[发明专利]一种兼具张力控制的薄膜输送纠偏装置

说明书

技术领域

本发明涉及卷料输送领域，具体涉及一种兼具张力控制的薄膜输送纠偏装置。

背景技术

纠偏装置广泛应用于印刷、纺织、RFID封装、钢铁等与薄膜传输相关的行业。大多生产线对薄膜输送横向偏移精度要求很高，否则会影响到产品加工质量，在一条生产线上，通常会在薄膜放卷、薄膜加工工位之前和收卷之前分别布置纠偏装置，来实时对薄膜进行横向纠偏。另外在纠偏装置附近会设置张力控制装置。在一般生产线上纠偏装置和张力控制装置是两套设备，各自单独进行工作，事实上薄膜张力变化会影响横向偏移量，如果能将纠偏控制和张力控制整合为一体，将大大提高薄膜运行控制质量。

目前国内很少有能够生产自主研发纠偏装置的企业，大多是模仿国外产品。目前在中国国家知识产权局检索到的相关专利有：

纠偏导正机（专利号：CN201214578Y）：该专利所述推进器为丝杆及驱动丝杆传动的电机，该电机与所控制电路电连接，即当薄膜发生偏移时，控制电路通过电机带动丝杆而控制摆动支架运动。

视觉定位数字式纠偏装置（专利号：CN102040114A）：该专利的创新点是将摄像头（CCD）实时地采集图案信息，用于行进中的薄膜纠偏。

国内外现有纠偏装置产品中使用到的传动机构，基本都是步进电机（或直流电机）带动丝杆（或皮带、齿轮）等传动，均存在结构复杂，零部件加工精度要求高，响应速度慢等缺点，且没有与张力控制装置整合一体化,并且纠偏精度达到了瓶颈，目前应用到RFID电子标签等柔性电子封装设备上的国外纠偏装置最高控制精度仅为±0.1mm。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种薄膜输送纠偏装置，兼具张力控制功能，结构简单。

一种兼具张力控制的薄膜输送纠偏装置，包括

支撑板；

薄膜输入导向辊，固定于支撑板上，用于将薄膜导向输入纠偏执行机构；

薄膜输出导向辊，固定于支撑板上，用于将经过纠偏执行机构纠偏和张力控制后的薄膜导向输出；

偏移检测机构，靠近偏执行机构设置，用于检测薄膜是否偏移；

张力检测机构，设置于薄膜输入导向辊或/和薄膜输出导向辊处，用于检测薄膜的张力；

控制器，用于依据偏移检测机构和张力检测机构的检测信息产生纠偏或/和张力控制指令；

纠偏执行机构，用于在纠偏或/和张力控制指令作用下完成薄膜的纠偏或/和张力控制，其包括固定架、球形电机、偏转框架和两根纠偏辊；固定架固定于支撑板上，球形电机固定于固定架上，球形电机的动子连接偏转框架的底部，偏转框架的两端分别设有一根纠偏辊；在纠偏过程中，球形电机的动子带动偏转框架在薄膜进给面上转动，纠偏辊与薄膜间的摩擦驱使薄膜逆方向的转动实现纠偏；在张力控制过程中，球形电机的动子带动偏转框架在薄膜进给面的垂直面上转动，从而拉紧或放松薄膜实现张力控制。

进一步地，还包括设置于纠偏框架下方的框架支撑限位机构，其包括支架、限位块和球头柱塞；支架的两端分别设有一限位块，用以限定纠偏框架在薄膜输送面的转动角度；支架的中部设有球头柱塞，其能够与处于水平位置的偏转框架正好端面接触以起到偏转框架位置标定作用，并且当球形电机停止工作时纠偏框架在自身重力作用下落至球头柱塞上，此时球头柱塞起到支撑作用。

进一步地，所述球头柱塞包括滚珠、压缩弹簧和柱体，柱体内设有压缩弹簧，压缩弹簧用于将滚珠顶在柱体的头部，柱体外表面加工有螺纹，螺纹用以调节柱体旋入支架的深度。

进一步地，所述球形电机采用电磁式球形电机。

进一步地，所述偏移检测机构配置有用于检测薄膜偏移的传感器，所述传感器采用红外线传感器、超声波传感器或CCD传感器。本发明的技术方案与已有技术相比，主要具备的优点为：

由于薄膜张力大小会导致薄膜横向偏移，本发明巧妙地将球形电机与带纠偏辊的偏转框架结合，利用通过球形电机绕不同轴线的转动，同时进行薄膜的纠偏位置控制和张力控制，大大降低了张力变化对纠偏的影响，纠偏效果更佳，同时布局空间更小。相比已有技术中使用的电机是单自由度的步进电机或直流电机，其从电机输出轴旋转到偏转框架摆动过程中的复杂性，本发明球形电机具有多自由度旋转的性能，可以绕过球心的任意空间轴线旋转，使在一套装置上可以同时实现纠偏和张力控制，由于省去了丝杆螺母等传动机构，消除了丝杆传动带来的齿隙和摩擦等缺点，在很大程度上简化了整体结构，并且本发明采用的球形电机高精度，其大大提高了纠偏精度。