CN102847654A

CN102847654A - 计量辊与涂布辊间隙自动调节装置和方法

Info

Publication number: CN102847654A
Application number: CN2012103684244A
Authority: CN
Inventors: 夏海波
Original assignee: SHANTOU YIMING MACHINERY CO Ltd
Current assignee: Guangdong Yiming Machinery Technology Co. Ltd.
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: CN102847654B

Abstract

一种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，涂布辊靠近计量辊但两者留有间隙，涂布辊旁边设有激光位移传感器，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。本发明大幅度削减了涂布辊半径误差对实际间隙值的影响，确保了计量辊与涂布辊间隙基本不变，能克服由于涂布辊半径误差带来的涂布量不均匀的问题。本发明还提供一种计量辊与涂布辊间隙自动调节方法。

Description

计量辊与涂布辊间隙自动调节装置和方法

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。

一种计量辊与涂布辊间隙自动调节方法，其特征在于采用上述计量辊与涂布辊间隙自动调节装置，包括以下步骤：计量辊和涂布辊不断转动；当涂布辊每转动5°～20°，激光位移传感器进行一次距离测量，在每一次进行测量的瞬间激光位移传感器的激光头发射出激光，激光照射在涂布辊表面上某一目标部位C上，激光位移传感器检测出激光头基准点A与该涂布辊表面的目标部位C之间距离，激光位移传感器将AC距离的检测结果传送到中央控制处理器；中央控制处理器在每一次接收到AC距离的检测结果后，计算出该目标部位C处的涂布辊的半径，然后在该目标部位C即将转动到刮料位置C₂附近时，命令伺服驱动机构推动计量辊支座沿直线导轨移动到理想位置，该理想位置使该涂布辊的目标部位C转动到刮料位置C₂时，涂布辊的目标部位C与计量辊之间的实际间隙值等于设定的理想间隙值。

中央控制处理器根据⊿ABC₁中的几何关系计算出涂布辊目标部位C的半径BC，其中，C₁点为目标部位C在被检测距离时所处的几何位置，即被激光射到时的位置，A点为激光位移传感器的激光头所在位置的基准点；在垂直于涂布辊转中心轴线且经过A点的竖向剖面内，涂布辊的转轴（转轴即中心轴线）为B点。上述⊿ABC₁中，AB的长度为已知的固定值，AC₁长度（即AC长度）已由激光位移传感器测得，∠BAC₁是已知的固定值，因此BC₁长度可求，BC₁长度也就是BC的长度，即涂布辊目标部位C的半径。

中央控制处理器按以下公式确定计量辊支座在直线导轨的理想位置： DM²+ BM² =（BC₂+ r + j）²；其中，在垂直于涂布辊转中心轴线且经过A点的竖向剖面内，计量辊的转轴为D点； C₂点为涂布辊目标部位C转动刮料位置所处的位置点；计量辊转轴D点在伺服驱动机构推动下的移动轨迹所在直线为直线m ，M点为直线m上的一个点且MB⊥m；j为计量辊与涂布辊间隙控制的目标值，即“理想间隙值”；r为计量辊半径。只要计量辊转轴D点位于满足公式DM²+ BM² =（BC₂+ r + j）²的理想位置，计量辊与涂布辊的间隙就能够等于“理想间隙值”。只要计量辊转轴D点的理想位置确定，计量辊支座在直线导轨的理想位置也就确定，当计量辊支座在直线导轨上移动到其理想位置，计量辊转轴D点也就同步移动到符合上述公式的理想位置。

上述公式DM²+ BM² =（BC₂+ r + j）²中，DM为D点和M点的距离，D点可沿直线导轨移动，其理想位置待求， DM为未知量，也是待求值；B点位置固定，M点位置固定，BM为B点和M点的距离，BM为已知的固定值，BC₂为B点和C₂点的距离，即涂布辊表面C点处的半径，BC₂= BC₁= BC，因此BC₂为已经测得的已知值，r 和j为已知的固定值，因此DM长度可求，求出DM长度后，就可获知D点在直线m上的理想位置，即得知计量辊在直线导轨上的理想位置。

