适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备

摘要

本发明提供了一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，包括带材存放箱以及设置于带材存放箱上的水平式放卷机构和立式倒带机构；其中：所述带材存放箱用于存放带材盘；所述水平式放卷机构用于带材放卷；所述立式倒带机构用于对水平式放卷机构放卷后输出的带材盘进行倒带以及在倒带过程中进行带材擦拭、测厚和图像分析。本发明有效解决了水平式对水平式的倒带机结构中带材刮蹭带材盘的下边缘造成一定的损伤，以及立式对立式的倒带机结构，原料带材又无法安放的问题，在整个倒带过程中杜绝了带材的损伤。

权利要求

1.一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，包括带材存放箱(3)以及设置于带材存放箱(3)上的水平式放卷机构(1)和立式倒带机构(2)；其中：所述带材存放箱(3)用于存放带材盘；

所述水平式放卷机构(1)用于带材放卷；

所述立式倒带机构(2)用于对水平式放卷机构(1)放卷后输出的带材盘进行倒带以及在倒带过程中进行带材擦拭、测厚和图像分析。

2.根据权利要求1所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，所述水平式放卷机构(1)与立式倒带机构(2)的高度一致；所述水平式放卷机构(1)与立式倒带机构(2),其中存放的带材放卷的垂直方向以及放置位置一致。

3.根据权利要求1所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，所述带材存放箱(3)内部设有至少一个带材盘收纳架，用于存放带材盘，所述带材存放箱(3)的内壁上设置有恒温恒湿装置(301)。

4.根据权利要求3所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，所述带材盘收纳架包括如下任一种或任多种结构：-三角架式结构，通过圆管焊接形成，相邻两根圆管之间设有用于带材盘插入的间隙；

-水平盘式结构，通过钢板折叠形成，折叠后钢板上开有用于带材盘插入的插槽。

5.根据权利要求1所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，所述水平式放卷机构(1)包括：水平式放卷机构底座(101)、磁粉离合器(102)、十字固定结构(103)、带止推滚珠的滚珠轴承(104)、传动轴(105)、带料托盘(106)、带料内径固定卡扣(107)、带料盖板(108)、快速拆卸卡扣(109)、导向杆角度自动调节装置(110)、导向杆(111)、导向杆支架(112)、延长支架(113)和固定手柄(114)；其中：所述磁粉离合器(102)通过十字固定结构(103)固定于水平式放卷机构底座(101)上；

所述带止推滚珠的滚珠轴承(104)装配在十字固定结构(103)上；

所述传动轴(105)贯穿磁粉离合器(102)和带止推滚珠的滚珠轴承(104)，并与磁粉离合器(102)相连；

所述带料托盘(106)设置于传动轴(105)的上方并与传动轴(105)固定；

所述带料内径固定卡扣(107)固定于带料托盘(106)上；

所述带料盖板(108)装配于带料内径固定卡扣(107)上方，所述带料盖板(108)上设有用于带料内径固定卡扣(107)穿过的槽；

所述快速拆卸卡扣(109)装配于带料盖板(108)的上方；

所述固定手柄(114)通过延长支架(113)与水平式放卷机构底座(101)连接；

所述导向杆支架(112)安装在延长支架(113)上；

所述导向杆角度自动调节装置(110)和导向杆(111)安装在导向杆支架(112)上。

6.根据权利要求5所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，所述水平式放卷机构(1)的放卷过程为：将带材放置在带料托盘(106)上，用带料内径固定卡扣(107)从带材内部进行固定，保证带材在放卷过程中固定并带动传动轴(105)一同运动；

盖上带料盖板(108)，并用快速拆卸卡扣(109)在带料盖板(108)上方固定，保证带材运动中不会产生上下位移；

从水平式放卷机构(1)内引出的带材通过导向杆(111)后在进给方向上旋转九十度；导向杆角度自动调节装置(110)使导向杆(111)自动紧贴带材；

将带材头装入立式倒带机构(2)，开启电机进行倒带。

7.根据权利要求6所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，运行时，所述带止推滚珠的滚珠轴承(104)用于减少带材产生的径向力；所述磁粉离合器(102)用于提供扭力矩。

8.根据权利要求1所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，所述立式倒带机构(2)包括：控制电脑(201)、待检放卷装置(202)、表面清洁装置(203)、激光测厚仪(204)、高清摄像头(205)、转速和距离测试装置(206)、收带装置(207)、电气控制箱(208)；其中：所述待检放卷装置(202)、表面清洁装置(203)、激光测厚仪(204)、转速和距离测试装置(206)和收带装置(207)依次设置，所述待检放卷装置(202)、激光测厚仪(204)、高清摄像头(205)、转速和距离测试装置(206)和收带装置(207)的数据端口分别与电气控制箱(208)相连接，所述电气控制箱(208)与控制电脑(201)相连接。

