[发明专利]薄膜表面兼中心收卷换卷设备和方法

权利要求书

1.一种薄膜表面兼中心收卷换卷设备，包括机架，机架上安装有表面摩擦辊， 表面摩擦辊由摩擦辊电机直接驱动旋转，表面摩擦辊的轴向为纵向；在表面摩擦辊的左下方设有用于引导薄膜的导辊，在表面摩擦辊的左上方设有压辊，压辊紧压着表面摩擦辊；还设有用于将薄膜沿纵向切断的切刀机构；切刀机构包括切刀摆臂、无杆气缸、切刀，无杆气缸安装在切刀摆臂的摆动端，切刀摆臂的摆轴延伸方向为纵向，切刀由无杆气缸驱动而纵向移动，切刀摆臂带动切刀和无杆气缸上下摆动；当切刀摆臂带动切刀向下摆动到位时，切刀位于工作位置；当切刀摆臂带动切刀向上摆动到位时，切刀位于避让薄膜行进路线的避让位置；其特征在于：在机架上还能横向滑动地安装有用以安放收卷轴的滑动支座，滑动支座位于表面摩擦辊的右侧，滑动支座上还设有驱动收卷轴转动的收卷电机，滑动支座还设有用以容纳收卷轴端部的第一U字形叉口，第一U字形叉口朝向上方；

还设有驱动滑动支座横向移动的横向驱动机构；当滑动支座位于其横向移动轨迹的左端且滑动支座上的收卷轴的膜卷接触到表面摩擦辊时，滑动支座上的收卷轴位于收卷位置；当滑动支座位于其横向移动轨迹的右端时，滑动支座上的收卷轴的膜卷离开表面摩擦辊，收卷轴位于卸卷位置；

还设有用以放置备用收卷轴的储轴支座，储轴支座包括一级储轴支座和二级储轴支座；一级储轴支座能转动地安装在机架上，一级储轴支座的转动中心轴线与表面摩擦辊的中心轴线重叠；机架上还安装有推动一级储轴支座转动的一级气缸；所述二级储轴支座能滑动地安装在一级储轴支座上，一级储轴支座上还设有推动二级储轴支座相对于一级储轴支座滑动的二级气缸；二级储轴支座还设有用以容纳备用收卷轴端部的第二U字形叉口，二级储轴支座上还安装有用以防止备用收卷轴端部从第二U字形叉口脱出的活动卡爪、用以驱动活动卡爪在打开位置和锁紧位置之间活动的第三气缸；当活动卡爪处于打开位置时，第二U字形叉口打开，备用收卷轴端部能自由脱离或进入第二U字形叉口；当备用收卷轴端部位于第二U字形叉口中且活动卡爪处于锁紧位置时，备用收卷轴端部不能脱离第二U字形叉口；当一级气缸的活塞杆处于完全收缩状态时，第二U字形叉口朝向上方，二级气缸活塞杆的伸出方向为竖向向上；当一级气缸的活塞杆处于完全伸出状态时，第二U字形叉口朝向右方，二级气缸活塞杆的伸出方向也朝向右方；第二U字形叉口的纵向位置与第一U字形叉口的纵向位置错开；

还设有用于将薄膜向上撑起的撑膜导辊，撑膜导辊的延伸方向为纵向, 撑膜导辊的前后两端安装在撑膜导辊支座板上，撑膜导辊支座板能摆动地安装在机架上，撑膜导辊支座板的摆动中心轴线与表面摩擦辊的转动中心轴线位置相同；还设有驱动撑膜导辊支座板上下摆动的撑膜气缸，撑膜导辊随同撑膜导辊支座板上下摆动；当撑膜导辊支座板带动撑膜导辊向上摆动到位、切刀处于工作位置且薄膜从表面摩擦辊和撑膜导辊之间绕过时，切刀刀刃的纵向投影位置对准着薄膜。

2.根据权利要求1所述的薄膜表面兼中心收卷换卷设备，其特征在于：还设有预加速组件，该预加速组件包括胶质滚轮、预加速电机、预加速支座，胶质滚轮由预加速电机直接驱动，预加速支座能左右摆动地安装在机架上，预加速支座的摆轴延伸方向为纵向，机架上还安装有驱动预加速支座左右摆动的摆动气缸；胶质滚轮、预加速电机安装在预加速支座上并随同预加速支座摆动；当预加速支座摆动到最右端、一级气缸处于完全收缩状态、二级气缸处于完全挺出状态时，安放在储轴支座的第二U字形叉口上面的备用收卷轴接触到胶质滚轮。

