一种卷绕装置及方法

摘要

本发明公开了一种卷绕装置，用于将膜层卷绕在中心管上，形成滤芯；包括上部压辊单元，下部压辊单元、卷绕单元和控制中心，所述上部压辊单元包括上压辊，所述下部压辊单元包括下压辊，所述卷绕单元包括卷绕轴，所述上部压辊单元，下部压辊单元和卷绕单元均连接至所述控制中心；所述卷绕轴位于所述上压辊和下压辊之间，用于固定并带动所述中心管进行旋转卷绕，所述下压辊的高度保持不变，所述卷绕轴带动中心管进行旋转，使得膜层被卷绕在中心管上。本发明提供的一种卷绕装置和方法，使得卷绕过程完全实现自动化，节省人工成本，提高生产效率，通过控制中心自动调节滤芯外部压力，提高了滤芯的质量稳定性。

权利要求

1.一种卷绕装置，用于将膜层卷绕在中心管上，形成滤芯；其特征在于，包括上部压辊单元，下部压辊单元、卷绕单元和控制中心，所述上部压辊单元包括上压辊和上部气缸，所述上部气缸带动所述上压辊进行上下运动；所述下部压辊单元包括下压辊，所述卷绕单元包括卷绕轴、卷绕气缸和旋转电机Ⅰ，所述卷绕气缸带动所述卷绕轴进行上下移动，所述旋转电机Ⅰ带动所述卷绕轴进行旋转，所述上部压辊单元，下部压辊单元和卷绕单元均连接至所述控制中心；所述卷绕轴位于所述上压辊和下压辊之间，用于固定并带动所述中心管进行旋转卷绕，所述下压辊的高度保持不变，所述卷绕轴带动中心管进行旋转，使得膜层被卷绕在中心管上；

在卷绕过程中，下压辊固定不动，所述卷绕轴带动中心管旋转并向下移动，使得滤芯接触所述下压辊，同时，所述上压辊向下移动，使得上压辊接触所述滤芯，当滤芯的直径发生变化时，旋转电机Ⅰ的内部扭力参数也在不断发生变化，控制中心实时监测该参数的变化，并根据该参数变化控制卷绕气缸和上部气缸的比例阀，通过比例阀来控制卷绕气缸和上部气缸接触的压力，进而控制卷绕轴和上压辊的高度，使得滤芯和上压辊之间的压力以及滤芯与下压辊之间的压力保持不变；当滤芯的直径达到阈值时，所述控制中心控制所述下压辊以小于所述卷绕轴的旋转速度开始旋转，使得滤芯中膜层被收紧。

2.根据权利要求1所述的一种卷绕装置，其特征在于，所述下部压辊单元包括旋转电机Ⅱ，所述旋转电机Ⅱ带动所述下压辊进行旋转。

3.一种采用权利要求1所述的装置进行卷绕的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：将中心管固定在卷绕轴上，被卷绕的膜层放置在中心管的一侧；此时，滤芯与上压辊和下压辊不接触；其中，滤芯包括中心管和卷绕在中心管上的膜层；

S02：下压辊固定不动，所述卷绕轴带动中心管旋转并向下移动，使得滤芯接触所述下压辊，同时，上部气缸带动上压辊向下移动，使得上压辊接触所述滤芯；其中，旋转电机Ⅰ带动所述卷绕轴进行旋转，卷绕气缸带动所述卷绕轴进行上下移动；

S03：当滤芯的直径发生变化时，旋转电机Ⅰ的内部扭力参数也在不断发生变化，控制中心实时监测该参数的变化，并根据该参数变化控制卷绕气缸和上部气缸的比例阀，通过比例阀来控制卷绕气缸和上部气缸接触的压力，进而控制卷绕轴和上压辊的高度，使得滤芯与上压辊之间的压力以及滤芯与下压辊之间的压力保持不变；

