 部脱离滑轨8。
[0055] 其中，上限位块13和下限位块14均为环状部件，上限位块13和下限位块14与光 杠过盈配合，从而保证上限位块13和下限位块14与光杠紧配合。上限位块13和下限位块 14的外径>滑块9的内径，此时，当滑块9向上运动至抵顶住上限位块13,或者滑块向下运 动至抵顶住下限位块14时，能够被上限位块13或者下限位块14挡住，而无法脱离滑轨8。 上限位块13和下限位块14除通过过盈配合与滑轨8配合以外，还可以与滑轨8 -体成型， 此时，更加能够保证上限位块13和下限位块14无法脱离滑轨8。
[0056] 本发明实施例一提供预浸布的自动揭膜装置的缺点在于，由于对摇臂（图中未示 出）的控制是由操作人员凭借自身感觉和肉眼观察浮动导向辊7、带薄膜的收卷辊16的直 径而调节转速，判断误差较大。
[0057] 实施例二
[0058] 参见附图1和附图2,其中，图2是忽略了第二导向辊3和第三导向辊4的形状 误差而得到的，实践中，为了得到更加精准的计算，还可以考虑第二导向辊3和第三导向辊 4的形状，但是，由于薄膜B本身的受力极限具有一定的范围，无需做到100%精准。与本 发明实施例一提供的预浸布的自动揭膜装置的不同之处在于，本发明实施例二提供的预浸 布的自动揭膜装置中，旋转动力原动件为电机（图中未示出），第二导向辊3和第三导向辊 4的连线在水平方向，光杠设置在第二导向辊3和第三导向辊4连线的垂直平分线上（实 践中，光杠还可以不是设置在第二导向辊3和第三导向辊4连线的垂直平分线上，此时，需 要根据勾股定理分别计算处于光杠两侧的薄膜B的变化量，本实施例是为了使计算更加简 便，将光杠设置在第二导向辊3和第收纳导向辊4的垂直平分线上）。
[0059] 浮动导向辊7与第二导向辊3、第三导向辊4在水平方向的距离分别记为L1，浮动 导向辊相对于参考零点（本实施例中，浮动导向辊7行程中间位置7a记为参考零点，参考 零点还可以设置为别处，其只具有参考价值，而没有计算的意义）的位移的绝对值为ΛΧ， 上移时记为-Δ X，下移时记为Λ X，浮动导向辊行程中间位置与第二导向辊3和第三导向辊 4在竖直方向的距离记为Η，处于第二导向辊3和第三导向辊4之间的薄膜长度变化量记为 Δ L，收卷辊5收卷一圈时对应的薄膜长度记为L2，收卷辊5与已盘绕的薄膜的半径记为R， 已盘绕薄膜长度为Λ L时所需脉冲数记为P2，电机转速记为η，电机旋转一周所需脉冲数记 为P1，电机控制脉冲频率记为f，
[0060] 则此时，
[0061] 当浮动导向棍向上移动至7b时，AL = 2(La_Lb)，根据勾股定理，
[0062]
[0063] 当浮动导向棍向下移动至7c时，AL = 2X (Lc-La)，根据勾股定理，
[0064]
[0065]
[0066]
[0067]
[0068] 由于H、Ln P1已知，通过对ΔΧ、R进行实时检测，即可对、P 2、f、η进行控制，使得 薄膜B在盘绕至收卷辊的过程中随着Λ X、R变化，受力均匀。
[0069] 本实施例中，由于选用电机为收卷辊5提供旋转动力，无需操作人员值守在收卷 棍旁边，而是由电机带动收卷棍5旋转，能够节省人力资源。
[0070] 本发明实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置的缺点在于，对ΛΧ、R进行实时检 测需要通过人工测量而实现，计算过程也需要人工计算，测量、计算强度大，难以做到数据 测量、计算与对电机的操作同步。
[0071] 实施例三
[0072] 参见附图3,在本发明实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置的基础上进行改进， 本发明实施例三提供的预浸布的自动揭膜装置还包括位移传感器12(需要借助位移检测 块11进行位移数据的采集）和卷径传感器6,位移传感器12在位移检测块11的辅助下，用 于测量Λ Χ(上移为-Λ X，下移为Λ X)，卷径传感器6用于测量R。本发明实施例三提供的 预浸布的自动揭膜装置无需人工测量，操作人员只需要根据位移传感器12和卷径传感器6 的测量结果即可对电机（图中未示出）控制，使得数据测量、计算与对电机的操作同步性比 本发明实施例二提供的预浸布的自动揭膜装置相比更好。
[0073] 本实施例中，位移传感器12为市购成品件，检测距离为20mm，将检测的位移信号 转换输出为0-10V输出的模拟电压，所述位移检测块11为一金属条，以一定的角度α通过 固定块10固定在滑块9上，随滑块9上下移动时检测面到位移传感器12距离发生变化，位 移传感器12通过检测距离变化检测浮动导向辊7上下的位置，位移传感器12安装位置与 滑轨8、位移检测块11中间位置7a对齐，定义此位置7a为零点参考位置，即浮动导向辊7 的平衡位置，位移检测块11也通过固定块10固定在滑块9上与滑轨8保持一定的夹角α， 位移传感器12安装时与位移检测块11检测面保持垂直，当位移检测块11随浮动导向辊7 上下移动时，位移量与位移传感器12输出电压信号成正比，通过采集位移传感器12输出的 电压信号，得到浮动辊7变化位移量，上移为-Λ X，下移为Λ X。
