CN113171947A - 一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，包括储胶装置、供胶装置、混胶装置、主机存胶区和用于监测主机存胶区内胶水液位的液位传感器，所述供胶装置将储胶装置的胶水输送至混胶装置混合均匀后输送至主机存胶区内，所述液位传感器根据胶水的液位触发供胶装置的输胶齿轮泵；在主机存胶区内设定恒定液位和偏差液位，液位传感器根据所述偏差液位控制供胶装置的输胶齿轮泵的供胶速度以达到不停歇的连续供胶。本发明能实现连续供胶，保证供胶稳定性；能够有效减少输胶齿轮泵的启停次数，保证输胶系统内部压力等因素的稳定性，从而解决混胶不匀、局部不干等问题；供胶速度能够随着主机速度变化而变化，能够保证胶水的质量。

Description

一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统
技术领域
本发明涉及双组分胶的供胶混胶领域，尤其是一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统。
背景技术
双组分胶复合机都配备一套自动混胶系统，自动混胶系统一般由储胶单元、供胶单元、输送管道、混胶单元、存胶区和用于监测存胶区胶水液位的传感器组成。其中，供胶单元是由双组分胶两个单胶（常称A胶和B胶）的供胶系统组成，两套供胶系统结构相似，主要包括驱动电机、减速机、输胶齿轮泵及其控制系统。
现有自动混胶系统的供胶方式全部采用间歇式供胶，即输胶齿轮泵间歇转动，周期性启动——运行——停止——再启动，循环往复。大致的工作原理是：在存胶区设立一个工作液位的上限和下限，当胶水消耗至下限时，齿轮泵电机启动，开始供胶，当液位达到上限时，齿轮泵停止转动，供胶暂停，如此循环。在每个稳定工作时段，齿轮泵的转速是固定不变的。
这种供胶方式至少存在以下缺点：①输胶齿轮泵齿轮啮合时存在侧隙，在反复启停过程中，容易造成出胶量偏差，进而造成混配比失调；②输胶齿轮泵不断启停，会导致输送管道内部压力等因素不断变化，影响供胶稳定性，可能造成混胶不匀，局部不干等问题；③每次工作齿轮泵的运转速度、液位基本相同，当主机上胶量小时，胶水在存胶区长时间可能过长，容易胶水粘度过高，影响涂胶的一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，解决现有技术存在的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，包括储胶装置、供胶装置、混胶装置、主机存胶区和用于监测主机存胶区内胶水液位的液位传感器，所述供胶装置将储胶装置的胶水经过混胶装置后输送至主机存胶区内，所述液位传感器根据胶水的液位触发供胶装置的输胶齿轮泵；在主机存胶区内设定恒定液位和偏差液位，液位传感器根据所述偏差液位控制供胶装置的输胶齿轮泵的供胶速度以达到不停歇的连续供胶。
其基本工作原理是：由液位传感器信号或输入指令（包括手动或上位机指令）启动两个单胶（A胶和B胶）输胶齿轮泵转动，将储胶桶的胶液经过输送管道输送指混胶头，由混胶头内的混合管将两种单胶混合后传输到复合主机存胶区，供主机涂布单元使用。存胶区液位的上限和下限值可以离线或在线进行设定，也可以由机器默认。当实际液位位于上下限之间时，齿轮泵保持连续运作、不间隙供胶。当主机以一定速度和一定涂布量正常运行时，齿轮泵以相应的速度转动，保持液位始终在限值范围内。当主机速度或者涂布量改变时，齿轮泵的转速也相应改变，以维持存胶区的适当液位，即齿轮泵以变速来实现与主机速度或涂胶量的匹配。当精确匹配时，更可实现存胶区液位的长时间不变，达到恒液位的理想状态
本发明能实现连续供胶，可明显提高整个系统供胶稳定性；能大幅度减少输胶齿轮泵的启停次数，降低因频繁启动或阀门开闭导致的不同步等风险，从而根本上解决出胶不同步、局部不干等隐患；而且，供胶速度能够随着主机速度而变化，降低胶液的盘时间，提升胶水的涂布均匀性或一致性。
作为改进所述混胶装置包括第一储胶桶和第二储胶桶；所述供胶装置还包括输胶齿轮泵和输送管道；混胶装置包括混胶头和混合管；所述主机存胶区存在于涂胶设备的存胶辊与计量辊之间；所述液位传感器设在主机存胶区的上方。
作为改进，所述主机存胶区的两端上方均设有液位传感器，两个液位传感器测量的液位均值作为胶水的实际液位。
作为改进，供胶装置的供胶方法，包括以下步骤：
（1）涂胶设备启动时，供胶装置在主机存胶区内快速打胶至恒定液位，然后供胶装置持续以输胶齿轮泵的最低速度供胶；
（2）当涂胶设备的主机速度达到目标值后，输胶齿轮泵开始随主机运行，主机升速，输胶齿轮泵升速；主机减速，输胶齿轮泵减速；
（3）以恒定液位为边界条件，当胶水液位高于恒定液位时，输胶齿轮泵开始强制减速；当胶水液位低于恒定液位时，输胶齿轮泵开始强制加速，以保证在恒定液位的上、下偏差液位范围内连续供胶。
