[发明专利]一种浸辊涂布涂层厚度在线检测方法及其检测平台

说明书

本发明涉及一种浸辊涂布涂层厚度在线检测平台及其检测方法，能够对浸辊涂布涂层厚度进行实时在线检测和控制，通过视觉模块拍摄所述涂布装置在运行过程中涂布液被浸辊从涂料槽中被带起所形成的第一弯月面和涂布液被浸辊带经浸辊与背辊之间的辊间隙处所形成的第二弯月面，对第一弯月面和第二弯月面及其相关的区域进行数学建模，并在建模的基础上进行相关的公式推导，通过推导出的公式和相关数据计算出涂层厚度，如果计算出的涂层厚度不符合预设厚度，则控制调整涂布装置和辊间隙调节机构的相关设置，重新进行拍摄建模计算。

技术领域

本发明涉及涂布技术领域，尤其涉及一种浸辊涂布涂层厚度在线检测方法及其检测平台。

背景技术

涂布是将胶黏剂涂覆在连续运转的基材上的一种工艺，无溶剂涂布是采用100%固含量的胶黏剂进行涂布的一种方法，是一种以获取涂层为最终目的的工艺，又称反应型复合。无溶剂涂布复合技术是一种环保、经济的软包装复合材料生产工艺，具有明显的经济性、安全性及在环境保护上的优势，已成为软包装复合薄膜的一种重要的加工方法。随着我国环保意识的不断提高和在企业降低生产成本的要求下，近年来无溶剂复合工艺在我国软包装行业中呈现迅猛的发展态势。

无溶剂涂布涂层是无溶剂涂布的研究重点，对涂层的研究主要集中在涂布液的厚度与涂层的缺陷上。涂布是辊带动涂布液运动并最终将涂布液涂覆在基材上的过程，涂布液的厚度随着这个过程而产生，涂布液的厚度与涂布辊径，辊间隙，辊速，胶黏剂特性等的关系一直以来都是国内外无溶剂涂布技术的研究重点。涂层缺陷是影响涂布质量的重要因素，涂层的缺陷主要是竖条道，飞墨，气泡，均匀性等，研究涂层缺陷的产生与涂布过程中的可控参数之间的关系是无溶剂涂布缺陷研究的重要内容。

虽然无溶剂涂布工艺具有显著的节能环保的优势，但是目前国内90%以上的复合膜生产厂家都还是采用溶剂型胶黏剂生产，并没有大规模采用无溶剂涂布工艺，国内基础理论研究的相对缺乏和基础工业的相对落后，使得国内无溶剂涂布技术的发展与国外的差距明显。国内生产厂家在产品的升级换代方面面临着诸多的瓶颈，尤其是产品的设计方法，大部分以工程经验为主，缺乏严谨的科学理论、先进的设计理念以及创新的设计思维来指导。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种浸辊涂布涂层厚度在线检测方法及其检测平台，这种浸辊涂布涂层厚度在线检测方法及其检测平台能够对浸辊涂布涂层厚度进行实时在线检测和控制。采用的技术方案如下：

一种浸辊涂布涂层厚度在线检测方法，其特征在于依次包括以下步骤：

（1）选择用于涂布的涂布液，获取涂布液的物理参数：流体密度ρ、流体表面张力σ、流体压力p、流变系数n和稠度系数k；

（2）通过辊间隙调节机构调节浸辊与背辊的辊间隙，并且运行浸辊和背辊，获取浸辊和背辊的相关参数：浸辊半径R₁、背辊半径R₂、浸辊与背辊之间的最小辊间隙H₀、浸辊线速度u₁和背辊线速度u₂；

（3）通过视觉模块拍摄涂布装置在运行过程中涂布液被浸辊从涂料槽中被带起所形成的第一弯月面，以及涂布液在浸辊带经浸辊与背辊之间的辊间隙处所形成的第二弯月面；

（4）对步骤（3）所拍摄的第一弯月面、第二弯月面分别进行数学建模，通过数学模型测量出第一弯月面的半径r₁、涂料槽中涂布液面与浸辊的接触点处的辊切线与竖直方向的夹角α、第二弯月面的半径r₂、以及第二弯月面与最小辊间隙之间的最短距离x_c；

（5）调用步骤（1）（2）（4）所得相关参数，并根据所建立的数学模型计算出背辊上的涂层厚度；

（6）判断步骤（5）所计算得到的涂层厚度是否符合预设厚度要求，如果不符合，重新执行步骤（2）至步骤（5），直至背辊上的涂层厚度符合预设厚度要求。