S04：当滤芯的直径达到阈值时，控制中心控制所述下压辊以小于所述卷绕轴的旋转速度开始旋转，使得滤芯中膜层被收紧，直至完成卷绕。

4.根据权利要求3所述的一种卷绕方法，其特征在于，所述步骤S04中旋转电机Ⅱ带动所述下压辊进行旋转。

说明书

一种卷绕装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及滤芯制造领域，具体涉及一种卷绕装置和方法。

背景技术

[0002] 工业滤芯被广泛应用于化工食品等生产过程中，用于对工业污水进行净化，从而达到对污水分级再利用的目的。目前的工业滤芯是由多种膜层堆叠之后，在卷绕在中心管上形成的。

[0003] 随着自动化在工业生产中的普及，卷绕过程也朝着自动化的方向发展。在自动化卷绕的过程中，需要借助中线管附件的压辊对滤芯进行固定，保证卷绕在中心轴上的膜层不会散开，同时保证滤芯中膜层的致密性；若不借助该压辊进行固定，则卷绕过程中容易发生膜层的散落或者卷绕密度达不到标准。

[0004] 在现有的卷绕技术中，通常采用固定压力的压辊压着滤芯的外侧，并由人工辅助的方式进行卷绕，这种半自动化工艺阻碍了自动化的进程，而且不能配合其他自动化设备进行自动上下料，使得滤芯的生产效率受到影响；再者，在人工操作的情况下，压辊压力不容易控制，并且随着滤芯直径的变化，压辊压力的改变只能依靠经验做出调整，不能保证滤芯卷绕质量的稳定性。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种卷绕装置和方法，使得卷绕过程完全实现自动化，节省人工成本，提高生产效率，通过控制中心自动调节滤芯外部压力，提高了滤芯的质量稳定性。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种卷绕装置，用于将膜层卷绕在中心管上，形成滤芯；包括上部压辊单元，下部压辊单元、卷绕单元和控制中心，所述上部压辊单元包括上压辊，所述下部压辊单元包括下压辊，所述卷绕单元包括卷绕轴，所述上部压辊单元，下部压辊单元和卷绕单元均连接至所述控制中心；所述卷绕轴位于所述上压辊和下压辊之间，用于固定并带动所述中心管进行旋转卷绕，所述下压辊的高度保持不变，所述卷绕轴带动中心管进行旋转，使得膜层被卷绕在中心管上；

[0007] 在卷绕过程中，下压辊固定不动，所述卷绕轴带动中心管旋转并向下移动，使得滤芯接触所述下压辊，同时，所述上压辊向下移动，使得上压辊接触所述滤芯，所述控制中心根据滤芯的直径控制卷绕轴和上压辊的高度，使得滤芯和上压辊之间的压力以及滤芯与下压辊之间的压力保持不变；当滤芯的直径达到阈值时，所述控制中心控制所述下压辊以小于所述卷绕轴的旋转速度开始旋转，使得滤芯中膜层被收紧。

