CN110000046A - 一种用于硬质载体的液体涂布设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液体涂布技术领域，其目的在于提供一种用于硬质载体的液体涂布设备及其布料方法。本发明公开一种用于硬质载体的液体涂布设备，包括涂布刀头、用于向涂布刀头进液的给液机构、带动涂布刀头上下移动的竖直驱动机构和带动涂布刀头前后移动的水平驱动机构，还包括用于检测硬质载体前后方向高度的测距机构，所述涂布刀头和测距机构均位于硬质载体的上方。本发明还公开一种用于硬质载体的液体涂布设备的液体涂布方法，包括如下工序：测距工序；调节工序和涂布工序。本发明可根据硬质载体的高度改变涂布高度，对硬质载体的涂布效果好。

Description

一种用于硬质载体的液体涂布设备及方法
技术领域
本发明涉及液体涂布技术领域，特别是涉及一种用于硬质载体的液体涂布设备及方法。
背景技术
在液体涂布工艺中，较为常见的做法是将液体涂布在柔性的载体上，这种情况下，可以采用卷对卷控制张紧力的方式，让载体和涂布刀头之间保持一定的正压力，确保载体与涂布刀头在各个位置的较好贴合，以此确保液体均匀的被载体利用表面张力带走。然而，上述涂布方式对于硬质载体并不适用，在硬质载体上进行涂布操作时，必须确保涂布刀头和载体之间始终保持固定的、均匀的间隙，这不仅要求涂布刀头有很好的加工精度，更对载体的平面度提出了很高的要求，并不利于工业化的规模生产。在对硬质载体进行涂布操作时，如果所需要涂布的涂层很薄，则更加加剧了实现的难度。
在现有的涂布技术中，通常采用丝网印刷的方式对硬质介质进行涂布。但由于丝网板上网眼的存在，使得涂层本身存在微观上不均匀的特征，加之丝网印刷在面对较大面积的涂布时，网眼中心由于液体重力作用，会出现中心涂布量明显多于四周的情况，造成涂层厚度的控制精度难以提高。与此同时，丝网印刷方案难以实现涂布量的精确控制，对于不同的涂布液体、载体和丝网，往往需要多次配比才能消除不同表面张力带来的工艺误差，这也不利于实际运用。
在硬质载体的涂布过程中，必须将涂布刀头与载体之间的间距控制能够形成连续液膜，且不能发生直接碰撞之间，因而当涂布层很薄的情况下，这个间距必须控制得非常精细，通常在微米级别。在这种情况下进行工业生产，如果涂布面面积较大，就难以要求载体具备很好的平面度误差，只能通过设备精密控制的方式进行补偿，而现有技术不能对涂布高度进行精确控制。
发明内容
本发明提供了一种用于硬质载体的液体涂布设备及其布料方法，其可根据硬质载体的高度改变涂布高度，对硬质载体的涂布效果好。
本发明采用的技术方案是：
一种用于硬质载体的液体涂布设备，包括涂布刀头、用于向涂布刀头进液的给液机构、带动涂布刀头上下移动的竖直驱动机构和带动涂布刀头前后移动的水平驱动机构，还包括用于检测硬质载体前后方向高度的测距机构，所述涂布刀头和测距机构均位于硬质载体的上方。
优选的，所述竖直驱动机构通过第一支架与水平驱动机构连接。
优选的，还包括水平导轨和滑动设置在水平导轨上的水平滑块，所述水平导轨的长度方向与涂布刀头前后移动的方向相同，所述第一支架与水平滑块固定连接。
优选的，所述水平导轨设置有两个，两个水平导轨分别位于第一支架的左右两侧。
优选的，所述涂布刀头通过第二支架与竖直驱动机构连接。
优选的，还包括竖直导轨和滑动设置在竖直导轨上的竖直滑块，所述竖直导轨固定设置在第一支架上，所述竖直导轨的长度方向与涂布刀头上下移动的方向相同，所述第二支架与竖直滑块固定连接。
优选的，还包括设置在第二支架与竖直驱动机构之间的旋转机构，所述第二支架和竖直驱动机构均与旋转机构活动连接。
优选的，所述测距机构固定安装在涂布刀头上，所述测距机构的检测端朝向硬质载体。
优选的，还包括可前后移动的第三支架，所述测距机构固定安装在第三支架上，所述测距机构的检测端朝向硬质载体。
