CN118080253B - 一种自动控制涂胶量的涂胶机头及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动控制涂胶量的涂胶机头及其控制方法，涉及涂胶技术领域，包括涂胶组件、红外涂层厚度检测组件、控制单元以及胶液补充组件，所述涂胶组件包括控胶辊、涂胶辊以及传动辊，所述控胶辊和涂胶辊水平设置，且所述控胶辊和涂胶辊之间的上半圆弧部分两端均设置有封堵板，两个所述封堵板、控胶辊和涂胶辊之间合围形成储胶槽。本发明通过阻隔框使储胶槽被分隔形成两个底端相连通的弧状狭缝，两个弧状狭缝分别为第一弧状狭缝和第二弧状狭缝，进而可在不减小胶液与涂胶辊接触面积的前提下，降低了储胶槽储胶量，避免储胶槽储存过多的胶液，导致处于上部胶液发生固化影响胶液的流动，从而影响到涂胶机头对涂胶量的控制。

Description

一种自动控制涂胶量的涂胶机头及其控制方法

技术领域

本发明涉及涂胶技术领域，具体为一种自动控制涂胶量的涂胶机头及其控制方法。

背景技术

预浸料成品质量与其两面含浸（浸润）树脂的均匀性和厚度息息相关，在常规技术中预浸料的涂胶工序通常采用辊筒式涂胶机头进行涂胶，辊筒式涂胶机头是通过涂胶辊、控胶辊及传动辊的配合来完成涂胶操作，具体的，在涂胶过程中，涂胶辊和传动辊发生相对的转动使得处于二者之间的碳纤维编织布发生运动，此过程中，涂胶辊在转动过程中可将存储于涂胶辊与控胶辊之间的胶水（树脂）转移到碳纤维编织布的表面，完成涂胶操作，而为了确保碳纤维编织布上树脂的均匀性，在现有技术中涂胶机头前方一般会安装有红外涂层厚度检测组件，通过红外涂层厚度检测组件来实时检测预浸料上树脂的厚度，当预浸料上树脂的厚度超过设定厚度范围值时，涂胶机头能调节涂胶辊的转速来相应地调节涂胶量，以确保预浸料上树脂厚度处于在设定厚度范围值内。

但是涂胶机头在涂胶过程中，由于树脂粘稠较大，而储存于涂胶辊和控胶辊之间上层中心位置处的树脂又处于静止状态，在长时间的工作下上层树脂易发生粘结固化现象，导致涂胶辊和控胶辊之间树脂流动性变差，进而影响涂胶机头对涂胶量的控制，从而影响预浸料的成品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动控制涂胶量的涂胶机头及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种自动控制涂胶量的涂胶机头，包括涂胶组件、红外涂层厚度检测组件、控制单元以及胶液补充组件，所述涂胶组件包括控胶辊、涂胶辊以及传动辊，所述控胶辊和涂胶辊水平设置，且所述控胶辊和涂胶辊之间的上半圆弧部分两端均设置有封堵板，两个所述封堵板、控胶辊和涂胶辊之间合围形成储胶槽，所述控胶辊和涂胶辊之间形成出胶间隙；

所述储胶槽内设置有防凝固组件，所述防凝固组件的两端与封堵板可拆卸连接，所述防凝固组件包括由第一圆弧板、第二圆弧板以及第三圆弧板侧边相互连接合围构成的阻隔框，所述第一圆弧板、第二圆弧板以及第三圆弧板的内弧面均朝外设置；

所述阻隔框的第一圆弧板与控胶辊上半圆弧部分之间形第一弧状狭缝，所述阻隔框的第三圆弧板与涂胶辊上半圆弧部分之间形成第二弧状狭缝，且第一弧状狭缝与第二弧状狭缝的底端连通；

所述阻隔框的内部中空形成加热通道，所述第三圆弧板顶部的两端均设置侧板，两个侧板和第三圆弧板之间合围形成溢流槽，所述溢流槽靠近第一弧状狭缝的一侧为溢胶边，所述溢流槽靠近第二弧状狭缝一侧为补胶边，其中，溢胶边的高度低于补胶边的高度；