9.根据权利要求8所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，所述带材存放箱(3)的外部设置有用于安放控制电脑(201)的电脑支架。

10.根据权利要求8所述的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，其特征在于，所述立式倒带机构(2)的倒带过程为：

将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置(202)；

拉出带材头绕过转速和距离测试装置(206)后装入收带装置(207)的带材盘中；

通过控制电脑201设定倒带的距离和/或速度信息；

所述立式倒带机构(2)的带材擦拭过程为：

将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置(202)；

拉出带材头穿过表面清洁装置(203)，然后绕过转速和距离测试装置(206)后装入收带装置(207)的带材盘中；

通过控制电脑(201)设定倒带的距离以及走带的速度；

所述立式倒带机构(2)的测厚过程为：

将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置(202)；

拉出带材头依次穿过表面清洁装置(203)和激光测厚仪(204)，然后绕过转速和距离测试装置(206)后装入收带装置(207)的带材盘中；

通过控制电脑(201)设定倒带的距离以及走带的速度、测厚开启结束的位置、厚度异常点的警报阈值和/或处理方式、带材的位置和厚度数据记录保存的路径以及格式；

所述立式倒带机构(2)的图像分析过程为：

将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置(202)；

拉出带材头依次绕过高清摄像头(205)以及转速和距离测试装置(206)后装入收带装置(207)的带材盘中；

通过控制电脑(201)设定图像采集的工作方式、坏点判定条件以及警报阈值和/或处理方式、图像数据记录保存的路径以及格式。

说明书

适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备

技术领域

[0001] 本发明涉及超导带材技术领域，具体地，涉及一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备。

背景技术

[0002] 第二代高温超导带材是一种镀层材料，在生产检测过程中需要有相当多的工序。

[0003] 由于高温铜氧化物超导体相干长度短，原子级别的缺陷成为了钉扎中心，这也使得一些大的缺陷，比如大角度晶界成为了弱连接。外延生长的YBCO超导薄膜临界电流密度很高，但薄膜质量对临界电流的影响却非常大，尤其是晶粒间弱连接。相邻的晶粒间的晶界角直接决定了超导体承载电流的大小。研究发现对于YBCO来讲，晶界的临界值θc＝4°，θc超过后，带材载流的能力就会大大的下降。这就要求超导层晶粒有相当整齐的排列，另外再加上YBCO材料延展性低，成相温度高(＞900℃)，织构形成困难，因此采用常规加工手段很难形成有用的超导带材，必须使用薄膜沉积方法进行制备。这也使得YBCO带材被称为涂层导体。

[0004] 第二代高温超导体是多层薄膜结构，一般由基带、隔离层、种子层、帽子层、超导层、保护层等组成。第二代高温超导带材的制备工艺步骤包括：1、将基带进行电化学抛光处理；2预处理表面和沉积隔离层；3、沉积两道缓冲层；4、沉积种子层；5、沉积帽子层；6、沉积超导层；7、镀银保护层；8、氧气下热处理；9、分切带材；10、封装带材；11、缠绕绝缘。

[0005] 带材生产的第一步会使用到电抛光设备，第二步到第七步每一步都会使用真空镀膜设备进行动态镀膜，第八步会对带材进行退火处理，第九步会使用带材分切装置对带材进行剪切处理，第十步会将超导带和上下包覆层带材用热浸镀的方式进行封装处理，第十一步会用绝缘胶带对超导带材进行绕包处理。

[0006] 在带材的生产和检测过程中，通常会遇到一系列问题：

[0007] 第一个问题是将原料带完好无损并且高效的装入生产所用的带材盘。

[0008] 第二代高温超导带材中的每层薄膜最薄的只有纳米级别，最厚的也就是微米级别，而且其材料为陶瓷氧化物，特性非常脆弱，因此超导带材禁不起任何弯折。一旦弯折了超导带材，将即刻损坏超导带材。另外由于超导层晶粒间的晶界角直接决定了超导体承载电流的大小，超导带材对于基带表面和镀膜的表面都有着极高的要求，表面的粗糙度要求几乎在纳米级别。因此任何带材表面的弯折、坑纹都会对带材的性能造成无法挽回的影响。

[0009] 第二代高温超导带材所用的原料是哈氏合金或者镍钨合金作为的基带，带材的长度在50m-1000米，带材的宽度在10mm-12mm，带材的厚度在50um-100um，第二代高温超导带材封装所用带材长度在50m-1000米，带材的宽度在4mm-12mm，带材的厚度在50um-100um，材料有紫铜、黄铜、不锈钢等多种材料。超导带材在生产过程中一般放入带材盘中，如图1所示。而买来的原料带材包括氏合金或者镍钨合金作为的基带，或者是紫铜、黄铜、不锈钢等多种材料作为的封装包覆层材料都是如图2所示捆扎运送而来。由于生产厂商，生产线的不同每一圈带材的中心圈大小都不一样，而且这些带材也没有装盘。因此如何将这些原料带材高效迅速地导入第二代高温超导带材生产使用的带材盘，且要求整个过程中杜绝带材的损伤，这成为了带材生产过程中的一个重要的问题。一般水平式对水平式的倒带机结构，带材会刮蹭带材盘的下边缘造成一定的损伤。立式对立式的倒带机结构，原料带材又无法安放。