中央控制处理器计算出计量辊转轴的理想位置D后，计算涂布辊表面的目标部位C从被检测距离的位置C₁点转动到刮料位置C₂点所需时间t，其计算公式为t= （∠ABD-∠ABC₁）/V，其中V为涂布辊转速。

在目标部位C接受激光照射的t-t₁秒后，即该目标部位C即将转动到刮料位置C₂附近时，中央控制处理器命令伺服驱动机构开始推动计量辊支座，从而将计量辊的转轴D点推动到满足公式DM²+ BM² =（B C₂+ r + j）²的理想位置，其中t₁≤π/NV，N为涂布辊每转动一周激光位移传感器进行距离测量的次数。

其中t₁为稍微提前进行驱动动作的提前时间幅度，该提前的时间幅度t₁可以根据伺服驱动机构的反应快慢、需要推动的距离长短等因素具体灵活设定，但最好控制在t₁≤π/NV。其中，π/N=（2π/N）/2.，大致代表了涂布辊在每前后两次测量的时间间隙中转过的角度的一半。

上述激光位移传感器是现有成熟技术，它设有激光头，能够十分精确地测量激光头基准点与目标部位（被检测点）两点之间的距离。进行距离测量时，激光头向涂布辊表面发射激光，激光头的基准点位置是固定的，激光头的激光发射方向也是固定唯一的，即高定向性，光速发散角极小，在近距离测量时其发射方向可认为是一条几何射线，该射线又可称为激光射线；每一次距离检测时，激光头发射激光一次，该激光照射在涂布辊表面的一个目标部位上，该目标部位的面积极小，实际上是一个点。下一次距离检测时，又会产生另一个目标部位；换句话说，激光位移传感器进行一次距离检测时，就会在涂布辊表面对应产生有一个目标部位C。

上述C、C₁、C₂虽然都是“点”，但代表的意义不一样。涂布辊表面的C点不是虚拟的几何点，它是涂布辊表面的实体部位，属于涂布辊表面的组成部位，只不过它面积很小，所以本来也可称为“点”，该C点会绕涂布辊转轴作360°转动。在C点进行360°转动过程中，会经过两个需要考量的特殊位置，为了将这两个几何位置区别开来，将这两个位置分别用C₁点、C₂点进行表示，所以C₁点、C₂点是用来表示C点所处的几何位置的虚拟点，C₁点、C₂点是不会绕涂布辊转轴转动的。其中C₁点表示C点在被激光照射时所处几何位置，C点转动经过C₁点时进行的工序是检测距离，因此C₁点又称 “检测位置”，其几何特征是C₁点位于激光的射线上；而C₂点表示C点转动到最靠近计量辊时所处几何位置，C点转动经过C₂点时进行的工作是刮取涂料，因此C₂点又称刮料位置；C₂点的几何特征是：在垂直于涂布辊中心轴线且经过激光头基准点A点的竖向剖面内，C₂点位于B点和D点的连线上，其中B点代表涂布辊中心轴线，D点代表计量辊中心轴线。又，为了强调C点不是虚拟的几何点，所以本申请文件又将C点称为“部位”，又由于该部位是激光照射的目标，所以称为“目标部位”，

本发明具有以下优点和效果：

1、本发明在涂布辊转动过程中，通过不断检测涂布辊上各个目标部位C与激光位移传感器A之间的距离，从而可以通过换算关系获得各目标部位的实际半径BC，中央控制处理器再根据各目标部位的实际半径BC以及该目标部位C点转动靠近计量辊所需时间长度t，预测目标部位C转动到刮料位置的时间点；在该涂布辊的目标部位C点即将转动到刮取涂料的位置时，根据该目标部位的实际半径BC，将计量辊在直线轨道上的位置进行适当调整，使得该涂布辊的目标部位C与计量辊之间的间隙能够刚好等于理想间隙值j，因此在目标部位C进行刮料时，目标部位C刮料的厚度就能够符合要求。在涂布辊转动的每一圈之内，由于多次进行上述检测及相应的计量辊转轴位置调整，大幅度削减了涂布辊半径误差对实际间隙值的影响，确保了计量辊与涂布辊间隙基本不变，使实际间隙值保持十分接近于理想间隙值，使涂布辊在转动的每一圈之内，实现涂布辊刮料厚度比较均匀，进而使涂布量比较均匀，克服了涂布量周期性波动的问题，提高了涂布质量。