[0074] 本实施例中，卷径传感器6为超声波传感器，为市购成品件，输出为0-10V电压信 号。
[0075] 实施例四
[0076] 参见附图3,在本发明实施例三提供的预浸布的自动揭膜装置的基础上进行改进， 本发明实施例四提供的预浸布的自动揭膜装置还包括处理器（图中未示出），位移传感器 12还用于将测量得到的ΛΧ(上移为-ΛΧ，下移为ΛΧ)数据信号发送至处理器（图中未示 出），卷径传感器6还用于将测量得到的R数据信号发送至处理器（图中未示出），处理器 (图中未示出）经过实施例二提供的数学模型计算后，得到电机的控制参数，对电机进行控 制。本实施例中，处理器（图中未示出）采用PID算法对本发明实施例二提供的预浸布的 自动揭膜装置中的各种参数进行运算。
[0077] 在这种情况下，对浮动导向辊7位移ΛΧ(上移为-ΛΧ，下移为ΛΧ)的测量选用位 移传感器12与位移检测块11配合采集，位移传感器11还将位移ΛΧ (上移为-ΛΧ，下移 为ΔΧ)数据发送至处理器（图中未示出），对带薄膜的收卷辊16卷径R的检测采用卷径传 感器6进行采集，卷径传感器6还能够将检测到的带薄膜的收卷辊的卷径R数据发送至处 理器。由于处理器计算速度远远超过人工计算的速度，因此，几乎可以忽略处理器的响应时 间，从而能够做到测量、计算、操作实时同步进行。更加精准地减少或者避免由于带薄膜的 收卷辊16直径逐渐增大所带来的薄膜B拉力不均匀的问题，更加精准地减少或者避免薄膜 B被拉断的可能性。
[0078] 本实施例提供的预浸布的自动揭膜装置还包括电机驱动器和功率放大器，为市售 成品件，电机驱动器根据从处理器接收到的指令，驱动电机，使得电机能够实时变动。功率 放大器用于对力矩控制器（本实施例中，为磁粉离合器）进行驱动。
[0079] 此外，在本发明实施例一~四中任一提供的预浸布的自动揭膜装置中，放卷辊15 和/或收卷辊由气涨轴制成。
[0080] 气涨轴是一种特制的收卷、膨胀轴、胀气轴、气胀辊、充气轴、压力轴等。气胀轴、气 胀套使用极为方便。其特点主要包括：
[0081] 1)充气作业时间短：气胀轴与纸管的分离与放置只需3秒钟就可完成充气与放 气，也不需分解轴端侧的任何零件即能紧密的与纸管咬合。
[0082] 2)纸管放置简单：以充气与放气的动作，可移动及固定纸管在轴面上的任何一个 位置。
[0083] 3)承载重量大：可根据实际需求，来确定轴径的大小，并使用高硬力钢材，使之承 载重量加大。
[0084] 4)经济效率高：轴的设计为特殊功能，对厚、薄、宽、窄的各种纸管皆能全部应用。
[0085] 5)保养简单、使用时间长：虽然气胀轴是机械上的一配件，但它自身构造中的每 个零件皆有固定的规格，均能互换使用，使其维修方便。
[0086] 本发明实施例一~实施例四中任一提供的预浸布的自动揭膜装置应用的气涨轴 选自金属涨键气涨轴、涨扣式涨键、或者非金属涨键中的一种。其中，
[0087] 金属胀键气胀轴：有气动式或者机械式的膨胀方式可供选择，金属胀键气胀轴可 用于大多数产品的制造加工应用场合。这种钢质锯齿形耳状胀键可以防止在很高的加速和 减速卷取中产生滑移，还能在高速运转时将震动降到最低。
[0088] 胀扣式胀键：功能全面，成本低廉，在各式各样的应用场合都具有高效的卷取性 能，它的张紧原件呈圆形的纽扣形状，很受市场欢迎。
[0089] 非金属胀键：这些轻型的气胀轴是轻载荷和标准荷场合使用的一个经济的选择。 非金属胀键气胀轴使用模制橡胶胀键来作为张紧原件。
[0090] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0091] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，包括放卷辊、第一导向辊、第二导向辊、浮 动导向辊、浮动机构、第三导向辊、收卷辊、旋转动力原动件，带薄膜的预浸布盘绕在所述放 卷辊上， 所述第一导向辊和第二导向辊之间具有间隙 揭除薄膜后的预浸布经过所述第一导向辊后备用； 所述旋转动力原动件用于为所述收卷辊提供旋转动力，使得被揭除的薄膜能够盘绕在 所述收卷棍上； 被揭除的薄膜依次经过第二导向辊、浮动导向辊、第三导向辊后盘绕至所述收卷辊； 所述浮动导向辊在所述浮动机构的限制下，能够在竖直方向上、下移动，所述浮动导向 辊在水平方向的上极限位置低于所述第二导向辊和第三导向辊，所述浮动导向辊在竖直方 向的位置处于所述第二导向辊和第三导向辊之间，所述浮动导向辊在竖直方向上、下移动 的作用力来自自身重力与薄膜拉力的合力； 随着盘绕在所述收卷辊上的薄膜逐渐增多，带薄膜的所述收卷辊的直径增大，所述旋 转动力原动件每旋转一周的最外圈周长也逐渐增大，使得所述浮动导向辊在导向机构的限 制下，上、下浮动。