[0010] 第二个问题是带材的动态检测问题

[0011] 第二代高温超导带材基带抛光以后，以及每一层的薄膜通常都会用光学显微镜、原子力显微镜、台阶仪、X射线衍射仪、反射高能衍射仪等设备对样品进行检测表征。由于超导带材制作工艺中第二步到第七步每一步都会使用真空镀膜设备进行动态镀膜，而真空镀膜设备在实际应用的状态下，多多少少都会出现溅射靶打火放电的现象，而此类电弧放电的直接后果是导致薄膜在受到电弧冲击下，表面出现凹凸不平，从而产生坏点，而这些凹凸不平甚至肉眼可见。因此我们通常会在每一道工序之后对带材表面的薄膜进行视频的监测，以测出这些坏点在所在带材上的位置。

[0012] 第三个问题是带材的存放问题

[0013] 带材在每道工艺之间都需要进行暂时的保存，而这样的保存也是有一定的要求，首先要尽量的洁净，恒温恒湿并且干燥。此时带材卷绕在带材盘上，生产车间中会有非常多的绕着带材的带材盘，而且这些带材盘都非常的重。如果将这些带材盘简单的叠起来存放，会出现以下的问题：首先叠放的带材盘要拿取堆叠在下层的带材盘非常困难，需要把上面一盘盘带材全都移开。另外时间长了以后这些带材盘都会由于长时间受到压力而变形。其变形会导致，带材在后续的生产过程中刮蹭到带材盘的边缘，造成表面看似不大，但超导性能巨大的损坏。

[0014] 第四个问题是带材的擦拭问题

[0015] 带材在第十道工序封装工序以后需要将表面进行擦拭，原因在于封装工艺使用热浸镀，热浸镀过程中不可避免的会使用到一些助焊剂。这些助焊剂往往会残留在带材的表面，需要通过用酒精的清洗或者擦拭去除。

[0016] 第五个问题是带材的分拣问题

[0017] 带材在整体性能测试进行连续测试，主要是带材的临界电流连续测量以后，会形成一系列数据。通常此时就需要对带材进行分拣，分拣的目的在于将带材的坏点剪出来。此时根据连续临界电流的测试结果，会得到带材在几米处有断点或性能不好等信息。此时就需要一台设备精确的将此段不好带材定位出来，让检测人员快速准确实现分拣。另外分拣好的每根带材的长度也是不一样的，在出售的时候，需要再次的定位分拣，剪出所能满足客户需要的带材段。

[0018] 第六个问题是带材厚度的测试问题

[0019] 带材的机械尺寸是带材的一个重要的指标，因为带材往往会被用来绕制线圈。而绕制线圈对于机械尺寸的要求特别的严格，因为这关系到所绕制线圈的电磁性能、力学性能、热学性能等等。由于宽度是定死的，所以对于使用带材来说，尤其关心带材厚度的尺寸，希望知道整个带材厚度的信息。而厚度的突变也往往也预示着带材上存在问题的根源，因此准确的测试带材厚度也是十分重要的问题。

[0020] 带材生产过程中除了应用各种大型生产设备和检测设备以外，以上的这些问题占据了绝大部分的问题的来源。因此设计一套一体化智能的设备有效的解决以上的问题，将对超导带材的生产产生非常重要且深远的影响。

发明内容

[0021] 本发明针对现有技术带材生产、检测、存放中产生的各类问题，根据实际各工序的需要，提供了一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备。

[0022] 本发明是通过以下技术方案实现的。

[0023] 一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，包括带材存放箱3以及设置于带材存放箱3上的水平式放卷机构1和立式倒带机构2；其中：

[0024] 所述带材存放箱3用于存放带材盘；

[0025] 所述水平式放卷机构1用于带材放卷；

[0026] 所述立式倒带机构2用于对水平式放卷机构1放卷后输出的带材盘进行倒带以及在倒带过程中进行带材擦拭、测厚和图像分析。

[0027] 优选地，所述水平式放卷机构1与立式倒带机构2的高度、垂直方向以及放置位置一致，以保证带材收卷时避免带材刮蹭带材盘。

[0028] 优选地，所述带材存放箱3内部设有至少一个带材盘收纳架，用于存放带材盘，所述带材存放箱3的内壁上设置有恒温恒湿装置301。

[0029] 优选地，所述带材盘收纳架包括如下任一种或任多种结构：

[0030] -三角架式结构，通过圆管焊接形成，相邻两根圆管之间设有用于带材盘插入的间隙；

[0031] -水平盘式结构，通过钢板折叠形成，折叠后钢板上开有用于带材盘插入的插槽。

[0032] 优选地，所述水平式放卷机构1包括：水平式放卷机构底座101、磁粉离合器102、十字固定结构103、带止推滚珠的滚珠轴承104、传动轴105、带料托盘106、带料内径固定卡扣107、带料盖板108、快速拆卸卡扣109、导向杆角度自动调节装置110、导向杆111、导向杆支架112、延长支架113和固定手柄114；其中：