一种用于硬质载体的液体涂布设备的液体涂布方法，包括如下工序：
测距工序：测距机构检测硬质载体前后方向的所有高度，得到硬质载体前后方向的高度信息；
调节工序：水平驱动机构带动竖直驱动机构前后移动，竖直驱动机构根据高度信息实时驱动涂布刀头至与硬质载体间隔指定距离的位置；
涂布工序：给液机构实时向涂布刀头进液，涂布刀头实时出液至硬质载体上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
可根据硬质载体的高度改变涂布高度，对硬质载体的涂布效果好。具体来说，本实施例在实施过程中，首先，测距机构检测硬质载体前后方向的所有高度，得到硬质载体前后方向的高度信息；然后，水平驱动机构带动竖直驱动机构前后移动，竖直驱动机构根据高度信息实时驱动涂布刀头至与硬质载体间隔指定距离的位置；与此同时，给液机构实时向涂布刀头进液，涂布刀头实时出液至硬质载体上。本实施例中，通过竖直驱动机构和测距机构的配合使用，可根据硬质载体的高度改变涂布高度，从而有效解决硬质载体形貌误差较大的问题；另外，通过水平驱动机构和给液机构的配合使用，可以较好地控制液体的供给速度和供给量，从而使涂层厚度均匀，涂布效果好，具有推广使用的价值。
附图说明
图1是本发明中一种用于硬质载体的液体涂布设备的第一种实施方式的结构示意图；
图2是图1所示结构去除给液机构和测距机构后的局部放大示意图；
图3是本发明中一种用于硬质载体的液体涂布设备的第二种实施方式的结构示意图；
图4是图3所示结构去除给液机构后的局部侧视图。
图中：1-涂布刀头；2-给液机构；3-竖直驱动机构；31-竖直驱动件；32-竖直导向件；4-水平驱动机构；41-水平驱动件；42-水平导向件；5-硬质载体；6-测距机构；7-第一支架；8-水平导轨；9-水平滑块；10-第二支架；11-竖直导轨；12-旋转机构；13-第三支架；14-工作平台；15-支撑件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的单元或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面结合附图1～4进一步阐述本发明。
实施例1：
本实施例提供一种用于硬质载体的液体涂布设备，如图1或3所示，包括涂布刀头1、用于向涂布刀头1进液的给液机构2、带动涂布刀头1上下移动的竖直驱动机构3和带动涂布刀头1前后移动的水平驱动机构4，还包括用于检测硬质载体5前后方向高度的测距机构6，所述涂布刀头1和测距机构6均位于硬质载体5的上方。应当理解的是，所述给液机构2用于装设涂布液体，所述给液机构2可将涂布液体通过导液管导入涂布刀头1内，然后涂布刀头1再将液体涂设在硬质载体5的上表面，其中给液机构2和涂布刀头1均可采用现有技术进行实现，此处不予赘述；另外，所述测距机构6可以但不仅限于采用激光测距传感器、霍尔传感器或红外传感器等非接触式测距传感器实现，还可以但不仅限于采用探针等接触式测距传感器实现，其中采用接触式测距传感器时，所述测距机构6自身可实现沿竖直方向的伸缩运动，以保证对硬质载体5的高度检测的准确性，其检测端始终朝向硬质载体5的上表面。需要说明的是，本实施例中，所述硬质载体5放置或固定在在工作平台14的顶部，用于进行液体涂布。