作为改进，在主机存胶区内设定上限液位和下限液位，当胶水液位达到上限液位时，主机加速运行或输胶齿轮泵停止运行；当胶水液位达到下限液位时，主机减速运行或停止。
作为改进，当主机因换料而停止运行时，输胶齿轮泵以最低速度供胶，若为达到上限位液位，主机开启，则按步骤（1）至（3）执行；若达到上限液位，主机未开启，则输胶齿轮泵停止运行；当主机被按下急停按钮而停止运行时，输胶齿轮泵也跟随停止运行；当主机停止作业时，输胶齿轮泵停止运行。
作为改进，供胶装置的供胶方法，包括以下步骤：
（1）涂胶设备启动时，供胶装置在主机存胶区内快速打胶至恒定液位，然后供胶装置持续以输胶齿轮泵的最低速度供胶；
（2）当胶水液位与恒定液位的差值大于或等于液位偏差时，输胶齿轮泵会自行加、减速运行。
作为改进，若胶水液位与恒定液位的差值，大于或等于液位偏差，且大于等于零时，输胶齿轮泵减速；若输胶齿轮泵已处于最低速度，则输胶齿轮泵停止运行至液位偏差范围内，然后重新开始连续运行；若胶水液位与恒定液位的差值，大于或等于液位偏差，且小于等于零时，输胶齿轮泵加速运行。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
本发明能实现连续供胶，可明显提高整个系统供胶稳定性；能大幅度减少输胶齿轮泵的启停次数，降低因频繁启动或阀门开闭导致的不同步等风险，从而根本上解决出胶不同步、局部不干等隐患；而且，供胶速度能够随着主机速度而变化，降低胶液的盘时间，提升胶水的涂布均匀性或一致性。
附图说明
图1为连续供胶方式一液位示意图。
图2为连续供胶方式一流程图。
图3为连续供胶方式二液位示意图。
图4为连续供胶方式二流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
一种无溶剂复合机的自动供胶混胶系统，包括储胶装置、供胶装置、混胶装置、主机存胶区和用于监测主机存胶区内胶水液位的液位传感器，所述供胶装置将混胶装置的胶水输送至主机存胶区内，所述液位传感器根据胶水的液位触发供胶装置。所述储胶装置包括装A胶水的第一储胶桶和装B胶水的第二储胶桶。所述供胶装置包括输胶齿轮泵、输送管道，输胶齿轮泵定量的将第一储胶桶内的A胶水与第二储胶桶内的B胶水通过输送管道输送至混胶装置内混合，然后输送至主机存胶区内，所述混胶装置包括混胶头和混合管，由于主机存胶区呈长形，混胶头出胶时从主机存胶区的一端移动至另一端，以使主机存胶区内的胶水均匀分布。所述主机存胶区存在于涂胶设备的存胶辊与计量辊之间。所述液位传感器设在在主机存胶区的上方，为减少主机存胶区两端液位差造成监测误差，可以在主机存胶区两端的上方各设置一个液位传感器，两个液位传感器测量的液位均值作为胶水的实际液位。所述偏差液位设定在恒定液位上下，其偏差量可根据需要设定。
如图1、2所示，连续供胶方式一：
基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统的供胶方法，包括以下步骤：
（1）涂胶设备启动时，供胶装置在主机存胶区内快速打胶至恒定液位，然后供胶装置持续以输胶齿轮泵的最低速度供胶；
（2）当涂胶设备的主机速度达到目标值后，输胶齿轮泵开始随主机运行，主机升速，输胶齿轮泵升速；主机减速，输胶齿轮泵减速；
（3）以恒定液位为边界条件，当胶水液位高于恒定液位时，输胶齿轮泵开始强制减速；当胶水液位低于恒定液位时，输胶齿轮泵开始强制加速，以保证在恒定液位的上、下偏差液位范围内连续供胶；
（4）在主机存胶区内设定上限液位和下限液位，当胶水液位达到上限液位时，主机加速运行或输胶齿轮泵停止运行；当胶水液位达到下限液位时，主机减速运行或停止；
（5）当主机因换料而停止运行时，输胶齿轮泵以最低速度供胶，若为达到上限位液位，主机开启，则按步骤（1）至（3）执行；若达到上限液位，主机未开启，则输胶齿轮泵停止运行；当主机被按下急停按钮而停止运行时，输胶齿轮泵也跟随停止运行；当主机停止作业时，输胶齿轮泵停止运行。
本发明核心在于主机存胶区内胶水的消耗量与供给量一致。
设主机部分：主机速度为V(m/min)、上胶量为C(g/m2）、材料宽度为L(m)；
供胶装置部分：A泵转速为na(rpm)、A泵流量Qa(g/r)、B泵转速nb(rpm)、B泵流量Qb(g/r)、A胶与B胶的混配比为a/b；
胶水的消耗量与主机速度V(m/min)、上胶量C(g/m2）、材料宽度L(m)有关，胶水消耗量=V*C*L，其中当所做产品和工艺要求确定后，C、L为固定值，直接输入，V为变化值，是主机实时速度；
将泵划分为A、B泵，胶水的供给量与A泵转速na、A泵流量Qa、B泵转速nb、B泵流量Qb有关，其中A、B泵流量与齿轮泵本身流量和胶水密度有关，所以Qa、Qb一般是通过流量测试得出的固定值；胶水的供给量=na*Qa+nb*Qb；