2. 根据权利要求1所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述旋转动力原动件 是摇臂，所述摇臂固定连接于所述收卷辊。3. 根据权利要求1所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述浮动机构包括滑 轨、滑块，所述浮动导向辊固定连接于所述滑块，所述滑块与所述滑轨构成竖直方向的滑动 副。4. 根据权利要求3所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述滑轨为一光杠，所 述滑块为一环状部件，中心开设有通孔，所述滑块通过所述通孔套设在所述光杠上，所述浮 动导向辊固定连接于所述滑块的侧壁。5. 根据权利要求4所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，还包括上限位块和下 限位块，所述上限位块固定连接于所述光杠的上部，所述下限位块固定连接于所述光杠的 下部，所述浮动导向辊的行程限于所述上限位块和下限位块之间。6. 根据权利要求5所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述上限位块和下限 位块均为环状部件，所述上限位块和下限位块与所述光杠过盈配合，所述上限位块和下限 位块的外径>所述滑块的内径。7. 根据权利要求5所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述旋转动力原动件 为电机，所述第二导向辊和第三导向辊的连线在水平方向，所述光杠设置在所述第二导向 辊和第三导向辊连线的垂直平分线上， 所述浮动导向辊与第二导向辊、第三导向辊在水平方向的距离分别记为L1，所述浮动 导向辊相对于参考零点的位移的绝对值为ΔΧ，上移时记为-ΛΧ，下移时记为ΛΧ，所述浮 动导向辊行程中间位置与所述第二导向辊和第三导向辊在竖直方向的距离记为H，处于第 二导向辊和第三导向辊之间的薄膜长度变化量记为Δ?，所述收卷辊收卷一圈时对应的薄 膜长度记为L2，所述收卷辊与已盘绕的薄膜的半径记为R，已盘绕薄膜长度为Λ L时所需脉 冲数记为P2，所述电机转速记为η，所述电机旋转一周所需脉冲数记为P1，电机控制脉冲频 率记为f， 则此时， 当所述浮动导向辊向上移动时，根据勾股定理，当所述浮动导向辊向下移动时，根据勾股定理，由于H、Lp P1已知，通过对ΛΧ、R进行实时检测，即可对、P 2、f、η进行控制，使得薄膜 在盘绕至收卷辊的过程中随着ΔΧ、R变化，受力均匀。8. 根据权利要求7所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，还包括位移传感器和 卷径传感器，所述位移传感器用于测量△ X，所述卷径传感器用于测量R。9. 根据权利要求8所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，还包括处理器，所述位 移传感器还用于将测量得到的Λ X数据信号发送至所述处理器，所述卷径传感器还用于将 测量得到的R数据信号发送至所述处理器，所述处理器经过计算后得到所述电机的控制参 数，对所述电机进行控制。10. 根据权利要求1所述的预浸布的自动揭膜装置，其特征在于，所述放卷辊和/或收 卷棍由气涨轴制成。
【专利摘要】本发明公开了一种预浸布的自动揭膜装置，属于分开叠置条材的装置技术领域。其包括放卷辊、第一导向辊、第二导向辊、浮动导向辊、浮动机构、第三导向辊、收卷辊、旋转动力原动件，带薄膜的预浸布盘绕在所述放卷辊上，第一导向辊和第二导向辊之间具有间隙，通过第一导向辊和第二导向辊，能够将薄膜和预浸布两个叠置条材分开，揭除薄膜后的预浸布备用，被揭除的薄膜依次经过第二导向辊、浮动导向辊、第三导向辊后盘绕至收卷辊上，随着盘绕在收卷辊上的薄膜逐渐增多，带薄膜的收卷辊的直径增大，此时，借助浮动导向辊可以使薄膜受到的拉力能够得到调节，因此，能够减少或者避免薄膜拉力不均匀的问题，进而减少或者避免薄膜被拉断的可能性。
【IPC分类】B65H41/00
【公开号】CN104891254
【申请号】CN201510253519
【发明人】明先承, 梅晓军, 杨进东, 吴思, 候小川, 陈艳
【申请人】湖北三江航天红阳机电有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月18日...
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