CN109622296B - 一种双面涂布机装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂布机技术领域，尤其是涉及一种双面涂布机装置及其控制方法，包括前后端涂布机以及位于前端涂布机与后端涂布机之间的基材调整机构；所述基材调整机构包括若干根平行设置的固定辊和浮辊；前后端涂布机上均设置有涂布组件，且所述涂布组件开始涂料的位置为涂布接触开始点；所述浮辊可沿其径向移动调整所述储料基材的长度，令所述基材在涂布过程中其涂布起始位同时落入前后端涂布机的涂布组件的涂布接触开始点上。本发明的发明目的在于提供一种双面涂布机装置及其控制方法，采用本发明提供的技术方案解决了现有双面涂布机在停机时无法同时完成基材的双面涂布，造成基材及涂料浪费的技术问题。

Description

一种双面涂布机装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及涂布机技术领域，尤其是涉及一种双面涂布机装置及其控制方法。

背景技术

涂布机主要用于薄膜、纸张等的表面涂布工艺生产，用于将成卷的基材涂上一层特定功能的胶、涂料或油墨等，并烘干后收卷。双面涂布机是一种能够同时完成正反面涂布的涂布机大大提高生产效率、削减生产成本的同时有效地节约生产时间。其结构上常采用前后端涂布机完成双面涂布，其中前端涂布机完成正面涂布，通过传送机构传送至后端涂布机完成反面涂布。

在锂电池涂布工艺中，针对不同的生产要求，对铜箔的涂布方式也有所不同，分为连续涂布和间隙涂布。连续涂布是在铜箔的整面完成涂布，在铜箔的边缘处留白形成极耳；间隙涂布在铜箔上间隔涂布，在两段涂布之间的留白处形成极耳。

市面上的双面涂布机，在间隙涂布工序中，当按下停止按钮后，设备一般会有两种动作方案：一、任何一面涂覆工作完成后，前后端涂布机同时停止；二、任何一面先涂完后，完成涂布的涂布机在禁涂状态下，其牵引辊继续运转，当另外一面涂覆完成后，所有运动全部停止。

对于第一种情况，由于间隙涂布加工形成的铜箔上均匀形成有间隙分布的极片，前后端涂布机同时停机会导致恰好有一片极片的涂布长度没有达到涂布要求，处于未完成涂布的状态，导致存在一片不合格的极片，浪费基材的同时也浪费了涂料；对于第二种情况，其中一面完成涂布后，另一面未完成涂布，需要继续运转完成涂布，为了避免断带现象，完成涂布的涂布机在禁涂状态下，其牵引辊继续运转，一部分基材没有涂覆造成浪费。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种双面涂布机装置及其控制方法，采用本发明提供的技术方案解决了现有双面涂布机在停机时无法同时完成基材的双面涂布，造成基材及涂料浪费的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种双面涂布机装置，用于间隙涂布工序中的基材调整，包括前后端涂布机以及位于前端涂布机与后端涂布机之间的基材调整机构；所述基材调整机构包括若干根平行设置的固定辊和浮辊；所述基材交替缠绕于所述固定辊和浮辊上形成储料基材；前后端涂布机上均设置有涂布组件，且所述涂布组件开始涂料的位置为涂布接触开始点；所述浮辊可沿其径向移动调整所述储料基材的长度，令所述基材在涂布过程中其涂布起始位同时落入前后端涂布机的涂布组件的涂布接触开始点上。

优选的，所述基材调整机构包括若干组由两个相邻的固定辊和一个浮辊组成的传动辊组件。

优选的，两个所述固定辊和一个浮辊组成倒置的等腰三角形，且所述浮辊位于所述固定辊下方；所述浮辊的移动方向为所述等腰三角形的底边高方向。

优选的，在前端涂布机上设置有用于感应涂料的第一传感器，在后端涂布机上设置有用于感应涂料或间隙的第二传感器；所述第一传感器和第二传感器产生感应信号时的设置位置均位于前后端涂布机完成一片极片涂布的理论位置。

