不停机收卷换卷装置和方法
【专利说明】不停机收卷换卷装置和方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于收卷技术领域，具体涉及一种不停机收卷换卷装置和方法。
【背景技术】
[0003]塑料膜收卷时，塑料膜源源不断地从生产线的上游向下游行进，当到达收卷装置时，由芯筒不断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，芯筒通常呈圆筒形，有中空的圆形内腔，可以由非金属特别是塑料制作。当芯筒上卷取的膜料达到设定长度时，需要换上新的芯筒进行收卷，称为“换卷”。换卷时，切刀将膜料切断，使膜料分切成为后段和前段，前段就是即将完成收卷的那一段，后段就是即将开始收卷的那一段。后段膜料在开始收卷之前，必须使后段膜料的前沿缠绕上新的芯筒，称为“上卷”。换卷后，已经卷取膜料的芯筒需要从收卷位置移走，移走后还需要将膜卷与收卷轴分离，称为“卸卷”，卸卷后芯筒与膜卷仍固定连为一起，作为膜卷的中心骨架。卸卷后的收卷轴必须装上新的芯筒，以便随时投入新一轮的收卷工作，该准备投入新一轮收卷工作的芯筒称为“备用芯筒”，准备投入新一轮的收卷工作的收卷轴称为“备用收卷轴”；与此相对应的，正在收卷的芯筒称为“主芯筒”，正在收卷的收卷轴称为“主收卷轴”。
[0004]现有塑料薄膜的收卷装置在换卷时，一般必须停机，即上游的薄膜必须暂停向下游行进，只有少数收卷装置能够实现不停机换卷，但它们的结构又比较复杂，且换卷步骤繁复。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种不停机收卷换卷装置和方法，它可以实现不停机换卷，且结构简单巧妙，换卷步骤也方便。
[0006]本发明可以按以下方案实现:一种不停机收卷换卷装置，包括收卷辊筒、若干根收卷轴，收卷辊筒的轴向为纵向，收卷辊筒配有驱动电机；
其特征在于:所述收卷辊筒分为两组；第一组收卷辊筒包括有第一辊筒、第二辊筒，第二组收卷辊筒包括有第三辊筒、第四辊筒，第一辊筒、第二辊筒、第三辊筒、第四辊筒沿横向依次布置，且第一辊筒、第二辊筒之间的横向间隙小于收卷轴的直径，第三辊筒、第四辊筒之间的横向间隙也小于收卷轴的直径；
每根收卷轴的两端套设有轴承，每个轴承包括有轴承内圈和轴承外圈，轴承内圈的内径与收卷轴外径形成松配合，每根收卷轴的两端套在对应的轴承内圈中间，轴承内圈和收卷轴之间设有可解开的锁定机构，轴承外圈形成有可以插入芯筒内腔的锥形插头；
两组收卷棍筒上方还设有前后两套机械夹手；前面一套机械夹手的纵向位置靠近两组收卷辊筒前端的纵向位置，后面一套机械夹手的纵向位置靠近两组收卷辊筒后端的纵向位置；还设有驱动机械夹手在垂直于第一辊筒中心轴线的竖向平面内运动的机械夹手驱动机构；
还设有切刀机构和吹气机构，切刀机构和吹气机构的横向位置位于第二辊筒和第三辊筒之间，还设有驱动切刀机构和吹气机构竖向升降的竖向驱动机构；切刀机构的切刀刀刃朝向上方，吹气机构的出气口朝向第二辊筒所在一侧且偏向上，吹气机构的出气口位于切刀刀刃下方。
[0007]较好的是，在两组收卷辊筒上方还设有横向延伸的固定搓板，固定搓板的下表面为胶质表面。固定搓板就是固定安装的板状构件，之所以命名为“搓板”，是因为在工作过程中，机械夹手可以拖动塑料膜卷或轴承外圈向上压在该板状构件的下表面，使塑料膜卷或轴承外圈沿该板状构件的下表面滚动，在这个过程中，塑料膜卷或轴承外圈与板状构件之间存在有静摩擦力，静摩擦力使塑料膜卷、轴承外圈相对于板状构件滚动，此时如果以塑料膜卷或轴承外圈的中心为参照物，则类似于该板状构件搓动着塑料膜卷或轴承外圈，利用该搓动力矩加上塑料膜卷惯性力矩，可使塑料膜卷在离开收卷辊筒的过程中保持转动，由于板状构件具有搓动的功能，因此命名为“搓板”。
