实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备及吹膜方法

技术领域

本发明涉及吹膜技术领域，具体是实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备及吹膜方法。

背景技术

吹膜机生产的薄膜适合各种薄膜包装，该薄膜阻隔性好，具有保鲜、防潮、防冻、隔氧、耐油性，可广泛用于轻重包装。例如各种水果、肉食品、酱菜、牛奶、液体饮料、医药用品等。

吹膜机主要由动力部分及加热部分组成，二者配合能够使聚乙烯粒子融化，然后挤出成膜泡，经冷却、收卷得到成品。

吹膜机是一种较高的纵向设备，在膜泡被挤出后，需要通过风冷冷却，而在冷却的过程中，由于风力的不均匀或者外部风力的干扰容易使膜泡在冷却时发生扭曲变形，导致完全冷却后，膜泡的直径与预设生产的直径存在偏差，影响产品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备及吹膜方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备，包括：挤出装置、稳泡装置、人字板、牵引收卷装置；其中，所述稳泡装置包括：底座连接环，所述底座连接环上设置有两组同轴的稳泡组件，所述稳泡组件用于支撑不同直径的膜泡；宽度检测单元，与所述底座连接环连接，所述宽度检测单元能够对膜泡直径实时检测；环形加热单元，与所述稳泡组件连接，所述环形加热单元能够在所述膜泡直径不同于预定直径时，对膜泡二次加热；负压抽取组件，设置在两组所述稳泡组件之间并与所述底座连接环连接，所述负压抽取组件上形成有条形通孔，所述条形通孔的开度与经过所述负压抽取组件的膜泡所受到的抽吸力匹配；传动组件，连接所述负压抽取组件及稳泡组件，所述传动组件能够在生产不同直径的膜泡时，驱使所述负压抽取组件动作以改变所述条形通孔的开度。

作为本发明进一步的方案：所述负压抽取组件与设置在所述稳泡组件上的电动伸缩杆连接，且两组所述稳泡组件之间通过纵向联板连接；所述稳泡组件包括与所述底座连接环同轴设置的环形支架，所述环形支架上呈圆周等距设置有多个一号支撑辊及二号支撑辊，所述一号支撑辊与二号支撑辊错位分布，且所述一号支撑辊与二号支撑辊的转轴连接滑动设置在所述环形支架上的牵引杆，所述牵引杆与所述纵向联板连接；所述纵向联板与所述负压抽取组件之间通过抵接组件连接。

作为本发明再进一步的方案：所述抵接组件包括转动安装在所述纵向联板上的抵接辊轮以及设置在所述负压抽取组件上的抵接件，所述抵接件上形成有倾斜引导面，所述抵接辊轮能够在所述倾斜引导面上滚动；所述抵接组件还包括设置在所述牵引杆与所述负压抽取组件之间的弹性结构。

作为本发明再进一步的方案：所述弹性结构包括形成于所述牵引杆一端的突出部，所述突出部与设置在所述负压抽取组件上的横轴滑动连接，所述横轴上套设有柱形弹簧，所述柱形弹簧的一端与所述负压抽取组件连接，另一端与所述突出部连接。

作为本发明再进一步的方案：所述负压抽取组件包括与所述底座连接环固定连接的环形抽风件，所述环形抽风件内部形成有环形腔室，所述环形腔室的内侧等距设置有所述条形通孔；所述环形抽风件的内侧滑动安装有环形封堵件，所述环形封堵件上设置有与所述条形通孔适配的条形导通槽。

作为本发明再进一步的方案：所述传动组件包括转动安装在所述环形抽风件上的齿轮以及呈圆周等距安装在所述环形封堵件上的多个齿牙，所述齿轮与所述齿牙啮合；所述传动组件还包括转动安装在所述环形支架上的连接杆，所述连接杆与所述齿轮滑动套合，且所述连接杆通过螺旋驱动结构连接所述环形抽风件。

作为本发明再进一步的方案：所述螺旋驱动结构包括与所述连接杆同轴固定连接的连接轴体，所述连接轴体与设置在所述环形抽风件上的固定套筒滑动套合；所述固定套筒的侧部上设置有螺旋槽体，形成于所述连接轴体端部的突出轴杆能够在所述螺旋槽体内滑动。