3.一种薄膜表面兼中心收卷换卷方法，采用权利要求2所述的表面兼中心收卷换卷设备，依次包括以下步骤：

(1)、正常收卷时，滑动支座上安装有主收卷轴，主收卷轴位于收卷位置进行收卷，其中主收卷轴上套装有主纸芯筒，滑动支座位于其横向移动轨迹的左端，主收卷轴的前后两端部位于滑动支座的第一U字形叉口中；从上游输送过来的薄膜绕过导辊，并从压辊和表面摩擦辊之间穿过，然后从表面摩擦辊的上方绕过并到达主收卷轴上的主纸芯筒；滑动支座的收卷电机驱动主收卷轴转动，主纸芯筒不断卷取薄膜并形成膜卷，膜卷接触到表面摩擦辊，摩擦辊电机驱动表面摩擦辊旋转，表面摩擦辊的摩擦力协助驱动膜卷转动；

正常收卷时，一级气缸的活塞杆处于完全收缩状态，二级气缸的活塞杆处于完全伸出状态，第二U字形叉口朝向上方，储轴支座装有纵向延伸的备用收卷轴，备用收卷轴的端部位于第二U字形叉口中，备用收卷轴套上备用纸芯筒，备用纸芯筒表面黏贴有双面胶纸；活动卡爪处于锁紧位置；撑膜气缸的活塞杆处于收缩状态，撑膜导辊位于其摆动轨迹的下端；；切刀处在避让位置；预加速支座位于其摆动轨迹的最左端；

（2）、当主收卷轴的膜卷卷取达到设定长度时，开始准备换卷，预加速电机启动,摆动气缸驱动预加速支座向右摆动至最右端，胶质滚轮接触到备用收卷轴，带动备用收卷轴旋转，备用收卷轴获得初速度；滑动支座向右移动，膜卷离开表面摩擦辊，滑动支座的收卷电机继续驱动主收卷轴转动，膜卷继续卷取薄膜；

（3）、撑膜气缸的活塞杆向上伸出，撑膜导辊支座板向上摆动，带动撑膜导辊向上移动，将膜卷和表面摩擦辊之间的薄膜向上撑起；

（4）、切刀摆臂向下摆动，切刀来到工作位置，切刀刀刃的纵向投影位置对准着薄膜；摆动气缸驱动预加速支座向右摆动至最左端，胶质滚轮脱离备用收卷轴，预加速电机停转,备用收卷轴依靠惯性而保持转动；

（5）、二级气缸的活塞杆收缩，二级储轴支座下降，带动备用收卷轴和备用纸芯筒下降，直至备用收卷轴上的备用纸芯筒接触到表面摩擦辊而使二级气缸的活塞杆暂停收缩，此时的二级气缸的活塞杆尚未到达完全收缩位置，备用纸芯筒在备用收卷轴的惯性和表面摩擦辊的摩擦力带动下继续转动；接着无杆气缸驱动切刀纵向移动，切刀将撑膜导辊和表面摩擦辊之间的薄膜切断；薄膜切断之后分为薄膜前段和薄膜后段，其中薄膜前段继续被滑动支座上的膜卷卷取，而薄膜后段的前沿则被双面胶纸粘到备用收卷轴上的备用纸芯筒表面；备用收卷轴的备用纸芯筒开始卷取薄膜；

（6）、无杆气缸驱动切刀纵向返回，切刀摆臂向上摆动，切刀离开工作位置；撑膜气缸的活塞杆向下收缩，撑膜导辊支座板向下摆动，带动撑膜导辊向下移动；

（7）、横向驱动机构继续驱动滑动支座继续向右移动而到达卸卷位置，接着将膜卷连同主收卷轴、主纸芯筒从滑动支座上面移走；

（8）、横向驱动机构驱动滑动支座向左返回移动，直至第一U字形叉口与表面摩擦辊中心轴线的距离等于备用收卷轴端部与表面摩擦辊中心轴线的距离；

（9）、一级气缸的活塞杆伸出，带动一级储轴支座绕表面摩擦辊中心轴线顺时针转动，二级储轴支座、备用收卷轴和备用纸芯筒也绕表面摩擦辊中心轴线顺时针转动，使第二U字形叉口朝向右方；备用收卷轴的端部纳入滑动支座的第一U字形叉口中，此后备用纸芯筒在收卷电机以及表面摩擦辊的驱动下开始正式卷取薄膜，备用收卷轴转化成为新的主收卷轴，备用纸芯筒转化成为新的主纸芯筒；

（10）、第三气缸驱动活动卡爪到达打开位置，第二U字形叉口打开，二级气缸的活塞杆继续收缩直至到达完全收缩位置，二级储轴支座向右移动，第二U字形叉口向右移动而脱离新的主收卷轴的端部；此后，一级气缸的活塞杆收缩，带动一级储轴支座、二级储轴支座绕表面摩擦辊中心轴线逆时针转动，第二U字形叉口重新朝向上方，接着二级气缸活塞杆完全伸出；最后在第二U字形叉口装上新的备用收卷轴，新的备用收卷轴上套上有新的备用纸芯筒，第三气缸驱动活动卡爪到达锁紧位置，重新回到步骤（1）的正常收卷状态。