[发明专利]计量辊与涂布辊间隙自动调节装置和方法

说明书

 

技术领域

本发明属于涂布技术的领域，具体涉及一种计量辊与涂布辊间隙自动调节装置和方法。

背景技术

涂布机（或复合机）的涂料上料系统包括上压辊、涂布辊和计量辊，计量辊可根据工艺要求选择光辊或网纹辊等，计量辊的下半部分浸在涂料槽里边，涂布辊十分靠近计量辊，但两者必须留有微小间隙；工作时，涂布辊的表面速度就是基材的前进速度；而旋转的计量辊将涂料槽里边的涂料蘸上，涂布辊则将计量辊表面的涂料刮取过来（简称“刮料”）， 基材被旋转的涂布辊和上压辊夹住并往前送，上压辊由气缸施加压力，将准备加工的基材压在涂布辊上，使涂布辊上的涂料转移涂覆到基材上。在上述工作方式中，涂布辊与计量辊的间隙数值将直接影响涂布辊表面刮得的涂料厚度，进而影响涂布量（涂布厚度），而涂布量是否均匀是影响涂布质量的一个关键指标。因此，涂布辊与计量辊两者的间隙数值是否精确控制成为十分关键的问题。

对涂布辊表面某一具体部位（具体点）来说，只有在该具体点转动到最靠近计量辊的位置时，该具体点才进行刮料，因此，刮料位置是涂布辊表面最靠近计量辊的位置，假设将涂布辊与计量辊两者的间隙忽略，则刮料位置相当于涂布辊与计量辊两者相切的位置。

现有技术中，由于涂布辊很难加工成为一个绝对标准的圆，其半径在各个方向上存在误差、不一致，可以认为实际上是一个椭圆，虽然该半径误差量与半径自身绝对值比较起来不算大，但由于计量辊与涂布辊之间的间隙本身就很小，所以该半径误差量会导致计量辊与涂布辊之间的间隙大小产生明显波动，从而使计量辊转移到涂布辊上的涂料厚度产生明显周期性波动、不均匀，最终导致涂布量不均匀。当然，计量辊也很难加工成为一个绝对标准的圆，但涂布辊与计量辊的间隙波动主要还是由于涂布辊的半径误差引起的，而不是主要由计量辊的半径误差引起的，这大致有以下三方面原因：1、涂布辊半径比计量辊半径大得多，所以涂布辊的圆周比计量辊的圆周更难以准确加工成为标准圆，更容易出现加工误差而成为椭圆；2、涂布辊表面在使用过程不断受压、受磨损而导致半径误差，而计量辊表面在使用过程无须受压受磨；3、计量辊半径较小，所以即使出现一定比例的误差也对上述间隙影响较小，而涂布辊半径较大，当涂布辊半径出现一定比例的误差时，对上述间隙影响程度就很大。所以，由于上述三个原因，考虑两者间隙周期性波动时，可以将计量辊圆周看成一个标准圆，其各点的半径视为一个不变的常量r；同时，不能将涂布辊圆周看成一个标准圆，而应该将涂布辊各点的半径视为一个变量，该变量的波动使涂布辊在旋转时产生了所谓的“圆跳动”，导致计量辊与涂布辊之间的间隙产生周期性波动。

本申请文件中，将计量辊与涂布辊之间的间隙的实际值称为“实际间隙值”，将计量辊与涂布辊之间的间隙的理想值称为“理想间隙值”， “理想间隙值” 可以是根据涂布工艺、涂料材质等因素事先设定的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种计量辊与涂布辊间隙自动调节装置和方法，它能克服由于涂布辊半径误差带来的涂布量不均匀的问题。

其目的可以按以下方案实现：该计量辊与涂布辊间隙自动调节装置包括涂料槽、上压辊、涂布辊和计量辊，计量辊的下半部分位于涂料槽的槽腔中，涂布辊靠近计量辊但两者留有间隙，上压辊压在涂布辊上；计量辊的两端设有计量辊支座；其特征在于：涂布辊旁边设有激光位移传感器，激光位移传感器设有激光头，激光位移传感器的激光头照射方向垂直于涂布辊的中心轴线方向且指向涂布辊表面，计量辊两端的计量辊支座活动安装在直线导轨上，且设有驱动两计量辊支座沿直线导轨同步移动的伺服驱动机构；还设有中央控制处理器，激光位移传感器连接到中央控制处理器，中央控制处理器连接到伺服驱动机构；在涂布辊转动过程中，激光位移传感器不断检测激光头基准点A与涂布辊表面的目标部位C之间的距离，并将检测结果传送到中央控制处理器；中央控制处理器根据激光位移传感器的检测结果，命令伺服驱动机构推动计量辊支座沿直线导轨移动，使该涂布辊表面的目标部位C转动到刮料位置时，涂布辊表面目标部位C与计量辊之间的实际间隙值等于设定的理想间隙值。

较好的是，激光头发出的激光射线与涂布辊的中心轴线位于同一平面内。