一种全自动工业膜元件制备系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种全自动工业膜元件制备系统，包括隔膜叠焊组件制备单元一、隔膜叠焊组件制备单元二、隔膜叠焊组件混取输送单元、纯水网布裁焊单元、中心管上料单元、膜元件混卷成型单元、卷膜元件下料单元。通过将不同的隔膜材料进行叠焊，并最终自动化生成工业膜元件，使得工业膜元件的生产效率提高，并满足个性化需求。性化需求。性化需求。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动工业膜元件制备系统及其使用方法


[0001]本专利技术涉及工业污水及海水淡化处理滤芯
，具体涉及一种全自动工业膜元件制备系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]水处理市场竞争的日益激烈，为满足客户的通量要求，一种基于两种材料的隔膜膜片按一定比例混搭卷制造的工业膜元件应运而生。
[0003]但现阶段多以人工方式进行工业膜组件的制备，此种方式的主要步骤如下：步骤一：机械裁切浓网及纯网膜片，人工转移到折叠区；步骤二：人工裁切不同类型的隔膜膜片，根据尺寸折叠；步骤三：人工打开折叠膜片，在其中放置浓网；步骤四：人工混搭隔膜片按工艺要求有序混搭配比好，每一个膜元件单独存放一组，避免弄混；步骤五：人工焊接纯网，按一定尺寸距离把一只膜元件需要数量的纯网焊接在一起；步骤六：人工卷膜时按前面顺序人工放置隔膜片组件到纯网焊接组件中，每一个隔膜组件定位完成后涂胶，卷膜成型后缠绕胶带紧固定形。
[0004]工业膜膜片一般展开时比较大，原有人工折叠放置的方式，不能满足批量化生产；同时原人工折叠的方式影响对于网布的焊接，在后工序卷制过程中容易产生错位，且效率低下；更为重要的是，为了满足客户对于膜元件的通水量和脱盐率的指定要求，需要根据需要对不同隔膜材料进行混合搭配。
[0005]因此，如何实现自动化制备工业膜元件，以实现对膜元件的个性化需求，成为亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种全自动工业膜元件制备系统及其使用方法，用于解决以上问题。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种全自动工业膜元件制备系统，包括隔膜叠焊组件制备单元一、隔膜叠焊组件制备单元二、隔膜叠焊组件混取输送单元、纯水网布裁焊单元、中心管上料单元、膜元件混卷成型单元、卷膜元件下料单元；其中，
[0008]隔膜叠焊组件制备单元一和隔膜叠焊组件制备单元二分别用于制备不同的隔膜叠焊组件一和隔膜叠焊组件二；隔膜叠焊组件制备单元一和隔膜叠焊组件制备单元二在制备隔膜叠焊组件时，选择的隔膜材料不同；隔膜叠焊组件制备单元一和隔膜叠焊组件制备单元二使用的网布均为浓水网布；
[0009]隔膜叠焊组件混取输送单元用于将隔膜叠焊组件制备单元一和隔膜叠焊组件制备单元二制备所得的隔膜叠焊组件进行混取输送；
[0010]纯水网布裁焊单元用于对纯水网布进行裁焊形成纯水网布组件；
[0011]中心管上料单元用于拾取中心管并定置定位，方便膜元件混卷成型单元对中心管的抓取；
[0012]膜元件混卷成型单元用于将隔膜叠焊组件混取输送单元输送的不同隔膜叠焊组件、网布裁焊单元裁焊完成的纯水网布组件、中心管上料单元拾取的中心管进行混卷成型，形成膜元件；
[0013]卷膜元件下料单元用于将膜元件混卷成型单元制备好的膜元件进行下料。