2、同样的涂布质量要求的前提下，本发明可容许使用半径误差波动幅度较大的涂布辊，从而提高了涂布辊的加工成品率，降低涂布辊加工难度，换个角度讲，在涂布辊出现磨损后也仍使用，可延长涂布辊的使用寿命。

3、本发明在涂布辊的目标部位转到刮料位置之前，已提前精确计算出该目标部位的半径，并据此提前计算出该目标部位点转到刮料位置时，计量辊应该处于直线轨道上的什么位置最理想。由于涂布辊的目标部位从检测位置转到刮料位置有一段时间，使本发明可以有充裕的时间为驱动计量辊直线移动提前做准备，以便准时或稍微提前将计量辊驱动到直线轨道上的合理位置，反应时间充裕，调控动作从容不迫，能适应生产速度较高的涂布系统。换句话说，假如待某一点转动到刮料位置时才测量该点的涂布辊半径，则由于驱动计量辊的调节动作（从加速启动、实际驱动、减速停止）需要一定时间，所以当调节动作完成时，涂布辊的目标部位C点已经又转过一定角度，其调整效果已经有些滞后，特别是当涂布辊转速较高时，滞后现象更明显，因此“待转动到刮料位置时才测量涂布辊半径”的方式不能适应生产速度较高的涂布系统。

4、本方明的激光位移传感检测方式具有检测精度高、检测结构简单巧妙的优点。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是实施例三进行距离测量时的涂布辊目标部位C、计量辊、直线导轨、激光位移传感器照射方向的几何位置关系示意图。

图3是图2中的涂布辊目标部位C转动到刮料位置时的几何位置关系示意图。

图4是实施例三中涂布辊目标部位从检测位置转动到刮料位置的演变过程示意图。

图5是实施例二的激光位移传感器与涂布辊中心轴线的结构示意图。

图6是实施例二的激光位移传感器与涂布辊中心轴线的几何位置关系示意图。

图7是实施例四中涂布辊目标部位从检测位置转动到刮料位置的演变过程示意图。

具体实施方式

实施例一

图1、图2所示，该计量辊与涂布辊间隙自动调节装置包括涂料槽6、上压辊2、涂布辊1和计量辊9，计量辊9的下半部分位于涂料槽6的槽腔中，涂布辊十分靠近计量辊但两者留有间隙，上压辊2利用气缸5压在涂布辊1上；涂布辊旁边设有激光位移传感器4，激光位移传感器4设有激光头，激光头可发射出激光，其方向如图1中箭头所示，激光头照射方向垂直于涂布辊1的中心轴线且指向涂布辊表面。计量辊的两端设有计量辊支座8；计量辊的两端安装在计量辊支座8上，计量辊支座8活动安装在直线导轨3上，且设有驱动两计量辊支座8沿直线导轨3移动的伺服驱动机构7，伺服驱动机构7通过螺杆71同步驱动两计量辊支座8；还设有中央控制处理器，激光位移传感器4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7；图2、图3所示，激光位移传感器4的激光头所在位置的基准点为A点；在垂直于涂布辊中心轴线且经过A点的竖向剖面内，涂布辊1的转轴（即中心轴线）为B点，C点为涂布辊表面被激光射到的目标部位，计量辊9的转轴（即中心轴线）为D点, 在伺服驱动机构推动下，两计量辊支座8沿直线导轨3移动，使计量辊中心轴线同步移动，计量辊中心轴线D点的移动轨迹所在直线为直线m；在涂布辊转动过程中，激光位移传感器4定期检测点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；中央控制处理器在每一次接收到激光位移传感器的距离检测结果后，计算出该目标部位C处的涂布辊的半径BC，然后根据该目标部位C处的涂布辊的半径BC的数值大小，命令伺服驱动机构推动计量辊支座8沿直线导轨3移动，计量辊支座8带动计量辊9同步移动，使该涂布辊表面的目标部位C转动到刮料位置时，涂布辊目标部位C与计量辊之间的实际间隙值等于理想间隙值。