[0033] 所述磁粉离合器102通过十字固定结构103固定于水平式放卷机构底座101上；

[0034] 所述带止推滚珠的滚珠轴承104装配在十字固定结构103上；

[0035] 所述传动轴105贯穿磁粉离合器102和带止推滚珠的滚珠轴承104，并与磁粉离合器102相连；

[0036] 所述带料托盘106设置于传动轴105的上方并与传动轴105固定；

[0037] 所述带料内径固定卡扣107固定于带料托盘106上；

[0038] 所述带料盖板108装配于带料内径固定卡扣107上方，所述带料盖板108上设有用于带料内径固定卡扣107穿过的槽；

[0039] 所述快速拆卸卡扣109装配于带料盖板108的上方；

[0040] 所述固定手柄114通过延长支架113与水平式放卷机构底座101连接；

[0041] 所述导向杆支架112安装在延长支架113上；

[0042] 所述导向杆角度自动调节装置110和导向杆111安装在导向杆支架112上。

[0043] 优选地，所述水平式放卷机构1的放卷过程为：

[0044] 将带材放置在带料托盘106上，用带料内径固定卡扣107从带材内部进行固定，保证带材在放卷过程中固定并带动传动轴105一同运动；

[0045] 盖上带料盖板108，并用快速拆卸卡扣109在带料盖板108上方固定，保证带材运动中不会产生上下位移，以免发生带材自缠问题；

[0046] 从水平式放卷机构1内引出的带材通过导向杆111后在进给方向上旋转九十度；导向杆角度自动调节装置110使导向杆111能够自动紧贴带材，防止带材扭动过大导致的带材损坏；

[0047] 将带材头装入立式倒带机构2，开启电机进行倒带。

[0048] 优选地，运行时，所述带止推滚珠的滚珠轴承104用于减少带材产生的径向力，使得旋转稳定；所述磁粉离合器102用于提供扭力矩，使放卷过程稳定，立式倒带机构2内带材分布均匀。

[0049] 优选地，所述立式倒带机构2包括：控制电脑201、待检放卷装置202、表面清洁装置203、激光测厚仪204、高清摄像头205、转速和距离测试装置206、收带装置207、电气控制箱
208；其中：

[0050] 所述待检放卷装置202、表面清洁装置203、激光测厚仪204、转速和距离测试装置206和收带装置207依次设置，所述待检放卷装置202、激光测厚仪204、高清摄像头205、转速和距离测试装置206和收带装置207的数据端口分别与电气控制箱208相连接，所述电气控制箱208与控制电脑201相连接。

[0051] 优选地，所述带材存放箱3的外部设置有用于安放控制电脑201的电脑支架。

[0052] 优选地，所述立式倒带机构2的倒带过程为：

[0053] 将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202；

[0054] 拉出带材头绕过转速和距离测试装置206后装入收带装置207的带材盘中；

[0055] 通过控制电脑201设定倒带的距离和/或速度信息。

[0056] 优选地，所述立式倒带机构2的带材擦拭过程为：

[0057] 将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202；

[0058] 拉出带材头穿过表面清洁装置203，然后绕过转速和距离测试装置206后装入收带装置207的带材盘中；

[0059] 通过控制电脑201设定倒带的距离以及走带的速度。

[0060] 优选地，所述立式倒带机构2的测厚过程为：

[0061] 将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202；

[0062] 拉出带材头依次穿过表面清洁装置203和激光测厚仪204，然后绕过转速和距离测试装置206后装入收带装置207的带材盘中；

[0063] 通过控制电脑201设定倒带的距离以及走带的速度、测厚开启结束的位置、厚度异常点的警报阈值和/或处理方式、带材的位置和厚度数据记录保存的路径以及格式。

[0064] 优选地，所述立式倒带机构2的图像分析过程为：

[0065] 将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202；

[0066] 拉出带材头依次绕过高清摄像头205以及转速和距离测试装置206后装入收带装置207的带材盘中；

[0067] 通过控制电脑201设定图像采集的工作方式、坏点判定条件以及警报阈值和/或处理方式、图像数据记录保存的路径以及格式。

[0068] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0069] 1、本发明通过水平式放卷机构1对立式倒带机构2的方式，有效解决了水平式对水平式的倒带机结构中带材刮蹭带材盘的下边缘造成一定的损伤，以及立式对立式的倒带机结构，原料带材又无法安放的问题，在整个倒带过程中杜绝了带材的损伤。