基于上述双面涂布机装置，本发明另一方面还提供了一种双面涂布机控制方法，包括以下步骤：

S100、分别接收第一传感器和第二传感器的感应信号，并计算得到两组感应信号获得的时间差Δt；

S200、计算获得后端涂布机完成一片极片和间隙组成的涂布周期所需的时间值t；

S300、对比时间差Δt和时间值t，判断前端涂布机完成极片涂布时，基材的涂布起始位与后端涂布机的涂布接触开始点之间的位置关系；

S400、根据所述位置关系伸长或缩短储料基材的长度，令基材的涂布起始位同时落入前后端涂布机的涂布组件的涂布接触开始点上。

优选的，在步骤S200中，通过以下公式计算获得后端涂布机完成一片极片和间隙组成的涂布周期所需的时间值t：t＝(a+b)/v；

其中a为极片的涂布长度，b为间隙的宽度，v为后端涂布机的涂布速度。

在步骤S300中判断基材的涂布起始位与后端涂布机的涂布接触开始点之间的位置关系；优选的，

若时间差Δt等于0，则判定为前后端涂布机同步；

若时间差Δt介于0与t/2之间时，则判定后端涂布机滞后前端涂布机；

若时间差Δt介于t/2与t之间时，则判定为后端涂布机超前前端涂布机；

若时间差Δt大于t，则判定为后端涂布机存在故障。

在步骤S400中，根据所述位置关系伸长或缩短储料基材的长度；优选的，

若前后端涂布机同步，储料基材的长度则不变；

若后端涂布机滞后前端涂布机，储料基材的长度则缩短；

若后端涂布机超前前端涂布机，储料基材的长度则伸长。

优选的，所述储料基材的长度变化值以及浮辊的移动距离通过以下公式计算获得：

ΔS＝Δt*v；

ΔS＝2n*Δh/{sin[arctan(2Δh/c)]}；

其中，n为所述传动辊组件的数量，Δh为浮辊与固定辊沿竖直方向的高度调整差值，c为两个固定辊之间的距离。

由上可知，应用本发明提供的双面涂布机装置及其控制方法可以得到以下有益效果：通过前后端涂布机的涂布距离差对基材调整机构的储料基材实现长度调整，进而实现前后端涂布机分别进行正反两面同时同等位涂布，有效减少基材及涂料的浪费，并且还避免两台涂布机由于涂布距离偏差而造成涂布过程中箔材拉扯断裂、传输冗余等不良后果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例双面涂布机装置整体结构示意图；

图2为本发明实施例双面涂布机装置中前端涂布机结构示意图；

图3为本发明实施例双面涂布机装置中后端涂布机结构示意图；

图4为本发明实施例双面涂布机装置中基材调整机构结构示意图；

图5为本发明实施例双面涂布工序中基材展开结构示意图；

图6为本发明实施例基材正反面上极片存在情况示意图；

图7为本发明实施例双面涂布机装置控制方法流程框图；

图8为本发明实施例双面涂布机装置控制方法流程图。

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作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。

为了解决上述技术问题，本实施例提供一种双面涂布机装置及其控制方法，用于间隙涂布工序中的基材调整。在说明本发明实施例之前，先介绍现有双面涂布机中存在的技术问题，以帮助理解本发明实施例中的相关方案。

在间隙涂布工序中，涂布机的涂布组件对基材呈有规律的涂布动作，涂布组件的位置固定，且始终抵靠在基材上。当涂布组件的涂布动作开始时，涂布组件在基材上涂抹涂料形成极片；当涂布组件的涂布动作停止时，涂布组件未在基材上涂抹涂料，此时在基材上则形成间隙。由于基材在涂布组件上拖动，使得基材上的极片呈间隙分布。请参见图5-6，因而对于特定型号的产品，基材上存在符合型号要求的极片长度和间隙宽度，该极片的起始位置为涂布起始位；对于涂布机，基材上实际的涂布起始位置为涂布接触开始点。其中基材的涂布起始位以前端涂布机完成的极片为基准。