图1、图2所示，该实施例中，激光位移传感器的激光头照射方向没有对准涂布辊的中心轴线，激光发出的射线与涂布辊的中心轴线不在同一平面内，两者为异面垂直。图2、图4所示，当目标部位C点接受激光照射时，目标部位C所在的几何位置为C₁点，这样，A、B、C₁三点不在同一直线上，⊿AB C₁为普通三角形，线段BC₁的长度即为涂布辊C点处的半径。

实施例二

图5、图6所示，在实施例二中，激光位移传感器的激光头照射方向对准涂布辊的的中心轴线B，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，两者为垂直相交。这样，A、B、C₁三点在同一直线上，如图6所示，⊿AB C₁的∠BAC₁为等于0°的特殊情况，BC₁=AB-AC₁。其余与实施例一相同。

实施例三

一种计量辊与涂布辊间隙自动调节方法，采用上述实施例一的计量辊与涂布辊间隙自动调节装置，涂布辊1及上压辊2不断以速度V转动，基材11不断以速度V前进，计量辊也不断转动，如图1所示；在自动调节间隙之前，预先设定出涂布辊与计量辊之间的理想间隙值j（该理想间隙值j是根据涂布工艺、涂料材质等因素事先设定的），自动调节过程依次包括以下步骤：

（1）、当涂布辊1每转动10°，激光位移传感器4进行一次距离测量，在每一次进行测量的瞬间，激光位移传感器的激光头发射出激光，激光照射在涂布辊表面上对应的一个目标部位C上，该目标部位C在被激光照射时所处的位置为C₁，如图2、图4所示，激光位移传感器检测出激光头基准点A与该涂布辊表面的目标部位C之间距离AC；激光位移传感器将AC距离的检测结果传送到中央控制处理器；在图4中，虚线的圆表示目标部位C处于检测位置时的涂布辊1；

（2）、中央控制处理器在每一次接收到AC距离的检测结果后，根据⊿ABC₁中的几何关系计算出BC₁的长度：其中AB为已知固定值，AC₁等于已测得的AC值，即AC₁=AC，∠BAC₁为已知固定值，因此BC₁的长度可求，BC₁的长度即代表涂布辊目标部位C点处的半径BC，即BC₁=BC，如图2、图4所示；

（3）、中央控制处理器按以下公式求出计量辊在直线导轨的理想位置： DM²+ BM² =（BC₂+ r + j）²；其中，激光位移传感器的激光头所在位置的基准点为A点；在垂直于涂布辊转中心轴线且经过A点的竖向剖面内，计量辊的转轴为D点； C₂点为涂布辊目标部位C转动刮料位置所处的位置点，BC₂=BC= BC₁；M点为直线m上的一个点且MB⊥m，直线m为计量辊转轴D点在伺服驱动机构推动下的移动轨迹所在直线；j为计量辊与涂布辊间隙控制的目标值，即“理想间隙值”，如图3中CE所示；r为计量辊半径，如图3中DE所示；

（4）、中央控制处理器每一次计算出计量辊转轴的理想位置D后，计算涂布辊表面的对应目标部位C从被检测距离的位置C₁转动到刮料位置C₂点所需时间t，其计算公式为t=（∠ABD -∠ABC₁）/V，其中V为涂布辊转速。上述公式中，V为为事先已经确定的常量,D点、A点、B点位置已知，因此∠ABD的数值也可知，∠ABC₁可根据三角形ABC₁的关系计算，因此t=（∠ABD -∠ABC₁ ）/V可求，而∠ABD=∠ABC₂，因此t就代表目标部位C从被检测距离的位置C₁点转动到刮料位置C₂点所需时间；