本实施例中，应当理解的是，所述竖直驱动机构3包括竖直驱动件31和竖直导向件32，所述水平驱动机构4包括水平驱动件41和水平导向件42，其中竖直驱动件31和水平驱动件41可以但不仅限于采用直线气缸或直线电机实现，竖直导向件32和水平导向件42可以但不仅限于采用丝杠、导杆或滑轨实现，竖直导向件32和水平导向件42分别配合安装有竖直滑动件和水平滑动件，以竖直驱动机构3为例，竖直滑动件滑动连接在竖直导向件32上，竖直滑动件可受竖直驱动件31的驱动沿竖直方向移动；在搭建过程中，所述竖直驱动机构3和水平驱动机构4与涂布刀头1的安装方式可采用如下两种方式实现：a.如图1或3，所述水平驱动机构4的水平导向件42安装在工作平台14的顶部，然后水平驱动机构4中的水平滑动件与竖直驱动机构3中的竖直导向件32固定连接，所述涂布刀头1固定安装在竖直驱动机构3中的竖直滑动件上；b.所述竖直驱动机构3中的竖直导向件32安装在工作平台14的顶部，然后竖直驱动机构3中的竖直导向件32与水平驱动机构4中的水平导向件42固定连接，所述涂布刀头1固定安装在水平驱动机构4中的水平滑动件上。
本实施例可根据硬质载体5的高度改变涂布高度，对硬质载体5的涂布效果好。具体来说，本实施例在实施过程中，首先，测距机构6检测硬质载体5前后方向的所有高度，得到硬质载体5前后方向的高度信息；然后，水平驱动机构4带动竖直驱动机构3前后移动，竖直驱动机构3根据高度信息实时驱动涂布刀头1至与硬质载体5间隔指定距离的位置；与此同时，给液机构2实时向涂布刀头1进液，涂布刀头1实时出液至硬质载体5上。本实施例中，通过竖直驱动机构3和测距机构6的配合使用，可根据硬质载体5的高度改变涂布高度，从而有效解决硬质载体5形貌误差较大的问题；另外，通过水平驱动机构4和给液机构2的配合使用，可以较好地控制液体的供给速度和供给量，从而使涂层厚度均匀，涂布效果好，具有推广使用的价值。
实施例2：
本实施例提供一种用于硬质载体的液体涂布设备，如图1或3所示，包括涂布刀头1、用于向涂布刀头1进液的给液机构2、带动涂布刀头1上下移动的竖直驱动机构3和带动涂布刀头1前后移动的水平驱动机构4，还包括用于检测硬质载体5前后方向高度的测距机构6，所述涂布刀头1和测距机构6均位于硬质载体5的上方。应当理解的是，所述给液机构2用于装设涂布液体，所述给液机构2可将涂布液体通过导液管导入涂布刀头1内，然后涂布刀头1再将液体涂设在硬质载体5的上表面，其中给液机构2和涂布刀头1均可采用现有技术进行实现，此处不予赘述；另外，所述测距机构6可以但不仅限于采用激光测距传感器、霍尔传感器或红外传感器等非接触式测距传感器实现，还可以但不仅限于采用探针等接触式测距传感器实现，其中采用接触式测距传感器时，所述测距机构6自身可实现沿竖直方向的伸缩运动，以保证对硬质载体5的高度检测的准确性，其检测端始终朝向硬质载体5的上表面。需要说明的是，本实施例中，所述硬质载体5放置或固定在在工作平台14的顶部，用于进行液体涂布。
本实施例中，应当理解的是，所述竖直驱动机构3包括竖直驱动件31和竖直导向件32，所述水平驱动机构4包括水平驱动件41和水平导向件42，其中竖直驱动件31和水平驱动件41可以但不仅限于采用直线气缸或直线电机实现，竖直导向件32和水平导向件42可以但不仅限于采用丝杠、导杆或滑轨实现，竖直导向件32和水平导向件42分别配合安装有竖直滑动件和水平滑动件，以竖直驱动机构3为例，竖直滑动件滑动连接在竖直导向件32上，竖直滑动件可受竖直驱动件31的驱动沿竖直方向移动；在搭建过程中，所述竖直驱动机构3和水平驱动机构4与涂布刀头1的安装方式可采用如下两种方式实现：a.如图1或3，所述水平驱动机构4的水平导向件42安装在工作平台14的顶部，然后水平驱动机构4中的水平滑动件与竖直驱动机构3中的竖直导向件32固定连接，所述涂布刀头1固定安装在竖直驱动机构3中的竖直滑动件上；b.所述竖直驱动机构3中的竖直导向件32安装在工作平台14的顶部，然后竖直驱动机构3中的竖直导向件32与水平驱动机构4中的水平导向件42固定连接，所述涂布刀头1固定安装在水平驱动机构4中的水平滑动件上。