在现有铜箔料带的双面涂布加工过程中，由于基材上的极片和间隙呈周期性分布，以一块极片和一块间隙为一个周期长度，基材上正面的极片分布需与反面的极片分布相一致，要实现两台涂布机长时间地同时启停涂布，其前提是前端涂布机的涂布起始位和后端涂布机的涂布起始位均需同时进入各自将要完成的涂布片段区域内，即在前后端涂布机处，涂布接触开始点需与涂布起始位相重叠。由于前端涂布机完成基材的正面涂布后，需传送至后端涂布机完成反面涂布，请参见图6，在传送过程中不可避免会产生传送位置偏移，使得后端涂布机的涂布接触开始点与基材的反面上的涂布起始位之间存在错位，进而影响铜箔料带的涂布成品率。

为此，本实施例提供一种基于涂料宽度的双面涂布机装置，当后端涂布机的涂布接触开始点与基材的反面上的涂布起始位之间存在错位的情况下作出调整，使其在传送过程中实现校正，令后端涂布机处的涂布起始位往涂布接触开始点偏移直至重叠。在此需要说明的是，尽管本实施例提供的一种基于涂料宽度的双面涂布机装置，其目的是为了调整前后端涂布机的涂布接触开始点，因此该基材可以为成卷的薄膜状材质，例如本实施例中所述的铜箔料带。以下对本实施例提供的双面涂布机装置做详细说明：

请参见图1-4，本实施例提供的双面涂布机装置包括前后端涂布机以及位于前端涂布机10与后端涂布机20之间的基材调整机构30。基材调整机构30包括若干根平行设置的固定辊31和浮辊32，基材交替缠绕于固定辊31和浮辊32上形成储料基材。

其中固定辊31和浮辊32均水平放置，且于同一竖直平面内平行分布，两个相邻的固定辊31和一个对应的浮辊32呈三角形分布。浮辊32可沿其径向来回移动，进而调节储料基材的长度，令基材在涂布过程中前后端涂布机的涂布组件的涂布接触开始点同时落入基材上相对应的涂布起始位上。

作为优选的一种方案，两个相邻的固定辊31和一个对应的浮辊32呈倒置的等腰三角形分布，且浮辊32为等腰三角形的顶角。对于该结构，浮辊32的移动方向与等腰三角形的底边高重叠。

在上述双面涂布机装置中，通过上下调整浮辊32的位置，令交替缠绕在固定辊31和浮辊32上的储料基材的长度产生变化，进而对传送至后端涂布机20上的基材位置实现校正，最终令基材在涂布过程中前后端涂布机的涂布组件的涂布接触开始点同时落入基材上相对应的涂布起始位上。

由于极片和间隙呈周期性分布，因为正反面的极片分布可能出现的情况为反面极片滞后正面极片以及反面极片超前正面极片，根据其周期性规律，储料基材的长度变化值不大于极片长度与间隙的总和的一半，具体可延长为不大于极片长度与间隙的总和。

为了实现前后端涂布机的涂布位置的感应，本实施例还在前端涂布机10上设置有用于感应涂料的第一传感器，在后端涂布机20上设置有用于感应涂料或间隙的第二传感器。第一传感器和第二传感器产生感应信号时的设置位置均位于前后端涂布机完成一片极片涂布的理论位置，即两个传感器产生感应信号时，涂布组件的涂布接触开始点恰好落入基材上相对应的涂布起始位上。

当两个传感器同时产生感应信号时，则可判定为前后端涂布机同步；当两个传感器产生感应信号存在时间差时，则可判定为前后端涂布机之间不同步，需要对传送至后端涂布机20的基材进行校正。