作为本发明再进一步的方案：所述连接杆沿其长度方向上设置有限位凸起，所述齿轮的内壁上形成有限位凹槽，所述限位凸起与限位凹槽滑动配合。

一种使用所述的实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备进行吹膜的方法，包括以下步骤：

步骤一：根据所需要生产的膜泡直径，调节稳泡组件的支撑直径及条形通孔的开度；

步骤二：启动挤出装置，并人工牵引膜泡穿过稳泡装置、人字板，然后绕卷于牵引收卷装置上；

步骤三：通过宽度检测单元检测膜泡直径，当膜泡直径于预定生产直径不同时，宽度检测单元将控制环形加热单元工作；

步骤四：膜泡被二次加热，并依次通过稳泡组件及负压抽取组件；

步骤五：当膜泡直径大于预定生产直径时，稳泡组件能够挤压膜泡而使膜泡直径变小，当膜泡直径小于预定生产直径时，负压抽取组件抽取膜泡周围空气并形成低压区，而使膜泡直径变大。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置的稳泡组件，负压抽取组件，使在吹膜的过程中，当膜泡的实际直径与预定生产的直径存在偏差时，宽度检测单元将控制环形加热单元动作，而能够对膜泡进行二次加热，以保证膜泡能够被二次塑形，且在一号支撑辊与二号支撑辊的配合下，能够将大于预定生产直径的膜泡挤压而使直径减小，且在气体流经条形通孔时，能够对膜泡的直径进行扩充，二者协同动作，降低膜泡实际直径与预定生产直径之间的偏差，提高了生产质量；通过设置的传动组件、抵接组件，使得在生产直径的膜泡时，通过控制电动伸缩杆能够改变一号支撑辊与二号支撑辊所形成的支撑直径，并改变条形通孔处的空气流速，且二者实现了机械联动，实现无延迟自动匹配，使针对生产不同直径膜泡条件下，当膜泡实际直径小于预定生产直径时，膜泡所受到的扩张力相同，而避免生产不同直径的膜泡时，膜泡二次受热软化后，在负压作用下引起的直径扩张量不同，而降低生产不同直径膜泡时的调试时间，同时在生产不同直径的膜泡时，当膜泡的直径异常时，不同直径的膜泡能够在到达条形通孔时具有相同的软化程度，并在同等扩张力的作用下，使膜泡经过环形抽风件时直径被扩张度相同，而使设备在生产不同直径的膜泡时，纠偏度一致，进一步提高生产效果。

附图说明

图1为实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备一种实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的结构放大图；

图3为实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备一种实施例中另一角度的结构示意图；

图4为实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备一种实施例中两组稳泡组件的连接关系结构示意图；

图5为实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备一种实施例中稳泡组件的平面示意图；

图6为实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备一种实施例中负压抽取组件的结构示意图；

图7为实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备一种实施例中传动组件的结构示意图；

图8为实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备一种实施例中抵接组件的结构示意图。

图中：1、底座连接环；2、支撑杆；3、环形支架；4、一号支撑辊；5、二号支撑辊；6、牵引杆；601、突出部；7、横轴；8、柱形弹簧；9、纵向联板；10、电动伸缩杆；11、环形抽风件；1101、环形腔室；1102、条形通孔；12、环形封堵件；1201、条形导通槽；13、固定套筒；1301、螺旋槽体；14、连接轴体；15、突出轴杆；16、连接杆；1601、限位凸起；17、齿轮；1701、限位凹槽；18、齿牙；19、抵接件；1901、倾斜引导面；20、抵接辊轮；21、环形加热单元；22、宽度检测单元；23、联板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1~图8，本发明实施例中，实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备，包括：挤出装置、稳泡装置、人字板、牵引收卷装置，使在吹膜的过程中，当膜泡的实际直径与预定生产的直径存在偏差时，宽度检测单元22将控制环形加热单元21动作，而能够对膜泡进行二次加热，以保证膜泡能够被二次塑形，且在一号支撑辊4与二号支撑辊5的配合下，能够将大于预定生产直径的膜泡挤压而使直径减小，且在气体流经条形通孔1102时，能够对膜泡的直径进行扩充，二者协同动作，降低膜泡实际直径与预定生产直径之间的偏差，提高了生产质量；其中，所述稳泡装置包括：底座连接环1、宽度检测单元22、环形加热单元21、负压抽取组件以及传动组件。