(5) 、在对应的目标部位C即将转动到刮料位置C₂附近时（即在目标部位C接受激光照射的t-π/36V秒后，在该实施例中，每转一周的测量次数N的取值为36），中央控制处理器命令伺服驱动机构7开始推动计量辊支座8，从而将计量辊9 的中心轴线D点推动到满足公式DM²+ BM² =（B C₂+ r + j）²的理想位置，使该涂布辊的对应目标部位C转动到最靠近计量辊的刮料位置C₂时（即激光位移传感器4对该涂布辊表面的C点进行距离检测的t秒钟后），该涂布辊的对应目标部位C与计量辊之间的实际间隙值等于理想间隙值。反过来说，当涂布辊的对应目标部位C点转动到最靠近计量辊的位置C₂时，只要计量辊转轴D点与M点之间间距DM刚好满足公式DM²+ BM² =（BC₂+ r + j）²，则计量辊与涂布辊的间隙就刚好为目标值j，即涂布辊的对应目标部位C点与计量辊的间隙刚好为目标值j。上述式中,r为计量辊半径，即图3中的DE; j为理想间隙值, 即图3中的EC； BC₂= BC₁= BC，如图4所示。在图4中，实线的圆表示目标部位C处于刮料位置时的涂布辊1，

在实施例三中，涂布辊1每转动一周，激光位移传感器4进行36次距离测量，涂布辊表面产生36个目标部位C，伺服驱动机构7对计量辊转轴D点进行36次位置调整，计量辊每调整一次，涂布辊转过的弧度为10°，即计量辊每次调整是针对涂布辊表面弧度为10°的范围（即弧长为2π/N的范围）而进行的，每一次测量产生的目标部位C位于该范围内的中间，由于涂布辊的半径虽然在全周范围有较大波动，但不会突变，因此与全周360°范围的半径波动幅度比较，该10°范围内的半径与目标部位半径相差幅度很小。

实施例四

一种计量辊与涂布辊间隙自动调节方法，采用上述实施例二的计量辊与涂布辊间隙自动调节装置，与实施例三的方法基本类似，主要区别在于：

在实施例四中，当涂布辊每转动20°，激光位移传感器4进行一次距离测量。涂布辊每转动一周，激光位移传感器进行十八次距离测量，计量辊转轴D点进行十八次位置调整。

在上述第（2）步骤中，根据特殊⊿ABC₁中的几何关系，利用公式BC₁=AB-AC₁即可计算BC₁的长度，如图7、图6所示，BC=BC₁；

在上述第（4）步骤中，根据特殊⊿ABC₁中的几何关系，∠ABC₁=0°，因此t=∠C₁B C₂/V =∠ABD/V，如图7所示；

在上述第（5）步骤中，在目标部位C即将转动到刮料位置C₂附近时（即在目标部位C接受激光照射的t-π/3NV秒后，在该实施例中，N的取值为18），中央控制处理器命令伺服驱动机构7开始推动支座8，从而将计量辊9 的转轴D点推动到满足公式DM²+ BM² =（BC₂+ r + j）²的理想位置，使该涂布辊的目标部位C转动到最靠近计量辊的刮料位置C₂时（即激光位移传感器4每一次对涂布辊表面的目标部位C点进行距离检测的t秒钟后），涂布辊的目标部位C与计量辊之间的实际间隙值等于理想间隙值。

其余与实施例三相同。

在实施例四中，也可改为涂布辊每转动5°，激光位移传感器4进行一次距离测量。相应的，涂布辊每转动一周，涂布辊产生七十二个目标部位C点，计量辊转轴D点在直线m上的位置进行七十二次位置调整。计量辊每调整一次，涂布辊转过的弧度为5°，即计量辊每次调整是针对涂布辊表面弧度为5°的范围（即弧长为2π/N的范围）而进行的。