请参见图7-8，基于上述双面涂布机装置，本发明实施例另一方面还提供一种双面涂布机的控制方法，包括以下步骤：

S100、分别接收第一传感器和第二传感器的感应信号，并计算得到两组感应信号获得的时间差Δt。

在该步骤中，第一传感器在前端涂布机10处完成正面的极片的涂布接触开始点的感应，由于基材在前端涂布机10之前不具备极片与间隙，无法完成感应，因此第一传感器设置在前端涂布机10的涂布组件后；第二传感器在后端涂布机20处完成反面的极片的涂布接触开始点的感应，第二传感器可对后期涂布机涂布完成的极片或间隙进行感应，因此第二传感器同样需设置在后端涂布机20的涂布组件后。

需要说明的是，尽管第一传感器和第二传感器感应的均为涂布接触开始点，由于前端涂布机10之前的基材为不存在极片的空白基材，因此涂布起始位可以第一传感器感应到的极片的位置为基准。

若时间差Δt为0，即第一传感器和第二传感器同时产生感应信号，则判定为后端涂布机20的涂布接触开始点与其涂布起始位匹配，前后端涂布机处于同步状态。若时间差Δt为0，即第一传感器和第二传感器不同时产生感应信号，则判定为后端涂布机20的涂布接触开始点与其涂布起始位不匹配，前后端涂布机处于不同步状态，需要对传送至后端涂布机20的基材进行调整矫正。

在对基材进行调整矫正过程中，需引用具体参数进行基材长度调整的依据，在本实施例中引入步骤S200。

S200、计算获得后端涂布机20完成一片极片和间隙组成的涂布周期所需的时间值t。

在步骤S200中，通过以下公式计算获得后端涂布机20完成一片极片和间隙组成的涂布周期所需的时间值t：t＝(a+b)/v；其中a为极片的涂布长度，b为间隙的宽度，v为后端涂布机20的涂布速度。

其中极片的涂布长度和间隙的宽度均为根据产品的加工型号设置的涂布参数，可将各种规格型号的涂布参数预储存在双面涂布机装置的处理单元内，在涂布过程中直接选用规格型号，处理单元即可调取与之对应的涂布参数。

S300、对比时间差Δt和时间值t，判断前端涂布机10完成极片涂布时，基材的涂布起始位与后端涂布机20的涂布接触开始点之间的位置关系。

如步骤S100中所述，时间差Δt对应不同的基材的涂布起始位与后端涂布机20的涂布接触开始点之间的位置关系，具体如下：

若时间差Δt等于0，则判定为前后端涂布机同步；

若时间差Δt介于0与t/2之间时，则判定后端涂布机20滞后前端涂布机10；

若时间差Δt介于t/2与t之间时，则判定为后端涂布机20超前前端涂布机10；

若时间差Δt大于t，则判定为后端涂布机20存在故障。在此情况下，后端涂布机20出来的基材存在大片的留白，因此可判定为后端涂布机20的涂布组件存在故障或者缺少涂料。

S400、根据位置关系伸长或缩短储料基材的长度，令基材的涂布起始位同时落入前后端涂布机的涂布组件的涂布接触开始点上。

在调整过程中，根据不同的位置关系，同样存在不同的调整方式，具体如下：

若前后端涂布机同步，储料基材的长度则不变，维持前后端涂布机同步状态；

若后端涂布机20滞后前端涂布机10，储料基材的长度则缩短，令传送至后端涂布机20的基材增加；

若后端涂布机20超前前端涂布机10，储料基材的长度则伸长，令传送至后端涂布机20的基材减少。

储料基材的长度变化值ΔS以及浮辊32的移动距离通过以下公式计算获得：

ΔS＝Δt*v，其中v为后端涂布机20的涂布速度；

由于固定辊31与浮辊32呈等腰三角形分布，因此还存在以下公式：

ΔS＝2n*Δh/{sin[arctan(2Δh/c)]}；

其中，n为传动辊组件的数量，基材调整机构30包括若干组由两个相邻的固定辊31和一个浮辊32组成的传动辊组件，传动辊组件若为1组，n则为1，以此类推；Δh为浮辊32与固定辊31沿竖直方向的高度调整差值；c为两个固定辊31之间的距离。