[0014]优选地，隔膜叠焊组件制备单元一具体包括浓水网布放料储料机构一、浓水网布取料输送机构一、浓水网布裁切机构一、直线模组机械手、隔膜放料储料机构一、层叠工作台、隔膜取料折叠机构、隔膜裁切机构一、超声波焊接机构、隔膜组件下料机构一；
[0015]其中，隔膜叠焊组件制备单元一中各机构使用的隔膜为隔膜材料一；
[0016]浓水网布放料储料机构一主要用于浓水网布的放料和储料，放料带有纠偏功能，储料是为保证张力稳定的向外送料；
[0017]浓水网布取料输送机构一负责把浓水网布展开并拉出一定距离，与浓水网布裁切机构一配合做到定长裁切，并送到转移工位；
[0018]浓水网布裁切机构一负责浓水网布的裁切，通过同步带传动系统带动刀片在裁切案板上把浓水网布切割断开；
[0019]直线模组机械手在转移工位通过夹爪抓取裁切好的浓水网布，通过直线模组运动送到层叠工作台实现浓水网布和隔膜的层叠；
[0020]隔膜放料储料机构一主要用于隔膜的放料和储料，放料带有纠偏功能，储料是为保证低张力稳定的向外送料；
[0021]层叠工作台是采用放一层浓水网布、放一层隔膜，如此反复，在该工位实现浓水网布和隔膜的重合叠压，其中，隔膜与浓水网布的宽度是一致的，但隔膜的长度是浓水网布长度的2倍，以实现浓水网布与隔膜的一半大小的重合叠加，方便后面的一起抓取、运送到下一工位；
[0022]隔膜取料折叠机构包括直线运动模组、翻转气缸和气爪，用于对隔膜和浓水网布的转移和折叠；隔膜取料折叠机构通过气爪抓取层叠后的隔膜和浓水网布，按工位顺序依次走过裁切位、折叠位、焊接位和转移工位；裁切位对应裁切机构；折叠位对应折叠机构的翻转气缸；焊接位对应超声波焊接机构；转移工位对应折叠机构的直线运动模组；其中，气爪用于实现层叠后的隔膜和浓水网布的抓取；翻转气缸用于实现裁切后的未与浓水网布层叠部分隔膜的折叠；直线运动模组用于输送层叠后的隔膜和浓水网布依次到裁切位、折叠位、焊接位并送到转移工位；
[0023]隔膜裁切机构一负责将隔膜进行裁切，通过同步带传动系统带动刀片在裁切案板上把层叠后的浓水网布和隔膜切割断开；
[0024]超声波焊接机构负责在焊接工位把浓水网布和隔膜折叠预制好的组件焊接在一起，具体的，此时由于在前述阶段只有隔膜折叠，网布不折叠，网布夹在隔膜的中间，形成三层机构，焊接是把这三层焊在一起；
[0025]隔膜组件下料机构一负责在转移工位抓取已制备好的隔膜叠焊组件送到下料工位，方便隔膜叠焊组件混取输送单元的抓取。
[0026]优选地，隔膜叠焊组件制备单元二具体包括隔膜放料储料机构二、隔膜取料输送机构、隔膜裁切机构二、隔膜端封机构、浓水网布放料储料机构二、浓水网布取料输送机构二、浓水网布裁切机构二、浓水网布下送折叠机构、隔膜焊接折叠加热机构、隔膜组件下料
机构二；
[0027]其中，隔膜叠焊组件制备单元二中各机构使用的隔膜为隔膜材料二；
[0028]隔膜放料储料机构二主要用于隔膜的放料和储料，放料带有纠偏功能；储料是为保证张力值不超设定的向外送料；
[0029]隔膜取料输送机构负责把隔膜展开并拉出一定距离，与隔膜裁切机构二配合做到定长裁切；把裁切后的隔膜材料二，送到端封位置与隔膜端封机构配合实现端封，最后送到隔膜折叠位置与浓水网布下送折叠机构配合实现隔膜材料二的折叠并把浓水网布夹在中间；
[0030]隔膜裁切机构二负责隔膜的裁切；
[0031]隔膜端封机构在隔膜裁切后对隔膜裁切的两边进行热塑封，使得膜片基材与膜片上的涂铸膜层热熔贴合在一起；
[0032]浓水网布放料储料机构二主要用于浓水网布的放料和储料，放料带有纠偏功能；储料是为保证低张力稳定的向外送料；
[0033]浓水网布取料输送机构二负责把浓水网布展开并拉出一定距离，与浓水网布裁切机构二配合做到定长裁切；并送到转移工位；