所述底座连接环1上设置有两组同轴的稳泡组件，所述稳泡组件用于支撑不同直径的膜泡，且两组所述稳泡组件之间通过纵向联板9连接，其中，底座连接环1安装于挤出装置上，且二者之间的连接可以采用螺栓连接、卡扣连接或者启动夹持连接等方式；所述稳泡组件包括与所述底座连接环1同轴设置的环形支架3，所述环形支架3上呈圆周等距设置有多个一号支撑辊4及二号支撑辊5，所述一号支撑辊4与二号支撑辊5错位分布，且所述一号支撑辊4与二号支撑辊5的转轴连接滑动设置在所述环形支架3上的牵引杆6，所述牵引杆6与所述纵向联板9连接，其中，两组同轴的环形支架3通过联板23连接，且所述负压抽取组件与设置在所述稳泡组件上的电动伸缩杆10连接，其中，电动伸缩杆10还可以采用气缸或者液压缸进行等效替换，三者均为现有技术的引用，对此本申请不做赘述，可根据实际使用情况，在满足生产需要的前提下择优进行；所述纵向联板9与所述负压抽取组件之间通过抵接组件连接，所述抵接组件包括转动安装在所述纵向联板9上的抵接辊轮20以及设置在所述负压抽取组件上的抵接件19，具体的，所述抵接件19上形成有倾斜引导面1901，所述抵接辊轮20能够在所述倾斜引导面1901上滚动；所述抵接组件还包括设置在所述牵引杆6与所述负压抽取组件之间的弹性结构，所述弹性结构包括形成于所述牵引杆6一端的突出部601，所述突出部601与设置在所述负压抽取组件上的横轴7滑动连接，所述横轴7上套设有柱形弹簧8，所述柱形弹簧8的一端与所述负压抽取组件连接，另一端与所述突出部601连接。

在初始状态下，柱形弹簧8处于被拉伸的状态，使得在柱形弹簧8弹力的作用下，能够使抵接辊轮20始终保持与抵接件19远离负压吸取组件的一侧抵接，而当两组环形支架3相对负压吸引组件动作时，能够带动纵向联板9运动，使得抵接辊轮20能够相对于抵接件19运动，并在抵接辊轮20与倾斜引导面1901抵接配合的过程中，通过与柱形弹簧8的配合，使抵接辊轮20朝向或者远离负压吸取组件动作，此时纵向联板9将通过牵引杆6带动一号支撑辊4、二号支撑辊5朝向或者远离环形支架3的中心运动，以使多个一号支撑辊4与二号支撑辊5所形成的支撑直径减小或者增大，从而满足对不同直径膜泡的支撑效果。

请参阅图3，所述宽度检测单元22与所述底座连接环1连接，所述宽度检测单元22能够对膜泡直径实时检测；所述环形加热单元21与所述环形支架3连接，所述环形加热单元21能够在所述膜泡直径不同于预定直径时，对膜泡二次加热，在发明实施例中，宽度检测单元22能够对膜泡的直径进行实时检测，当检测到膜泡的直径大于预定生产的直径时，宽度检测单元22将控制环形加热单元21工作，使环形加热单元21能够对膜泡进行二次加热而使膜泡软化，随后在一号支撑辊4及二号支撑辊5的配合下，对膜泡的直径进行径向挤压，以通过挤压使膜泡直径降低，并趋于预定生产下的直径，而当膜泡的直径大于预定生产的直径时，宽度检测单元22还将同步控制与负压抽取组件连接的风泵动作，以对膜泡进行径向牵拉，而使膜泡的直径增大，并趋于预定生产下的直径，基于上述过程，能够在当实际生产的膜泡直径与预定生产的直径不同时，对膜泡的直径进行纠偏，而降低误差值，提高生产质量。