根据上述公式可反推计算得到浮辊32的高度调整差值Δh，驱动浮辊32的驱动组件则根据计算结果完成调整。

另外还需说明的是，在浮辊32调整过程中，储料基材的长度发生变化，进而使得传送至后端涂布机20的基材的长度发生变化，后端涂布机20的涂布速度需根据基材的长度进行适应性调整。当传送至后端涂布机20的基材增加时，后端涂布机20的涂布速度需提高，再降低至与前端涂布机10一致；当传送至后端涂布机20的基材减少时，后端涂布机20的涂布速度需降低，再提高至与前端涂布机10一致。

综上所述，本发明实施例提供的双面涂布机装置及其控制方法通过基材调整机构对基材传送至后端涂布机的长度的控制，来实现两台涂布机分别进行正反两面同时同等位涂布，有效避免两台涂布机由于涂布距离偏差而造成涂布过程中箔材拉扯断裂、传输冗余等不良后果。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双面涂布机装置的控制方法，用于间隙涂布工序中的基材调整，其特征在于：所述双面涂布机装置包括前后端涂布机以及位于前端涂布机与后端涂布机之间的基材调整机构；所述基材调整机构包括若干组由两个相邻的固定辊31和一个浮辊32组成的传动辊组件；所述基材交替缠绕于所述固定辊和浮辊上形成储料基材；前后端涂布机上均设置有涂布组件，且所述涂布组件开始涂料的位置为涂布接触开始点；所述浮辊可沿其径向移动调整所述储料基材的长度，令所述基材在涂布过程中其涂布起始位同时落入前后端涂布机的涂布组件的涂布接触开始点上；在前端涂布机上设置有用于感应涂料的第一传感器，在后端涂布机上设置有用于感应涂料或间隙的第二传感器；所述第一传感器和第二传感器产生感应信号时的设置位置均位于前后端涂布机完成一片极片涂布的理论位置；

所述控制方法包括以下步骤：

S100、分别接收第一传感器和第二传感器的感应信号，并计算得到两组感应信号获得的时间差Δt；

S200、计算获得后端涂布机完成一片极片和间隙组成的涂布周期所需的时间值t；

S300、对比时间差Δt和时间值t，判断前端涂布机完成极片涂布时，基材的涂布起始位与后端涂布机的涂布接触开始点之间的位置关系；

S400、根据所述位置关系伸长或缩短储料基材的长度，令基材的涂布起始位同时落入前后端涂布机的涂布组件的涂布接触开始点上；

在步骤S200中，通过以下公式计算获得后端涂布机完成一片极片和间隙组成的涂布周期所需的时间值t：t＝(a+b)/v；

其中a为极片的涂布长度，b为间隙的宽度，v为后端涂布机的涂布速度；

在步骤S300中判断基材的涂布起始位与后端涂布机的涂布接触开始点之间的位置关系：

若时间差Δt等于0，则判定为前后端涂布机同步；

若时间差Δt介于0与t/2之间时，则判定后端涂布机滞后前端涂布机；

若时间差Δt介于t/2与t之间时，则判定为后端涂布机超前前端涂布机；

若时间差Δt大于t，则判定为后端涂布机存在故障。

2.根据权利要求1所述的控制方法，在步骤S400中，根据所述位置关系伸长或缩短储料基材的长度；其特征在于：

若前后端涂布机同步，储料基材的长度则不变；

若后端涂布机滞后前端涂布机，储料基材的长度则缩短；

若后端涂布机超前前端涂布机，储料基材的长度则伸长。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：

两个相邻的所述固定辊和一个对应的浮辊组成倒置的等腰三角形，所述浮辊位于所述固定辊下方；所述浮辊的移动方向为所述等腰三角形的底边高方向；所述储料基材的长度变化值以及浮辊的移动距离通过以下公式计算获得：

ΔS＝Δt*v；

ΔS＝2n*Δh/{sin[arctan(2Δh/c)]}；

其中，n为所述传动辊组件的数量，Δh为浮辊与固定辊沿竖直方向的高度调整差值，c为两个固定辊之间的距离。

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