[0008] 进一步地，所述上部压辊单元包括上部气缸，所述上部气缸带动所述上压辊进行上下移动。

[0009] 进一步地，所述卷绕单元包括卷绕气缸和旋转电机Ⅰ，所述卷绕气缸带动所述卷绕轴进行上下移动，所述旋转电机Ⅰ带动所述卷绕轴进行旋转。

[0010] 进一步地，所述下部压辊单元包括旋转电机Ⅱ，所述旋转电机Ⅱ带动所述下压辊进行旋转。

[0011] 本发明提供的一种卷绕的方法，包括如下步骤：

[0012] S01：将中心管固定在卷绕轴上，被卷绕的膜层放置在中心管的一侧；此时，滤芯与上压辊和下压辊不接触；其中，滤芯包括中心管和卷绕在中心管上的膜层；

[0013] S02：下压辊固定不动，所述卷绕轴带动中心管旋转并向下移动，使得滤芯接触所述下压辊，同时，上压辊向下移动，使得上压辊接触所述滤芯；

[0014] S03：控制中心根据滤芯的直径，调整卷绕轴和上压辊的高度，使得滤芯与上压辊之间的压力以及滤芯与下压辊之间的压力保持不变；

[0015] S04：当滤芯的直径达到阈值时，控制中心控制所述下压辊以小于所述卷绕轴的旋转速度开始旋转，使得滤芯中膜层被收紧，直至完成卷绕。

[0016] 进一步地，所述步骤S04中旋转电机Ⅱ带动所述下压辊进行旋转。

[0017] 进一步地，所述步骤S02中上部气缸带动所述上压辊进行上下移动。

[0018] 进一步地，所述步骤S02中旋转电机Ⅰ带动所述卷绕轴进行旋转，卷绕气缸带动所述卷绕轴进行上下移动。

[0019] 进一步地，所述步骤S03中旋转电机Ⅰ的内部扭力参数随着所述滤芯的直径变化发生改变，控制中心通过所述内部扭力参数调节卷绕轴和上压辊的高度。

[0020] 本发明的有益效果为：(1)本发明能够实现卷绕的自动化，节省了人力成本，提高了生产效率；(2)本发明装置能够柔性生产，控制中心通过滤芯直径的变化来调节卷绕轴与上压辊和下压辊之间的位置，使得滤芯上下两侧受到的压力始终保持不变，保证滤芯卷绕的致密性相同，提高产品批量生产的稳定性；(3)卷绕快完成的时候，通过下压辊的转动，与卷绕轴之间形成速度差，将滤芯外膜收紧，达到滤芯外径要求。

附图说明

[0021] 附图1为本发明卷绕装置的立体结构示意图。

[0022] 附图2为本发明卷绕装置的正面结构图。

[0023] 图中：1上部压辊单元，11上压辊，12上部气缸，2卷绕单元，21卷绕轴，22卷绕气缸，3下部压辊单元，31下压辊，32旋转电机Ⅱ。

具体实施方式

[0024] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

[0025] 本发明的核心思想是在卷绕的过程中，自动调节卷绕轴上下两侧受到的压力，从而保证卷绕之后的滤芯致密性均匀稳定。

[0026] 请参阅附图1和附图2，本发明提供的一种卷绕装置，用于将膜层卷绕在中心管上，形成滤芯。该装置包括上部压辊单元1，下部压辊单元3、卷绕单元2和控制中心(未显示)，上部压辊单元包括上压辊11和上部气缸12，上部气缸12带动上压辊11进行上下移动。本发明之后上压辊不会发生旋转，只需要上下移动即可，通过高度的变化，保证上压辊和卷绕轴之间的压力恒定，该恒定值可以根据具体生产工艺进行具体设定。

[0027] 卷绕单元2包括卷绕轴21、卷绕气缸22和旋转电机Ⅰ(未显示)，卷绕气缸22带动卷绕轴21进行上下移动，旋转电机Ⅰ带动卷绕轴21进行旋转。本发明中卷绕轴用于固定中心管，具体地，可以将中线管穿过卷绕轴或者将中心管两侧固定在卷绕轴上，待卷绕的膜层从卷绕轴的一侧进行供料，通过中线轴的旋转，将膜层卷绕在中心轴上，形成滤芯。卷绕轴需要进行旋转和上下移动，由于本发明中设定下压辊的高度保持部件，因此，需要卷绕轴的移动来调节其与下压辊之间的压力值，该压力值可以根据具体生产工艺进行具体设定。

[0028] 下部压辊单元3包括下压辊31和旋转电机Ⅱ32，旋转电机Ⅱ32带动下压辊31进行旋转。本发明中下压辊的高度保持不变，只需要在卷绕快结束的时候，使得下压辊以小于卷绕轴的旋转速度开始旋转，与卷绕轴之间形成速度差，使得滤芯中膜层被收紧，达到滤芯外径要求。