进一步的，所述竖直驱动机构3通过第一支架7与水平驱动机构4连接。优选设置的，所述给液机构2固定设置在第一支架7上。应当理解的是，所述竖直驱动机构3也可直接安装在水平驱动机构4上，即竖直驱动机构3中的竖直驱动件31和竖直导向件32安装在水平驱动机构4中的水平滑动件上，然后竖直驱动机构3中的竖直滑动件与涂布刀头1固接，将竖直驱动机构3通过第一支架7与水平驱动机构4连接，可提升竖直驱动机构3的稳定性。本实施例中，所述给液机构2也可直接设置在工作平台14上，其设置在第一支架7上时，可跟随涂布刀头1一同移动，适用于硬质载体5涂布面积较大时的工况，同时布设导液管更为方便。
更进一步的，还包括水平导轨8和滑动设置在水平导轨8上的水平滑块9，所述水平导轨8的长度方向与涂布刀头1前后移动的方向相同，所述第一支架7与水平滑块9固定连接。需要说明的是，水平导轨8的设置可分担水平驱动机构4的受力，在使用过程中可提升第一支架7受水平驱动机构4驱动时，从而使涂布刀头1更为稳固地移动，避免出液不稳定等。
本实施例中，优选设置的，第一支架7与水平滑块9之间设置有支撑件15，所述支撑件15呈直角三角形，所述支撑件15的两个直角边分别与第一支架7和水平滑块9固定连接；应当理解的是，支撑件15可有效增强第一支架7与水平滑块9之间连接的稳固性。
更进一步的，所述水平导轨8设置有两个，两个水平导轨8分别位于第一支架7的左右两侧。需要说明的是，两个水平导轨8可配合设置2个、4个等水平滑块9，相对设置的水平滑块9和第一支架7配合构成了龙门式结构，使得第一支架7的安装更为稳固耐用，且易于调整。
本实施例中，所述涂布刀头1通过第二支架10与竖直驱动机构3连接。
实施例3：
为增强涂布刀头1与第二支架10连接的稳定性，本实施例是在实施例2的基础上做出的，具体的，本实施例还包括竖直导轨11和滑动设置在竖直导轨11上的竖直滑块(图中未示出)，所述竖直导轨11固定设置在第一支架7上，所述竖直导轨11的长度方向与涂布刀头1上下移动的方向相同，所述第二支架10与竖直滑块固定连接。应当理解的是，所述竖直导轨11的长度应当大于硬质载体5前后方向的长度。需要说明的是，竖直导轨11的设置可分担竖直驱动机构3的受力，在使用过程中可提升第二支架10受竖直驱动机构3驱动时，从而使涂布刀头1更为稳固地移动，避免出液不稳定等。
更进一步的，所述竖直导轨11设置有两个，两个竖直导轨11分别位于竖直驱动机构3的两侧。需要说明的是，两个竖直导轨11可配合设置2个、4个等竖直滑块，相对设置的竖直滑块和第二支架10配合构成了龙门式结构，使得第二支架10的安装更为稳固耐用，且易于调整。
实施例4：
为使涂布刀头1适应不同的硬质载体5，在实施例2的基础上，本实施例还包括设置在第二支架10与竖直驱动机构3之间的旋转机构12，所述第二支架10和竖直驱动机构3均与旋转机构12活动连接。需要说明的是，所述旋转机构12可以但不仅限于采用销轴或转动块等实现，其采用销轴实现时，旋转机构12的两端分别活动穿设在第一支架10和竖直驱动机构3中的竖直滑动件内，从而使第一支架10和竖直驱动机构3可相互转动。
实施例5：
如图1和2所示，在实施例1至4任一项实施例的基础上，所述测距机构6固定安装在涂布刀头1上，所述测距机构6的检测端朝向硬质载体5。需要说明的是，此时测距机构6可随涂布刀头1一同移动，安装较为简便。
实施例6：
如图3和4所示，在实施例1至4任一项实施例的基础上，还包括可前后移动的第三支架13，所述测距机构6固定安装在第三支架13上，所述测距机构6的检测端朝向硬质载体5。优选设置的，第三支架13可通过水平滑块9与水平导轨8滑动连接，也可通过另一水平滑动件与水平导向件42滑动连接，由此实现前后移动。需要说明的是，此时测距机构6可脱离涂布刀头1移动，可提前检测硬质载体5前后方向的所有高度，其实施方式较为自由。
实施例7：
本实施例提供一种基于实施例1至6任意一项所述的用于硬质载体的液体涂布设备的涂布方法，包括如下工序：