[0034]浓水网布裁切机构二负责浓水网布的裁切；
[0035]浓水网布下送折叠机构抓取裁切后的浓水网布，通过翻转气缸及导轨向下输送到平铺的隔膜正中，然后一起向下运动，完成隔膜对中折叠并与浓水网布的装配，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动工业膜元件制备系统，其特征在于，包括隔膜叠焊组件制备单元一(1)、隔膜叠焊组件制备单元二(2)、隔膜叠焊组件混取输送单元(3)、纯水网布裁焊单元(4)、中心管上料单元(5)、膜元件混卷成型单元(6)、卷膜元件下料单元(7)；其中，隔膜叠焊组件制备单元一(1)和隔膜叠焊组件制备单元二(2)分别用于制备不同的隔膜叠焊组件一和隔膜叠焊组件二；隔膜叠焊组件制备单元一(1)和隔膜叠焊组件制备单元二(2)在制备隔膜叠焊组件时，选择的隔膜材料不同；隔膜叠焊组件制备单元一(1)和隔膜叠焊组件制备单元二(2)使用的网布均为浓水网布；隔膜叠焊组件混取输送单元(3)用于将隔膜叠焊组件制备单元一(1)和隔膜叠焊组件制备单元二(2)制备所得的隔膜叠焊组件进行混取输送；纯水网布裁焊单元(4)用于对纯水网布进行裁焊形成纯水网布组件；中心管上料单元(5)用于拾取中心管并定置定位，方便膜元件混卷成型单元(6)对中心管的抓取；膜元件混卷成型单元(6)用于将隔膜叠焊组件混取输送单元(3)输送的不同隔膜叠焊组件、网布裁焊单元(4)裁焊完成的纯水网布组件、中心管上料单元(5)拾取的中心管进行混卷成型，形成膜元件；卷膜元件下料单元(7)用于将膜元件混卷成型单元(6)制备好的膜元件进行下料。2.根据权利要求1所述的一种全自动工业膜元件制备系统，其特征在于，隔膜叠焊组件制备单元一(1)具体包括浓水网布放料储料机构一(101)、浓水网布取料输送机构一(102)、浓水网布裁切机构一(103)、直线模组机械手(104)、隔膜放料储料机构一(105)、层叠工作台(106)、隔膜取料折叠机构(107)、隔膜裁切机构一(108)、超声波焊接机构(109)、隔膜组件下料机构一(110)；其中，隔膜叠焊组件制备单元一(1)中各机构使用的隔膜为隔膜材料一；浓水网布放料储料机构一(101)主要用于浓水网布的放料和储料，放料带有纠偏功能，储料是为保证张力稳定的向外送料；浓水网布取料输送机构一(102)负责把浓水网布展开并拉出一定距离，与浓水网布裁切机构一(103)配合做到定长裁切，并送到转移工位；浓水网布裁切机构一(103)负责浓水网布的裁切，通过同步带传动系统带动刀片在裁切案板上把浓水网布切割断开；直线模组机械手(104)在转移工位通过夹爪抓取裁切好的浓水网布，通过直线模组运动送到层叠工作台(106)实现浓水网布和隔膜的层叠；隔膜放料储料机构一(105)主要用于隔膜的放料和储料，放料带有纠偏功能，储料是为保证低张力稳定的向外送料；层叠工作台(106)是采用放一层浓水网布、放一层隔膜，如此反复，在该工位实现浓水网布和隔膜的重合叠压，其中，隔膜与浓水网布的宽度是一致的，但隔膜的长度是浓水网布长度的2倍，以实现浓水网布与隔膜的一半大小的重合叠加，方便后面的一起抓取、运送到下一工位；隔膜取料折叠机构(107)包括直线运动模组、翻转气缸和气爪，用于对隔膜和浓水网布的转移和折叠；隔膜取料折叠机构(107)通过气爪抓取层叠后的隔膜和浓水网布，按工位顺序依次走过裁切位、折叠位、焊接位和转移工位；裁切位对应裁切机构(108)；折叠位对应折