连续供胶公式：V*C*L=na*Qa+nb*Qb；
A胶与B胶的出胶量存在配比(质量比)关系：na*Qa/nb*Qb=a/b；
B泵与主机速度的关系为V*C*L=nb*Qb(1+a/b)，则nb=V*C*L/Qb(1+a/b)，其中C、L、a/b为设定值，Qb为测定值。
A泵与B泵的速度关系为na=nb*a*Qb/(Qa*b)。
如图3、4所示，连续供胶方式二：
（1）涂胶设备启动时，供胶装置在主机存胶区内快速打胶至基准液位，然后供胶装置持续以输胶齿轮泵的最低速度供胶；
（2）当胶水液位达到加减速液位时，输胶齿轮泵会自行加、减速运行；
（3）若胶水液位达到减速液位，输胶齿轮泵减速；若输胶齿轮泵已处于最低速度，则输胶齿轮泵停止运行至液位偏差范围内，然后重新开始连续运行；若胶水液位达到加速液位，输胶齿轮泵加速运行。；
（4）当液位达到上限液位时，输胶齿轮泵停止运行；当液位达到下限液位时，主机减速运行或停止；
(5)当主机停止运行，输胶齿轮泵也停止运行。
本发明能实现连续供胶，保证供胶稳定性；能够有效减少输胶齿轮泵的启停次数，保证输胶系统内部压力等因素的稳定性，从而解决混胶不匀、局部不干等问题；供胶速度能够随着主机速度变化而变化，能够保证胶水的质量。

Claims (8)

1.一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，包括储胶装置、供胶装置、混胶装置、主机存胶区和用于监测主机存胶区内胶水液位的液位传感器，所述供胶装置将混胶装置的胶水输送至主机存胶区内，所述液位传感器根据胶水的液位触发供胶装置的输胶齿轮泵；其特征在于：在主机存胶区内设定恒定液位和偏差液位，液位传感器根据所述偏差液位控制供胶装置的输胶齿轮泵的供胶速度以达到不停歇的连续供胶。
2.根据权利要求1所述的一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，其特征在于：所述储胶装置包括第一储胶桶和第二储胶桶；所述供胶装置还包括输胶齿轮泵和输送管道；所述混胶装置包括混胶头与混合管；所述主机存胶区存在于涂胶设备的存胶辊与计量辊之间；所述液位传感器设在主机存胶区的上方。
3.根据权利要求1所述的一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，其特征在于：所述主机存胶区的两端上方均设有液位传感器，两个液位传感器测量的液位均值作为胶水的实际液位。
4.根据权利要求2所述的一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，其特征在于：供胶装置的供胶方法，包括以下步骤：
（1）涂胶设备启动时，供胶装置在主机存胶区内快速打胶至恒定液位，然后供胶装置持续以输胶齿轮泵的最低速度供胶；
（2）当涂胶设备的主机速度达到目标值后，输胶齿轮泵开始随主机运行，主机升速，输胶齿轮泵升速；主机减速，输胶齿轮泵减速；
（3）以恒定液位为边界条件，当胶水液位高于恒定液位时，输胶齿轮泵开始强制减速；当胶水液位低于恒定液位时，输胶齿轮泵开始强制加速，以保证在恒定液位的上、下偏差液位范围内连续供胶。
5.根据权利要求4所述的一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，其特征在于：在主机存胶区内设定上限液位和下限液位，当胶水液位达到上限液位时，主机加速运行或输胶齿轮泵停止运行；当胶水液位达到下限液位时，主机减速运行或停止。
6.根据权利要求4所述的一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，其特征在于：当主机因换料而停止运行时，输胶齿轮泵以最低速度供胶，若为达到上限位液位，主机开启，则按步骤（1）至（3）执行；若达到上限液位，主机未开启，则输胶齿轮泵停止运行；当主机被按下急停按钮而停止运行时，输胶齿轮泵也跟随停止运行；当主机停止作业时，输胶齿轮泵停止运行。
7.根据权利要求1所述的一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，其特征在于：供胶装置的供胶方法，包括以下步骤：
（1）涂胶设备启动时，供胶装置在主机存胶区内快速打胶至基准液位，然后供胶装置持续以输胶齿轮泵的最低速度供胶；
（2）当胶水液位达到加减速液位，输胶齿轮泵会自行加、减速运行。
8.根据权利要求7所述的一种基于连续输胶模式的自动供胶混胶系统，其特征在于：若胶水液位达到减速液位，输胶齿轮泵减速；若输胶齿轮泵已处于最低速度，则输胶齿轮泵停止运行至液位偏差范围内，然后重新开始连续运行；若胶水液位达到加速液位，输胶齿轮泵加速运行。
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