请参阅图1、图3、图6，负压抽取组件设置在两组所述稳泡组件之间并与所述底座连接环1上的支撑杆2连接，所述负压抽取组件上形成有条形通孔1102，所述条形通孔1102的开度与经过所述负压抽取组件的膜泡所受到的抽吸力匹配；所述负压抽取组件包括与所述底座连接环1固定连接的环形抽风件11，所述环形抽风件11内部形成有环形腔室1101，所述环形腔室1101的内侧等距设置有所述条形通孔1102；所述环形抽风件11的内侧滑动安装有环形封堵件12，所述环形封堵件12上设置有与所述条形通孔1102适配的条形导通槽1201。

在使用前，将外部的风泵与环形抽风件11进行管线连接，当风泵启动时，能够将环形腔室1101中的空气抽走，此时环形抽风件11内侧的空气将由条形通孔1102进入到环形腔室1101内，从而实现了气流的流通，当气流流动时，会使压强下降，使得条形通孔1102处压强减小，此时外部气压将推动膜泡朝向条形通孔1102处运动，而实现对将膜泡朝向外部挤压，而达到扩大膜泡直径的目的。

综上所述，在吹膜的过程中，当膜泡的实际直径与预定生产的直径存在偏差时，宽度检测单元22将控制环形加热单元21动作，而能够对膜泡进行俄日此加热，以保证膜泡能够被二次塑形，且在一号支撑辊4与二号支撑辊5的配合下，能够将大于预定生产直径的膜泡挤压而使直径减小，且在气体流经条形通孔1102时，能够对膜泡的直径进行扩充，二者协同动作，降低膜泡实际直径与预定生产直径之间的偏差，提高了生产质量。

请参阅图2、图8，所述传动组件连接所述环形抽风件11及环形支架3，所述传动组件能够在生产不同直径的膜泡时，驱使所述负压抽取组件动作以改变所述条形通孔1102的开度；所述传动组件包括转动安装在所述环形抽风件11上的齿轮17以及呈圆周等距安装在所述环形封堵件12上的多个齿牙18，所述齿轮17与所述齿牙18啮合，需要补充的是，所述连接杆16沿其长度方向上设置有限位凸起1601，所述齿轮17的内壁上形成有限位凹槽1701，所述限位凸起1601与限位凹槽1701滑动配合；所述传动组件还包括转动安装在所述环形支架3上的连接杆16，所述连接杆16与所述齿轮17滑动套合，且所述连接杆16通过螺旋驱动结构连接所述环形抽风件11，所述螺旋驱动结构包括与所述连接杆16同轴固定连接的连接轴体14，所述连接轴体14与设置在所述环形抽风件11上的固定套筒13滑动套合；所述固定套筒13的侧部上设置有螺旋槽体1301，形成于所述连接轴体14端部的突出轴杆15能够在所述螺旋槽体1301内滑动。

具体的，当生产不同直径的膜泡时，为了方便理解，我们以生产直径较小的膜泡为例，此时需要控制电动伸缩杆10动作端向上运动，而使一号支撑辊4、二号支撑辊5能够朝向环形支架3的内部运动，而所形成的支撑半径更小，从而匹配当前生产下膜泡的直径，与此同时，环形支架3与环形抽风件11之间的距离将改变，使得连接杆16、连接轴体14将相对于齿轮17、固定套筒13发生距离改变，在此过程中，连接轴体14通过螺旋槽体1301与突出轴杆15之间的配合能够在相对固定套筒13运动时而发生转动，并带动连接杆16转动，而连接杆16通过限位凸起1601、限位凹槽1701与齿轮17连接，使得齿轮17能够发生转动，并通过齿轮17与齿牙18的配合带动环形封堵件12相对环形抽风件11旋转，以使条形导通槽1201与条形通孔1102之间的位置发生改变，进而使条形通孔1102的导通面积减小，使得空气在流经条形通孔1102时的速度更快，而获得更大的负压强度，而由于生产的膜泡半径较小，使得更大的负压强度能够更好的对膜泡进行扩张，而降低膜泡实际直径与预定生产直径之间的偏差，即在流经条形通孔1102的空气流速恒定时，直径较大的膜泡与直径较小的膜泡所受到的扩张力不同（直径较小的膜泡所受到的扩张力更小），而通过改变空气流速能够使生产直径较小的膜泡时，其能够受到与生产直径较大的膜泡时相同的扩张力。