[0070] 2、本发明通过带止推滚珠的滚珠轴承104使放卷转动的过程非常的顺滑，克服了带材具有重量的问题。

[0071] 3、导向杆111经过位置的初调，可以让带材服帖在其表面，以免带材的跳动最后使带材受到折损。

[0072] 4、通过带料内径固定卡扣107可以适合各类中心圈内径不同的原料带材的安装。

[0073] 5、水平式放卷机构1是一套较为独立的结构，不用时可以收起来。

[0074] 6、此结构通过磁粉离合器102提供一个可以控制的扭力矩，使放卷过程稳定，收卷盘内带材分布均匀。

[0075] 7、通过转速和距离测试装置206得到的带材线速度，并将数据传输给电气控制箱208，通过算法控制收带装置收带装置207中伺服电机的旋转角速度实现倒带的恒线速度，能够以设定的速度倒带。

[0076] 8、能够实时的从转速和距离测试装置206得到带材的位置信息，按设定的长度卷绕相应的带材。这样可以实现带材的快速自动化分拣。

[0077] 9、可以简单轻松的擦拭整根封装完成带材表面的残留助焊剂。

[0078] 10、表面清洁装置203能够实现带材的擦拭，防止因表面污垢，造成激光测厚仪204检测数据偏差。

[0079] 11、利用激光测厚仪204能够对带材的厚度的精确测量。

[0080] 12、电气控制箱208通过控制电脑201负责记录数据，并且显示，此数据包含了带材的位置信息和厚度信息。

[0081] 13、通过控制电脑201可以将数据和数据图直接导出作为客户的质检报告。

[0082] 14、利用高清摄像头205及控制电脑201中图像分析识别软件，对带材表面膜层信息进行分析，处理记录，并且能够精确的标记出坏点的位置，将坏点的图片进行采集和储存。

[0083] 15、遇到坏点可根据需要停止、报警，让工作人员进行现场的观测，这样有利于对带材工艺的分析。

[0084] 16、带材盘收纳架用于带材盘的放置，可以解决带材盘堆叠放置，取带材不便的麻烦。

[0085] 17、带材盘收纳架用于带材盘的放置，可以解决带材盘堆叠放置由于互相挤压变形造成倒带时盘片刮蹭带材的麻烦。

[0086] 18、恒温恒湿机解决了大量带材存储的问题。

[0087] 19、带材存放箱3同时可以作为水平式放卷机构和立式倒带机构的支架。

附图说明

[0088] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

[0089] 图1为本发明整体结构示意图，其中：(a)为立式倒带机构与带材存放箱的结构示意图，(b)为水平式放卷机构与带材存放箱的结构示意图；

[0090] 图2为本发明各部件组合示意图，其中：(a)为立式倒带机构与带材存放箱的示意图，(b)为水平式放卷机构与带材存放箱的示意图；

[0091] 图3为本发明水平式放卷机构各部件分解图；

[0092] 图4为本发明水平式放卷机构整体结构示意图；

[0093] 图5为本发明立式倒带机构结构示意图，其中：(a)为主视图，(b)为俯视图；

[0094] 图6为本发明带材存放箱结构示意图，其中：(a)为设置带材盘收纳架a的示意图，(b)为设置带材盘收纳架b的示意图；

[0095] 图7为三角架式结构带材盘收纳架结构示意图，其中：(a)为立体图，(b)为主视图，(c)为侧视图；

[0096] 图8为水平盘式结构带材盘收纳架结构示意图，其中：(a)为侧视图，(b)为主视图，(c)为立体图。

[0097] 图中：

[0098] 1为水平式放卷机构

[0099] 101为水平式放卷机构底座

[0100] 102为磁粉离合器

[0101] 103为十字固定结构

[0102] 104为带止推滚珠的滚珠轴承

[0103] 105为传动轴

[0104] 106为带料托盘

[0105] 107为带料内径固定卡扣

[0106] 108为带料盖板

[0107] 109为快速拆卸卡扣

[0108] 110为导向杆角度自动调节装置

[0109] 111为导向杆

[0110] 112为导向杆支架

[0111] 113为延长支架

[0112] 114为固定手柄

[0113] 2为立式倒带机构

[0114] 201为控制电脑

[0115] 202为待检放卷装置

[0116] 203为表面清洁装置

[0117] 204为激光测厚仪

[0118] 205为高清摄像头

[0119] 206为转速和距离测试装置

[0120] 207为收带装置

[0121] 208为电气控制箱

[0122] 3为带材存放箱

[0123] 301为恒温恒湿机

[0124] 302为三角架式结构带材盘收纳架

[0125] 303为水平盘式结构带材盘收纳架

具体实施方式

[0126] 下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

[0127] 实施例

[0128] 本实施例提供了一种适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，包括带材存放箱3以及设置于带材存放箱3上的水平式放卷机构1和立式倒带机构2；其中：