在图2、图3、图4、图5、图6、图7中，为了显示涂布辊圆周的加工误差，将涂布辊圆周夸张地画成非常明显的椭圆。事实上，涂布辊的“圆跳动”是肉眼难以觉察的。由于涂布辊圆周的加工误差，所以认为涂布辊圆周上各点处的半径是不一样的。

Claims

1.一种计量辊与涂布辊间隙自动调节装置，包括包括涂料槽、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，计量辊的两端设有计量辊支座；涂布辊靠近计量辊但两者留有间隙，上压辊压在涂布辊上；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；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沿直线导轨移动，使该涂布辊表面的目标部位C转动到刮取位置时，涂布辊目标部位C与计量辊之间的实际间隙值等于理想间隙值。

2.根据权利要求1所述的计量辊与涂布辊间隙自动调节装置，其特征在于：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。

3.一种计量辊与涂布辊间隙自动调节方法，其特征在于采用权利要求1所述的计量辊与涂布辊间隙自动调节装置，包括以下步骤：计量辊和涂布辊不断转动；当涂布辊每转动5°～20°，激光位移传感器进行一次距离测量，在进行每次测量的瞬间激光位移传感器的激光头发射出激光，激光照射在涂布辊表面上一个目标部位C上，激光位移传感器检测出激光头基准点A与该涂布辊表面的目标部位C之间距离，激光位移传感器将上述AC距离的检测结果传送到中央控制处理器；中央控制处理器在每一次接收到上述AC距离的检测结果后，计算出该目标部位C处的涂布辊的半径BC，然后在该目标部位C即将转动到刮取位置C₂附近时，命令伺服驱动机构推动计量辊支座沿直线导轨移动到理想位置，使该涂布辊的目标部位C转动到刮取位置C₂时，涂布辊的目标部位C与计量辊之间的实际间隙值等于理想间隙值。

4.根据权利要求3所述的计量辊与涂布辊间隙自动调节方法，其特征在于：中央控制处理器根据⊿ABC₁中的几何关系计算出涂布辊目标部位C的半径，其中，C₁点为目标部位C在被检测距离时所处的几何位置，A点为激光位移传感器的激光头所在位置的基准点；在垂直于涂布辊转中心轴线且经过A点的竖向剖面内，涂布辊的转轴为B点。

5.根据权利要求4所述的计量辊与涂布辊间隙自动调节方法，其特征在于：中央控制处理器按以下公式确定计量辊在直线导轨的理想位置： DM²+ BM² =（BC₂+ r + j）²；其中，在垂直于涂布辊转中心轴线且经过A点的竖向剖面内，计量辊的转轴为D点； C₂点为涂布辊目标部位C转动刮料位置所处的位置；计量辊转轴D在伺服驱动机构推动下的移动轨迹所在直线为直线m ，M点为直线m上的一个点且MB⊥m；j为计量辊与涂布辊间隙控制的目标值，r为计量辊半径。

6.根据权利要求5所述的计量辊与涂布辊间隙自动调节方法，其特征在于：中央控制处理器计算出计量辊转轴的理想位置D后，计算涂布辊表面的目标部位C从被检测距离的位置C₁转动到刮料位置C₂点所需时间t，其计算公式为t= （∠ABD-∠ABC₁）/V，其中V为涂布辊转速。

7.根据权利要求6所述的计量辊与涂布辊间隙自动调节方法，其特征在于：在目标部位C接受激光照射的t-t₁秒后、该目标部位C即将转动到刮取位置C₂附近时，中央控制处理器命令伺服驱动机构开始推动计量辊支座，从而将计量辊的转轴D推动到满足公式DM²+ BM² =（BC₂+ r + j）²的理想位置，其中t₁≤π/NV，N为涂布辊每转动一周激光位移传感器进行距离测量的次数。