叠机构(107)的翻转气缸；焊接位对应超声波焊接机构(109)；转移工位对应折叠机构(107)的直线运动模组；其中，气爪用于实现层叠后的隔膜和浓水网布的抓取；翻转气缸用于实现裁切后的未与浓水网布层叠部分隔膜的折叠；直线运动模组用于输送层叠后的隔膜和浓水网布依次到裁切位、折叠位、焊接位并送到转移工位；隔膜裁切机构一(108)负责将隔膜进行裁切，通过同步带传动系统带动刀片在裁切案板上把层叠后的浓水网布和隔膜切割断开；超声波焊接机构(109)负责在焊接工位把浓水网布和隔膜折叠预制好的组件焊接在一起，具体的，此时由于在前述阶段只有隔膜折叠，网布不折叠，网布夹在隔膜的中间，形成三层机构，焊接是把这三层焊在一起；隔膜组件下料机构一(110)负责在转移工位抓取已制备好的隔膜叠焊组件送到下料工位，方便隔膜叠焊组件混取输送单元(3)的抓取。3.根据权利要求1所述的一种全自动工业膜元件制备系统，其特征在于，隔膜叠焊组件制备单元二(2)具体包括隔膜放料储料机构二(201)、隔膜取料输送机构(202)、隔膜裁切机构二(203)、隔膜端封机构(204)、浓水网布放料储料机构二(205)、浓水网布取料输送机构二(206)、浓水网布裁切机构二(207)、浓水网布下送折叠机构(208)、隔膜焊接折叠加热机构(209)、隔膜组件下料机构二(210)；其中，隔膜叠焊组件制备单元二(2)中各机构使用的隔膜为隔膜材料二；隔膜放料储料机构二(201)主要用于隔膜的放料和储料，放料带有纠偏功能；储料是为保证张力值不超设定的向外送料；隔膜取料输送机构(202)负责把隔膜展开并拉出一定距离，与隔膜裁切机构二(203)配合做到定长裁切；把裁切后的隔膜材料二，送到端封位置与隔膜端封机构(204)配合实现端封，最后送到隔膜折叠位置与浓水网布下送折叠机构(208)配合实现隔膜材料二的折叠并把浓水网布夹在中间；隔膜裁切机构二(203)负责隔膜的裁切；隔膜端封机构(204)在隔膜裁切后对隔膜裁切的两边进行热塑封，使得膜片基材与膜片上的涂铸膜层热熔贴合在一起；浓水网布放料储料机构二(205)主要用于浓水网布的放料和储料，放料带有纠偏功能；储料是为保证低张力稳定的向外送料；浓水网布取料输送机构二(206)负责把浓水网布展开并拉出一定距离，与浓水网布裁切机构二(207)配合做到定长裁切；并送到转移工位；浓水网布裁切机构二(207)负责浓水网布的裁切；浓水网布下送折叠机构(208)抓取裁切后的浓水网布，通过翻转气缸及导轨向下输送到平铺的隔膜正中，然后一起向下运动，完成隔膜对中折叠并与浓水网布的装配，实现浓水网布夹在折叠后的隔膜当中，即隔膜包裹着浓水网布；具体过程为：浓水网布大小是隔膜的1/2，网布位置在隔膜正上方，网布裁切后通过(208)浓水网布下送折叠机构，具体是通过翻转气缸的夹爪抓取浓水网布，气缸90度翻转，使得浓水网布运动方向向下；随后通过向下的直线输送机构，将浓水网布送到下面，此时的浓水网布状态由水平放置变成上下立着的状态，此时的隔膜在下面平铺着，浓水网布的下边沿对着隔膜的中间位置；最后通过(208)浓水网布下送折叠机构继续向下运行，此时浓水网布与隔膜沿一缝隙一起向下运行，隔膜向
下运行实现对折功能，也实现把网布夹在隔膜中间；浓水网布下送折叠机构(208)先由翻转气缸夹爪与浓水网布取料输送机构二(206)的水平牵引夹爪对接，夹住水平输送到位的浓水网布后进行翻转并垂直向下输送，使得浓水网布可以精准的输送到隔膜中缝，并与隔膜焊接折叠加热机构(209)对接；隔膜焊接折叠加热机构(209)负责把折叠组装隔膜组件通过超声波焊枪焊接在一起；因隔膜比较厚，折叠后折痕不是很明显，故在焊接时通过隔膜焊接折叠加热机构(209)对折叠中缝加热烙烫折痕起到固化折痕效果；浓水网布夹在隔膜的中间，通过隔膜焊接折叠加热机构(209)对隔膜宽度的两侧进行焊接，即将隔膜和浓水网布两侧进行超声波焊接形成焊点，使得两者成为牢固、稳定的膜网组件；隔膜组件下料机构二(210)负责抓取已制备好的隔膜叠焊组件送到下料工位，方便隔膜叠焊组件混取输送单元(3)的抓取；隔膜组件下料机构二(210)包括升降伺服模组、旋转气缸，分别与浓水网布下送折叠机构(208)的夹爪相对接，抓取焊接完成的隔膜叠焊组件，并上下移动和翻转；隔膜组件下料机构二(210)通过同步带轮传动系统沿着两侧导轨作直线牵引，从而实现夹爪抓取的隔膜叠焊组件牵引输送到下料周转工位。