通过上述设置，使得在生产直径的膜泡时，通过控制电动伸缩杆10能够改变一号支撑辊4与二号支撑辊5所形成的支撑直径，并改变条形通孔1102处的空气流速，且二者实现了机械联动，实现无延迟自动匹配，使针对生产不同直径膜泡条件下，当膜泡实际直径小于预定生产直径时，膜泡所受到的扩张力相同，而避免生产不同直径的膜泡时，膜泡二次受热软化后，在负压作用下引起的直径扩张量不同，而降低生产不同直径膜泡时的调试时间。

值得注意的是，无论是对膜泡进行挤压还是进行扩充，膜泡的温度对于其直径的改变都起到至关重要的影响，这里的主要影响在于膜泡的温度过低，此时膜泡的软化程度不够，而使无论对其进行挤压还是扩充所达到的变径的效果都比较不明显，且即使膜泡的直径发生改变，不同温度下直径改变前后的差值也存在较大差异。

在实施例中，在生产直径不同的膜泡，当膜泡运动相同的距离时，膜泡自身所携带的热量将发生改变，主要由于直径较大的膜泡与外界空气之间具有更大的接触面积，从而具有更快的热交换，使得直径较大的膜泡软化的程度更低，其直径变化量也将更小，基于上述考虑：在本申请中，当生产直径较大的膜泡时，电动伸缩杆10将带动环形支架3向下运动，此时环形加热单元21与挤出装置之间的距离更小，使得即使膜泡处于该直径下与空气之间具有更大的热交换导致自身携带的热量更少时，环形加热单元21能够及时在膜泡直径异常时对其进行二次加热，而使膜泡维持其软化状态所需要的热量，反之，当生产膜泡的直径较小时，电动伸缩杆10将使环形加热单元21向上运动，使环形加热单元21与挤出装置之间的距离更大，而使直径较小的膜泡能够在被环形加热单元21加热时，与直径较大的膜泡在被加热时具有相同的热量，进而使二次加热后，直径较大的膜泡与直径较小的膜泡具有相同的软化程度，以使在相同扩张力的作用下，直径扩张量相同。

需要强调的是，挤出装置与稳泡装置之间还设置有冷却装置，通过冷却装置能够使膜泡快速定型，而方便对其直径进行检测，且由于具有冷却装置，使得在实际生产中，挤出装置与环形加热单元21之间的距离远大于环形加热单元21与条形通孔1102之间最大的距离，使得膜泡经环形加热单元21二次加热后，到条形通孔1102之间的热量散失视乎忽略不计。

通过上述设置，使得在生产不同直径的膜泡时，当膜泡的直径异常时，不同直径的膜泡能够在到达条形通孔1102时具有相同的软化程度，并在同等扩张力的作用下，使膜泡经过环形抽风件11时直径被扩张度相同，而使设备在生产不同直径的膜泡时，纠偏度一致，进一步提高生产效果。

一种使用所述的实时监测膜泡内径动态调节稳泡的吹膜设备进行吹膜的方法，包括以下步骤：

步骤一：根据所需要生产的膜泡直径，调节稳泡组件的支撑直径及条形通孔1102的开度；

步骤二：启动挤出装置，并人工牵引膜泡穿过稳泡装置、人字板，然后绕卷于牵引收卷装置上；

步骤三：通过宽度检测单元22检测膜泡直径，当膜泡直径于预定生产直径不同时，宽度检测单元22将控制环形加热单元21工作；

步骤四：膜泡被二次加热，并依次通过稳泡组件及负压抽取组件；

步骤五：当膜泡直径大于预定生产直径时，稳泡组件能够挤压膜泡而使膜泡直径变小，当膜泡直径小于预定生产直径时，负压抽取组件抽取膜泡周围空气并形成低压区，而使膜泡直径变大。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。