测距工序：测距机构6检测硬质载体5前后方向的所有高度，得到硬质载体5前后方向的高度信息；
调节工序：水平驱动机构4带动竖直驱动机构3前后移动，竖直驱动机构3根据高度信息实时驱动涂布刀头1至与硬质载体5间隔指定距离的位置；
涂布工序：给液机构2实时向涂布刀头1进液，涂布刀头1实时出液至硬质载体5上。
以上所述仅为本发明的优选实施例，实施例用于理解发明的结构、功能和效果，并不用于限制本发明的保护范围。本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：包括涂布刀头(1)、用于向涂布刀头(1)进液的给液机构(2)、带动涂布刀头(1)上下移动的竖直驱动机构(3)和带动涂布刀头(1)前后移动的水平驱动机构(4)，还包括用于检测硬质载体(5)前后方向高度的测距机构(6)，所述涂布刀头(1)和测距机构(6)均位于硬质载体(5)的上方。
2.根据权利要求1所述的一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：所述竖直驱动机构(3)通过第一支架(7)与水平驱动机构(4)连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：还包括水平导轨(8)和滑动设置在水平导轨(8)上的水平滑块(9)，所述水平导轨(8)的长度方向与涂布刀头(1)前后移动的方向相同，所述第一支架(7)与水平滑块(9)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：所述水平导轨(8)设置有两个，两个水平导轨(8)分别位于第一支架(7)的左右两侧。
5.根据权利要求2所述的一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：所述涂布刀头(1)通过第二支架(10)与竖直驱动机构(3)连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：还包括竖直导轨(11)和滑动设置在竖直导轨(11)上的竖直滑块，所述竖直导轨(11)固定设置在第一支架(7)上，所述竖直导轨(11)的长度方向与涂布刀头(1)上下移动的方向相同，所述第二支架(10)与竖直滑块固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：还包括设置在第二支架(10)与竖直驱动机构(3)之间的旋转机构(12)，所述第二支架(10)和竖直驱动机构(3)均与旋转机构(12)活动连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：所述测距机构(6)固定安装在涂布刀头(1)上，所述测距机构(6)的检测端朝向硬质载体(5)。
9.根据权利要求1所述的一种用于硬质载体的液体涂布设备，其特征在于：还包括可前后移动的第三支架(13)，所述测距机构(6)固定安装在第三支架(13)上，所述测距机构(6)的检测端朝向硬质载体(5)。
10.一种基于权利要求1至9任意一项所述的用于硬质载体的液体涂布设备的涂布方法，其特征在于：包括如下工序：
测距工序：测距机构(6)检测硬质载体(5)前后方向的所有高度，得到硬质载体(5)前后方向的高度信息；
调节工序：水平驱动机构(4)带动竖直驱动机构(3)前后移动，竖直驱动机构(3)根据高度信息实时驱动涂布刀头(1)至与硬质载体(5)间隔指定距离的位置；
涂布工序：给液机构(2)实时向涂布刀头(1)进液，涂布刀头(1)实时出液至硬质载体(5)上。
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