4.根据权利要求1所述的一种全自动工业膜元件制备系统，其特征在于，隔膜叠焊组件混取输送单元(3)具体包括导轨丝杠驱动机构(301)、取料机架(302)、抓取夹手(303)；导轨丝杠驱动机构(301)由两组导轨和一套电机丝杠驱动组件构成，驱动隔膜叠焊组件混取输送单元(3)在隔膜叠焊组件制备单元一(1)和隔膜叠焊组件制备单元二(2)之间来回直线运动；取料机架(302)由型钢方管组装架及气缸滑轨组件构成，用于驱动抓取夹手(303)的上下及前后位移；抓取夹手(303)的上下位移用于对接抓取不同高度的隔膜叠焊组件的周转工位上面的隔膜叠焊组件；抓取夹手(303)的前后位移是把抓取的隔膜叠焊组件送到靠近膜元件混卷成型单元(6)中卷膜站的位移，方便卷膜站夹爪抓取卷膜用；抓取夹手(303)由夹爪开合气缸组件组成，用于抓取制备好的隔膜叠焊组件一和隔膜叠焊组件二。5.根据权利要求1所述的一种全自动工业膜元件制备系统，其特征在于，纯水网布裁焊单元(4)具体包括纯水网布放卷储料机构(401)、纯水网布取料输送机构(402)、纯水网布裁切机构(403)、纯水网布焊接机构(404)、纯水网布与中心管焊接机构(405)；纯水网布放卷储料机构(401)是通过电机带动装在气胀轴上的纯水网布物料旋转进行主动放料；储料通过电机放卷纯水网布下垂触动储料感应开关来储料，做到纯水网布上料张力很小；纯水网布取料输送机构(402)通过同步带轮传动系统及升降伺服模组控制做水平直线牵引机，上下运动，实现夹爪夹住纯水网布的牵引规定动作，送到指定的裁切位、焊接位和焊管位；纯水网布裁切机构(403)负责纯水网布的裁切；通过纯水网布压紧组件将纯水网布压紧,即裁切机构中的升降气缸及平移气缸和电机带动切刀高速旋转对纯水网布进行切割；
纯水网布焊接机构(404)由超声波焊接组件、纯水网布压板组件构成；纯水网布压板组件压紧纯水网布后，超声波焊接组件的焊接下压气缸动作向下进行超声波焊接，焊点完成后焊接下压气缸抬起，焊接完成后由纯水网布取料输送机构(402)将纯水网布焊接组件牵引至纯水网布与中心管焊接机构(405)处；纯水网布与中心管焊接机构(405)将纯水网布焊接组件与中心管进行焊接形成纯水网布与中心管焊接组件。6.根据权利要求1所述的一种全自动工业膜元件制备系统，其特征在于，中心管上料单元(5)具体包括顶针夹紧组件(501)、推高组件(502)、孔定位组件(503)和中心管存料仓(504)；中心管上料单元(5)用来拾取中心管并定置定位存放在某一准确位置，方便抓取机器人抓取。7.根据权利要求1所述的一种全自动工业膜元件制备系统，其特征在于，膜元件混卷成型单元(6)具体包括卷膜站一(601)、卷膜站二(602)、展平抓取机器人(603)、打胶机器人(604)；卷膜站二(602)与卷膜站一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，易肖卫，曾现文，孙广东，卢彦斌，任凤伟，裴志强，杜文林，
申请(专利权)人：北京碧水源分离膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：