[0008]所述轴承内圈开设有径向螺孔，径向螺孔中拧装有径向螺栓，径向螺栓的末端面顶压着收卷轴的圆周表面，该径向螺孔和径向螺栓形成所述的可解开的锁定机构。只要将径向螺栓拧紧，轴承内圈和收卷轴两者便锁紧固定在一起；当将径向螺栓拧松，轴承内圈和收卷轴两者便可相对自由活动，轴承可从收卷轴端部脱出来。
[0009]一种不停机收卷换卷方法，其特征在于采用上述的不停机收卷换卷装置，各根收卷轴轮流作为主收卷轴和备用收卷轴，依次包括以下步骤:
(1)、第一组收卷辊筒实施正常收卷；正常收卷时，第一组收卷辊筒上面放置有主收卷轴组件，该主收卷轴组件包括有主芯筒、主收卷轴、主收卷轴对应的两个轴承，其中主芯筒套在主收卷轴外面，主收卷轴对应的两个轴承分别套在主收卷轴两端，且该两个轴承的锥形插头分别插在主芯筒两端而将主芯筒夹持，该两个轴承内圈的和主收卷轴之间的锁定机构处于锁紧状态，使该轴承内圈和主收卷轴固定在一起；正常收卷时，上游的塑料膜向第一辊筒行进，先绕过第一辊筒，再卷绕到主芯筒上而形成直径不断增大的塑料膜卷，塑料膜卷同时压在第一辊筒、第二辊筒上，第一辊筒、第二辊筒在驱动电机带动下同向转动，塑料膜卷在第一辊筒、第二辊筒的表面摩擦力带动下转动而对塑料膜进行卷取，主收卷轴对应的两个轴承外圈与主芯筒、塑料膜卷同步自转，主收卷轴对应的两个轴承内圈与主收卷轴固定不动；
(2)、在塑料膜卷收卷长度达到设定长度之前，第三辊筒、第四辊筒在对应驱动电机的带动下开始转动，第三辊筒、第四辊筒转动方向与第一辊筒、第二辊筒转动方向相同；由前后两套机械夹手分别夹住主收卷轴的前后两端，然后机械夹手驱动机构带动机械夹手、主收卷轴组件、塑料膜卷移动，使塑料膜卷由第一组收卷辊筒上方朝向第二组收卷辊筒上方的方向移动，在此过程中，塑料膜卷自身惯性促使其保持自转，因此塑料膜卷保持转动而继续收卷卷取；
(3)、当塑料膜卷移动到第二组收卷辊筒正上方，机械夹手将主收卷轴组件和塑料膜卷放置在转动的第三辊筒和第四辊筒上；塑料膜卷开始压在转动的第三辊筒和第四辊筒上面后，塑料膜卷在第三辊筒和第四辊筒的表面摩擦力带动下转动而实施继续收卷，在此过程中，塑料膜运行经过第一辊筒、第二辊筒上方，第一辊筒、第二辊筒继续保持转动； (4)、将备用收卷轴组件放到第一组收卷辊筒上面，备用收卷轴组件包括有备用芯筒、备用收卷轴、备用收卷轴对应的两个轴承，其中备用芯筒套在备用收卷轴外面，备用收卷轴对应的两个轴承分别套在备用收卷轴两端，且该两个轴承的锥形插头分别插在备用芯筒内腔两端，该两个轴承内圈和备用收卷轴之间的锁定机构处于锁紧状态，使该轴承内圈和备用收卷轴固定在一起；备用芯筒同时压在第一辊筒、第二辊筒上，第一辊筒、第二辊筒继续保持转动；备用芯筒在第一辊筒、第二辊筒带动下保持转动，在此过程中，塑料膜先绕过第一辊筒上方，接着绕过备用芯筒下方，再绕过第二辊筒上方，再绕过第三辊筒上方，然后到达塑料膜卷并被卷取，从而保持继续收卷；
(5)、当塑料膜卷卷取长度达到设定长度时，竖向驱动机构驱动切刀和吹气机构上升，使切刀的刀刃高于第二辊筒最高点，也高于第三辊筒最高点，吹气机构的出气口低于切刀的刀刃而高于第二辊筒的中心轴线；切刀将塑料膜切成前后两段，前面一段塑料膜收卷完成，紧接着，吹气机构的出气口朝向后面一段塑料膜的前端吹气，将后面一段塑料膜的前端吹向备用芯筒，使其贴附到备用芯筒上面