[0129] 所述带材存放箱3用于存放带材盘；

[0130] 所述水平式放卷机构1用于带材放卷；

[0131] 所述立式倒带机构2用于对水平式放卷机构1放卷后输出的带材盘进行倒带以及在倒带过程中进行带材擦拭、测厚和图像分析。

[0132] 进一步地，所述水平式放卷机构1与立式倒带机构2高度一致、垂直方向一致和/或放置位置的一致，以保证带材收卷时避免带材刮蹭带材盘。

[0133] 进一步地，所述带材存放箱3内部设有至少一个带材盘收纳架，用于存放带材盘，所述带材存放箱3的内壁上设置有恒温恒湿装置301。

[0134] 进一步地，所述带材盘收纳架包括如下任一种或任多种结构：

[0135] -三角架式结构，通过圆管焊接形成，相邻两根圆管之间设有用于带材盘插入的间隙；

[0136] -水平盘式结构，通过钢板折叠形成，折叠后钢板上开有用于带材盘插入的插槽。

[0137] 进一步地，所述水平式放卷机构1包括：水平式放卷机构底座101、磁粉离合器102、十字固定结构103、带止推滚珠的滚珠轴承104、传动轴105、带料托盘106、带料内径固定卡扣107、带料盖板108、快速拆卸卡扣109、导向杆角度自动调节装置110、导向杆111、导向杆支架112、延长支架113和固定手柄114；其中：

[0138] 所述磁粉离合器102通过十字固定结构103固定于水平式放卷机构底座101上；

[0139] 所述带止推滚珠的滚珠轴承104装配在十字固定结构103上；

[0140] 所述传动轴105贯穿磁粉离合器102和带止推滚珠的滚珠轴承104，并与磁粉离合器102相连；

[0141] 所述带料托盘106设置于传动轴105的上方并与传动轴105固定；

[0142] 所述带料内径固定卡扣107固定于带料托盘106上；

[0143] 所述带料盖板108装配于带料内径固定卡扣107上方，所述带料盖板108上设有用于带料内径固定卡扣107穿过的槽；

[0144] 所述快速拆卸卡扣109装配于带料盖板108的上方；

[0145] 所述固定手柄114通过延长支架113与水平式放卷机构底座101连接；

[0146] 所述导向杆支架112安装在延长支架113上；

[0147] 所述导向杆角度自动调节装置110和导向杆111安装在导向杆支架112上。

[0148] 进一步地，所述水平式放卷机构1的放卷过程为：

[0149] 将带材放置在带料托盘106上，用带料内径固定卡扣107从带材内部进行固定，保证带材在放卷过程中固定并带动传动轴105一同运动；

[0150] 盖上带料盖板108，并用快速拆卸卡扣109在带料盖板108上方固定，保证带材运动中不会产生上下位移，以免发生带材自缠问题；

[0151] 从水平式放卷机构1内引出的带材通过导向杆111后在进给方向上旋转九十度；导向杆角度自动调节装置110使导向杆111能够自动紧贴带材，防止带材扭动过大导致的带材损坏；

[0152] 将带材头装入立式倒带机构2，开启电机进行倒带。

[0153] 进一步地，运行时，所述带止推滚珠的滚珠轴承104用于减少带材产生的径向力，使得旋转稳定；所述磁粉离合器102用于提供扭力矩，使放卷过程稳定，立式倒带机构2内带材分布均匀。

[0154] 进一步地，所述立式倒带机构2包括：控制电脑201、待检放卷装置202、表面清洁装置203、激光测厚仪204、高清摄像头205、转速和距离测试装置206、收带装置207、电气控制箱208；其中：

[0155] 所述待检放卷装置202、表面清洁装置203、激光测厚仪204、转速和距离测试装置206和收带装置207依次设置，所述待检放卷装置202、激光测厚仪204、高清摄像头205、转速和距离测试装置206和收带装置207的数据端口分别与电气控制箱208相连接，所述电气控制箱208与控制电脑201相连接。

