不停機收卷換卷裝置和方法
【專利說明】不停機收卷換卷裝置和方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明屬于收卷技術領域，具體涉及一種不停機收卷換卷裝置和方法。
【背景技術】
[0003]塑料膜收卷時，塑料膜源源不斷地從生產線的上游向下游行進，當到達收卷裝置時，由芯筒不斷卷取塑料膜而形成塑料膜卷。芯筒位于塑料膜卷的中心位置，芯筒通常呈圓筒形，有中空的圓形內腔，可以由非金屬特別是塑料制作。當芯筒上卷取的膜料達到設定長度時，需要換上新的芯筒進行收卷，稱為“換卷”。換卷時，切刀將膜料切斷，使膜料分切成為后段和前段，前段就是即將完成收卷的那一段，后段就是即將開始收卷的那一段。后段膜料在開始收卷之前，必須使后段膜料的前沿纏繞上新的芯筒，稱為“上卷”。換卷后，已經卷取膜料的芯筒需要從收卷位置移走，移走后還需要將膜卷與收卷軸分離，稱為“卸卷”，卸卷后芯筒與膜卷仍固定連為一起，作為膜卷的中心骨架。卸卷后的收卷軸必須裝上新的芯筒，以便隨時投入新一輪的收卷工作，該準備投入新一輪收卷工作的芯筒稱為“備用芯筒”，準備投入新一輪的收卷工作的收卷軸稱為“備用收卷軸”；與此相對應的，正在收卷的芯筒稱為“主芯筒”，正在收卷的收卷軸稱為“主收卷軸”。
[0004]現有塑料薄膜的收卷裝置在換卷時，一般必須停機，即上游的薄膜必須暫停向下游行進，只有少數收卷裝置能夠實現不停機換卷，但它們的結構又比較復雜，且換卷步驟繁復。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于克服上述缺點而提供一種不停機收卷換卷裝置和方法，它可以實現不停機換卷，且結構簡單巧妙，換卷步驟也方便。
[0006]本發明可以按以下方案實現:一種不停機收卷換卷裝置，包括收卷輥筒、若干根收卷軸，收卷輥筒的軸向為縱向，收卷輥筒配有驅動電機；
其特征在于:所述收卷輥筒分為兩組；第一組收卷輥筒包括有第一輥筒、第二輥筒，第二組收卷輥筒包括有第三輥筒、第四輥筒，第一輥筒、第二輥筒、第三輥筒、第四輥筒沿橫向依次布置，且第一輥筒、第二輥筒之間的橫向間隙小于收卷軸的直徑，第三輥筒、第四輥筒之間的橫向間隙也小于收卷軸的直徑；
每根收卷軸的兩端套設有軸承，每個軸承包括有軸承內圈和軸承外圈，軸承內圈的內徑與收卷軸外徑形成松配合，每根收卷軸的兩端套在對應的軸承內圈中間，軸承內圈和收卷軸之間設有可解開的鎖定機構，軸承外圈形成有可以插入芯筒內腔的錐形插頭；
兩組收卷棍筒上方還設有前后兩套機械夾手；前面一套機械夾手的縱向位置靠近兩組收卷輥筒前端的縱向位置，后面一套機械夾手的縱向位置靠近兩組收卷輥筒后端的縱向位置；還設有驅動機械夾手在垂直于第一輥筒中心軸線的豎向平面內運動的機械夾手驅動機構；
還設有切刀機構和吹氣機構，切刀機構和吹氣機構的橫向位置位于第二輥筒和第三輥筒之間，還設有驅動切刀機構和吹氣機構豎向升降的豎向驅動機構；切刀機構的切刀刀刃朝向上方，吹氣機構的出氣口朝向第二輥筒所在一側且偏向上，吹氣機構的出氣口位于切刀刀刃下方。
[0007]較好的是，在兩組收卷輥筒上方還設有橫向延伸的固定搓板，固定搓板的下表面為膠質表面。固定搓板就是固定安裝的板狀構件，之所以命名為“搓板”，是因為在工作過程中，機械夾手可以拖動塑料膜卷或軸承外圈向上壓在該板狀構件的下表面，使塑料膜卷或軸承外圈沿該板狀構件的下表面滾動，在這個過程中，塑料膜卷或軸承外圈與板狀構件之間存在有靜摩擦力，靜摩擦力使塑料膜卷、軸承外圈相對于板狀構件滾動，此時如果以塑料膜卷或軸承外圈的中心為參照物，則類似于該板狀構件搓動著塑料膜卷或軸承外圈，利用該搓動力矩加上塑料膜卷慣性力矩，可使塑料膜卷在離開收卷輥筒的過程中保持轉動，由于板狀構件具有搓動的功能，因此命名為“搓板”。