[0029] 本发明中上部压辊单元1，下部压辊单元3和卷绕单元2均连接至控制中心；且上压辊的高度、卷绕中心的高度以及下压辊后期的转速均通过控制中心来调节；控制中心实时监测滤芯的转速、直径等参数，并实时调节上压辊的高度、卷绕中心的高度，保证卷绕过程均匀稳定进行。

[0030] 请继续参阅附图2，卷绕轴21位于上压辊11和下压辊31之间，用于固定并带动中心管进行旋转卷绕，下压辊31的高度保持不变，卷绕轴21带动中心管进行旋转，使得膜层被卷绕在中心管上。在卷绕过程中，下压辊31固定不动，卷绕轴21带动中心管旋转并向下移动，使得滤芯接触下压辊31，同时，上压辊11向下移动，使得上压辊11接触滤芯，控制中心根据滤芯的直径控制卷绕轴21和上压辊11的高度，使得滤芯和上压辊11之间的压力以及滤芯与下压辊31之间的压力保持不变；当滤芯的直径达到阈值时，控制中心控制下压辊以小于卷绕轴的旋转速度开始旋转，使得滤芯中膜层被收紧。

[0031] 本发明提供的一种采用权利要求1的装置进行卷绕的方法，包括如下步骤：

[0032] S01：将中心管固定在卷绕轴上，被卷绕的膜层放置在中心管的一侧；此时，滤芯与上压辊和下压辊不接触；其中，滤芯包括中心管和卷绕在中心管上的膜层。

[0033] S02：下压辊固定不动，卷绕轴带动中心管旋转并向下移动，使得滤芯接触下压辊，同时，上压辊向下移动，使得上压辊接触滤芯。

[0034] 其中，旋转电机Ⅰ带动卷绕轴进行旋转，卷绕气缸带动卷绕轴进行上下移动。上部气缸带动上压辊进行上下移动。并且旋转电机Ⅰ、卷绕气缸和上部气缸均受控制中心的控制。

[0035] S03：控制中心根据滤芯的直径，调整卷绕轴和上压辊的高度，使得滤芯与上压辊之间的压力以及滤芯与下压辊之间的压力保持不变。

[0036] 其中，滤芯的直径发生变化时，旋转电机Ⅰ的内部扭力参数也在不断发生变化，控制中心实时监测该参数的变化，并根据该参数变化控制卷绕气缸和上部气缸的比例阀，通过比例阀来控制卷绕气缸和上部气缸接触的压力，进而控制卷绕轴和上压辊的高度，使得芯与上压辊之间的压力以及滤芯与下压辊之间的压力保持不变。

[0037] S04：当滤芯的直径达到阈值时，控制中心控制下压辊以小于卷绕轴的旋转速度开始旋转，使得滤芯中膜层被收紧，直至完成卷绕。

[0038] 其中，旋转电机Ⅱ带动下压辊进行旋转，本步骤中的阈值可以为根据具体工艺设置的一个数值，该数值意味着当滤芯直径达到该数值时，卷绕工作即将结束，开始收尾工作。此时，控制中心控制下压辊以小于卷绕轴的旋转速度开始旋转，与卷绕轴之间形成速度差，使得滤芯中膜层被收紧，达到滤芯外径要求。

[0039] 本发明提供的一种卷绕装置和方法，能够实现卷绕的自动化，节省了人力成本，提高了生产效率；本发明装置能够柔性生产，控制中心通过滤芯直径的变化来调节卷绕轴与上压辊和下压辊之间的位置，使得滤芯上下两侧受到的压力始终保持不变，保证滤芯卷绕的致密性相同，提高产品批量生产的稳定性；本发明中卷绕快完成的时候，通过下压辊的转动，与卷绕轴之间形成速度差，将滤芯外膜收紧，达到滤芯外径要求。

[0040] 以上所述仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用于限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明所附权利要求的保护范围内。