[0156] 进一步地，所述带材存放箱3的外部设置有用于安放控制电脑201的电脑支架。

[0157] 进一步地，所述立式倒带机构2的倒带过程为：

[0158] 将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202；

[0159] 拉出带材头绕过转速和距离测试装置206后装入收带装置207的带材盘中；

[0160] 通过控制电脑201设定倒带的距离和/或速度信息。

[0161] 进一步地，所述立式倒带机构2的带材擦拭过程为：

[0162] 将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202；

[0163] 拉出带材头穿过表面清洁装置203，然后绕过转速和距离测试装置206后装入收带装置207的带材盘中；

[0164] 通过控制电脑201设定倒带的距离、走带的速度。

[0165] 进一步地，所述立式倒带机构2的测厚过程为：

[0166] 将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202；

[0167] 拉出带材头依次穿过表面清洁装置203和激光测厚仪204，然后绕过转速和距离测试装置206后装入收带装置207的带材盘中；

[0168] 通过控制电脑201设定倒带的距离以及走带的速度、测厚开启结束的位置、厚度异常点的警报阈值和/或处理方式、带材的位置和厚度数据记录保存的路径以及格式。

[0169] 进一步地，所述立式倒带机构2的图像分析过程为：

[0170] 将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202；

[0171] 拉出带材头依次绕过高清摄像头205以及转速和距离测试装置206后装入收带装置207的带材盘中；

[0172] 通过控制电脑201设定图像采集的工作方式、坏点判定条件以及警报阈值和/或处理方式、图像数据记录保存的路径以及格式。

[0173] 下面结合附图对本实施例进一步描述。

[0174] 如图1(a)、图1(b)、图2(a)和图2(b)所示，本实施例提供的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，主要分为箱体部分和倒带部分。箱体部分为带材存放箱3，其中设置有各种带材盘收纳架，用于存放带材盘。带材存放箱3的外部安装有一电脑支架，安放控制电脑201。倒带部分分为水平式放卷机构1和立式倒带机构2。立式倒带机构包含了待检放卷装置、收卷装置、高清摄像头、激光测厚仪、表面清洁装置，转速和距离测试装置、电气控制箱等机构。

[0175] 带材存放箱3内壁上设有恒温恒湿装置，水平式放卷机构上设有磁粉离合装置，立式倒带机构上设有电机、转速和距离测试装置、摄像头、激光测厚仪，电气控制柜、控制电脑。

[0176] 一、如图3和图4所示，水平式放卷机构(1)主要包括的部分是：

[0177] 最下方是水平式放卷机构底座101，上方放置磁粉离合器102，用十字固定结构103将磁粉离合器102固定在底座101上，将带止推滚珠滚珠轴承104装配在十字固定结构103，传动轴105贯穿磁粉离合器102和带止推滚珠的滚珠轴承104，并通过平键与磁粉离合器102相连，将带料托盘106置于传动轴105的上方，与传动轴105通过螺栓紧固，将四个带料内径固定卡扣107固定在带料托盘106上，带料盖板108装配于带料内径固定卡扣107上方并让定位销通过带料盖板108的槽，将快速拆卸卡扣109装配于装置的最上方。

[0178] 固定手柄114通过延长支架113与水平式放卷机构底座101连接，导向杆支架112安装在延长支架113上，导向杆角度自动调节装置110和导向杆111安装在导向杆支架112上。

[0179] 使用过程中操作和细节：

[0180] 1、将水平式放卷机构1放置在于与立式倒带机构2高度一致，垂直方向一致的地方，以保证带材收卷时避免带材刮蹭带材盘的现象。

[0181] 2、安放带材时先将带材放置在带料托盘106上，用内径固定卡扣107从带材内部进行固定，保证其在放卷过程中不会松动并带动传动轴105一同运动。

[0182] 3、盖上带料盖板108，并用快速拆卸卡扣109在最上方固定，保证带材运动中不会产生上下位移，以免发生带材自缠问题。

[0183] 4、从放卷机内引出的带材通过导向杆111后在在进给方向上旋转九十度。导向杆角度自动调节装置110使导向杆111可以自动紧贴带材防止带材扭动过大导致的带材损坏。

[0184] 5、将带材头装入收带装置207中的带材盘，开启电机进行倒带。

[0185] 6、运行时，依靠带止推滚珠的滚珠轴承104将带材带来的径向力减少，使得旋转稳定，磁粉离合器102提供一个可以控制的扭力矩，使放卷过程稳定，收卷盘内带材分布均匀。

[0186] 这种结构的功能和优点在于：

[0187] 1、一般水平式对水平式的倒带机结构，带材会刮蹭带材盘的下边缘造成一定的损伤。立式对立式的倒带机结构，原料带材又无法安放。此结构有效的解决了这个问题，且在整个倒带过程中杜绝带材的损伤。