[0008]所述軸承內圈開設有徑向螺孔，徑向螺孔中擰裝有徑向螺栓，徑向螺栓的末端面頂壓著收卷軸的圓周表面，該徑向螺孔和徑向螺栓形成所述的可解開的鎖定機構。只要將徑向螺栓擰緊，軸承內圈和收卷軸兩者便鎖緊固定在一起；當將徑向螺栓擰松，軸承內圈和收卷軸兩者便可相對自由活動，軸承可從收卷軸端部脫出來。
[0009]一種不停機收卷換卷方法，其特征在于采用上述的不停機收卷換卷裝置，各根收卷軸輪流作為主收卷軸和備用收卷軸，依次包括以下步驟:
(1)、第一組收卷輥筒實施正常收卷；正常收卷時，第一組收卷輥筒上面放置有主收卷軸組件，該主收卷軸組件包括有主芯筒、主收卷軸、主收卷軸對應的兩個軸承，其中主芯筒套在主收卷軸外面，主收卷軸對應的兩個軸承分別套在主收卷軸兩端，且該兩個軸承的錐形插頭分別插在主芯筒兩端而將主芯筒夾持，該兩個軸承內圈的和主收卷軸之間的鎖定機構處于鎖緊狀態，使該軸承內圈和主收卷軸固定在一起；正常收卷時，上游的塑料膜向第一輥筒行進，先繞過第一輥筒，再卷繞到主芯筒上而形成直徑不斷增大的塑料膜卷，塑料膜卷同時壓在第一輥筒、第二輥筒上，第一輥筒、第二輥筒在驅動電機帶動下同向轉動，塑料膜卷在第一輥筒、第二輥筒的表面摩擦力帶動下轉動而對塑料膜進行卷取，主收卷軸對應的兩個軸承外圈與主芯筒、塑料膜卷同步自轉，主收卷軸對應的兩個軸承內圈與主收卷軸固定不動；
(2)、在塑料膜卷收卷長度達到設定長度之前，第三輥筒、第四輥筒在對應驅動電機的帶動下開始轉動，第三輥筒、第四輥筒轉動方向與第一輥筒、第二輥筒轉動方向相同；由前后兩套機械夾手分別夾住主收卷軸的前后兩端，然后機械夾手驅動機構帶動機械夾手、主收卷軸組件、塑料膜卷移動，使塑料膜卷由第一組收卷輥筒上方朝向第二組收卷輥筒上方的方向移動，在此過程中，塑料膜卷自身慣性促使其保持自轉，因此塑料膜卷保持轉動而繼續收卷卷取；
(3)、當塑料膜卷移動到第二組收卷輥筒正上方，機械夾手將主收卷軸組件和塑料膜卷放置在轉動的第三輥筒和第四輥筒上；塑料膜卷開始壓在轉動的第三輥筒和第四輥筒上面后，塑料膜卷在第三輥筒和第四輥筒的表面摩擦力帶動下轉動而實施繼續收卷，在此過程中，塑料膜運行經過第一輥筒、第二輥筒上方，第一輥筒、第二輥筒繼續保持轉動； (4)、將備用收卷軸組件放到第一組收卷輥筒上面，備用收卷軸組件包括有備用芯筒、備用收卷軸、備用收卷軸對應的兩個軸承，其中備用芯筒套在備用收卷軸外面，備用收卷軸對應的兩個軸承分別套在備用收卷軸兩端，且該兩個軸承的錐形插頭分別插在備用芯筒內腔兩端，該兩個軸承內圈和備用收卷軸之間的鎖定機構處于鎖緊狀態，使該軸承內圈和備用收卷軸固定在一起；備用芯筒同時壓在第一輥筒、第二輥筒上，第一輥筒、第二輥筒繼續保持轉動；備用芯筒在第一輥筒、第二輥筒帶動下保持轉動，在此過程中，塑料膜先繞過第一輥筒上方，接著繞過備用芯筒下方，再繞過第二輥筒上方，再繞過第三輥筒上方，然后到達塑料膜卷并被卷取，從而保持繼續收卷；
(5)、當塑料膜卷卷取長度達到設定長度時，豎向驅動機構驅動切刀和吹氣機構上升，使切刀的刀刃高于第二輥筒最高點，也高于第三輥筒最高點，吹氣機構的出氣口低于切刀的刀刃而高于第二輥筒的中心軸線；切刀將塑料膜切成前后兩段，前面一段塑料膜收卷完成，緊接著，吹氣機構的出氣口朝向后面一段塑料膜的前端吹氣，將后面一段塑料膜的前端吹向備用芯筒，使其貼附到備用芯筒上面