[0188] 2、虽然带材有一定的重量，但通过带止推滚珠的滚珠轴承104其放卷转动的过程非常的顺滑。

[0189] 3、导向杆111经过位置的初调，可以让带材服帖在其表面，以免带材的跳动最后使带材受到折损。

[0190] 4、此结构通过带料内径固定卡扣107可以适合各类中心圈内径不同的原料带材的安装。

[0191] 5、水平式放卷机构1是一套较为独立的结构，不用时可以收起来。

[0192] 6、此结构通过磁粉离合器102提供一个可以控制的扭力矩，使放卷过程稳定，收卷盘内带材分布均匀。

[0193] 二、如图5(a)和图5(b)所示，立式倒带机构2主要包括的部分是：

[0194] 待检放卷装置202由磁粉离合器及线盘组成。表面清洁装置203由沾有丙酮或酒精的超导带擦拭海绵组成。转速和距离测试装置206由带料导向轮与编码器相连接组成，收带装置207由带材盘及伺服电机组成。待检放卷装置202、激光测厚仪204、高清摄像头205、转速和距离测试装置206和收带装置207的数据端口均与电气控制箱208相连接，控制电脑201与电气控制箱208相连。

[0195] 倒带使用过程中操作和细节：

[0196] 1、将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202。

[0197] 2、拉出带材头绕过转速和距离测试装置206装入收带装置207的带材盘中。

[0198] 3、通过控制电脑201设定距离或速度信息。

[0199] 这种结构的功能和优点在于：

[0200] 1、通过转速和距离测试装置206得到的带材线速度，并将数据传输给电气控制箱208，通过算法控制收带装置收带装置207中伺服电机的旋转角速度实现倒带的恒线速度，能够以设定的速度倒带。

[0201] 2、能够实时的从转速和距离测试装置206得到带材的位置信息，按设定的长度卷绕相应的带材。这样可以实现带材的快速自动化分拣。

[0202] 在倒带使用的基础上，应用擦拭带材功能的操作和细节：

[0203] 1、将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202。

[0204] 2、拉出带材头穿过表面清洁装置203，绕过转速和距离测试装置206装入收带装置207的带材盘中。

[0205] 3、通过控制电脑201设定距离或速度信息。

[0206] 这种结构的功能和优点在于：

[0207] 1、可以简单轻松的擦拭整根封装完成带材表面的残留助焊剂。

[0208] 在倒带和带材擦拭使用的基础上，应用测厚的操作和细节：

[0209] 1、将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202。

[0210] 2、拉出带材头穿过表面清洁装置203和激光测厚仪204，绕过转速和距离测试装置206装入收带装置207的带材盘中。

[0211] 3、通过控制电脑201设定倒带的距离或速度信息，测厚开启结束的位置和各种设置。

[0212] 这种结构的功能和优点在于：

[0213] 1、表面清洁装置203能够实现带材的擦拭，防止因表面污垢，造成激光测厚仪204检测数据偏差。

[0214] 2、利用激光测厚仪204能够对带材的厚度的精确测量。

[0215] 3、电气控制箱208通过控制电脑201负责记录数据，并且显示，此数据包含了带材的位置信息和厚度信息。

[0216] 4、通过控制电脑201可以将数据和数据图直接导出作为客户的质检报告。

[0217] 在倒带使用的基础上，应用图像分析功能的操作和细节：

[0218] 1、将盘有带材的带材盘装入待检放卷装置202。

[0219] 2、拉出带材头绕过高清摄像头205和转速和距离测试装置206装入收带装置207的带材盘中。

[0220] 3、通过控制电脑201设定图像采集的工作方式、坏点判定条件、以及警报阈值。

[0221] 这种结构的功能和优点在于：

[0222] 1、利用高清摄像头205及控制电脑201中图像分析识别软件，对带材表面膜层信息进行分析，处理记录，并且能够精确的标记出坏点的位置，将坏点的图片进行采集和储存。

[0223] 2、遇到坏点可根据需要停止、报警，让工作人员进行现场的观测，这样有利于对带材工艺的分析。

[0224] 三、如图6(a)和图6(b)所示，带材存放箱3主要包括的部分是：

[0225] 带材存放箱3中主要包括了贴于箱体内部的恒温恒湿机301、三角架式结构带材盘收纳架302和水平盘式结构带材盘收纳架303。

[0226] 三角架式结构带材盘收纳架302由圆管焊接而成，用于带材盘的放置。

[0227] 水平盘式结构带材盘收纳架303由钢板折叠并且开孔而成，用于带材盘的放置。

[0228] 这种结构的功能和优点在于：

[0229] 1、三角架式结构带材盘收纳架302和水平盘式结构带材盘收纳架303用于带材盘的放置，可以解决带材盘堆叠放置，取带材不便的麻烦。

[0230] 2、三角架式结构带材盘收纳架302和水平盘式结构带材盘收纳架303用于带材盘的放置，可以解决带材盘堆叠放置由于互相挤压变形造成倒带时盘片刮蹭带材的麻烦。

[0231] 3、恒温恒湿机解决了大量带材存储的问题。

[0232] 4、其成为了水平式放卷机构和立式倒带机构的支架。

[0233] 本实施例提供的适用于钇系超导带材生产、检测、存放一体化智能设备，可以解决现有技术带材生产、检测、存放中产生的各类问题。

[0234] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。