所述防凝固组件还包括用于将溢流槽内的胶液不断从其补胶边推入第二弧状狭缝内的推料组件。

进一步地，一对所述封堵板相对侧均设置有向内凹陷并与阻隔框适配的卡槽，且一对所述封堵板相背一侧对应卡槽处设置有限位螺栓，所述阻隔框的可拆卸设置有封板。

进一步地，所述加热通道内设置有加热温控组件，所述加热温控组件包括加热管，以及温度传感器，且加热管靠近所述第三圆弧板设置。

进一步地，所述推料组件包括转动安装于一对侧板之间的推料筒，所述推料筒与所述第三圆弧板同轴设置，且推料筒的外侧沿圆周方向均匀设置有叶片，且叶片远离推料筒的一侧抵触于第三圆弧板内弧边，所述推料筒的一端的侧板上安装有用于驱动其转动的步进电机。

进一步地，所述叶片自推料筒沿其转动方向一侧倾斜。

本发明还提供一种应用于上述涂胶机头的控制方法，包括如下步骤：

步骤一：通过胶液补充组件在储胶槽靠近控胶辊一侧向第一弧状狭缝内补充树脂，直至树脂的液面处于溢流槽的溢胶边和补胶边之间后，调整胶液补充组件的注胶速度，使其胶液补充组件缓慢向储胶槽内补充树脂；

步骤二：启动推料组件将溢流槽内的胶液不断从其补胶边推入第二弧状狭缝内，并使第二弧状狭缝的液面高度高于第一弧状狭缝的液面高度；

步骤三：当红外涂层厚度检测组件检测涂胶厚度超过预设值时，提高涂胶辊的转速，当红外涂层厚度检测组件检测涂胶厚度低于预设值时，降低涂胶辊的转速。

进一步地，在步骤二中，控制推料组件的推料速度，使第二弧状狭缝内的液面高度低于储胶槽补胶边的高度，使第一弧状狭缝的液面高度高于储胶槽的溢胶边高度。

进一步地，在步骤二中，当第一弧状狭缝的液面高度和第二弧状狭缝的液面高度均低于储胶槽的溢胶边的高度时，提高胶液补充组件的注胶速度。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、本发明通过阻隔框使储胶槽被分隔形成两个底端相连通的弧状狭缝，两个弧状狭缝分别为第一弧状狭缝和第二弧状狭缝，进而可在不减小胶液与涂胶辊接触面积的前提下，降低了储胶槽储胶量，避免储胶槽储存过多的胶液，导致处于上部胶液发生固化影响胶液的流动，从而影响到涂胶机头对涂胶量的控制。

2、本发明第一弧状狭缝和第二弧状狭缝的截面宽度较小，涂胶辊和控胶辊在转动过程中可对第一弧状狭缝和第二弧状狭缝内的胶液造成的扰动，可进一步避免胶液发生固化，并且阻隔框内的加热通道可进行加热，进而热辐射的方式，使得第一弧状狭缝和第二弧状狭缝内的胶液维持在合适的温度，避免胶液发生固化。

3、本发明推料组件可将第一弧状狭缝中溢入溢胶槽内的胶液不断地从溢胶槽内的补胶边推出，进而使第二弧状狭缝内的胶液的液面高于第一弧状狭缝内胶液的液面，而重力作用下，使第一弧状狭缝内胶液不断朝第二弧状狭缝内流动，使第一弧状狭缝和第二弧状狭缝处于流动的状态，而通过此方式使第一弧状狭缝和第二弧状狭缝流动，其对第一弧状狭缝和第二弧状狭缝胶液扰动较小，可避免影响涂胶机头对涂胶量控制。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的涂胶组件结构示意图；

图2是本发明的涂胶组件和防凝固组件结构示意图；

图3是本发明的涂胶组件和防凝固组横剖结构示意图；

图4是图3的A处局部结构示意图；

图5是本发明的阻隔框结构示意图；

图6是本发明的使用时状态结构示意图。

图中：

100、控胶辊；200、涂胶辊；300、传动辊；400、封堵板；500、储胶槽；600、阻隔框；610、第一圆弧板；620、第二圆弧板；630、第三圆弧板；640、第一弧状狭缝；650、第二弧状狭缝；660、加热通道；661、加热管；670、侧板；680、溢流槽；681、溢胶边；682、补胶边；710、推料筒；720、叶片；730、步进电机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1-图6，本发明提供了一种自动控制涂胶量的涂胶机头，包括涂胶组件、红外涂层厚度检测组件、控制单元以及胶液补充组件（均未示出），所述涂胶组件包括控胶辊100、涂胶辊200以及传动辊300，所述控胶辊100和涂胶辊200水平设置，且所述控胶辊100和涂胶辊200之间的上半圆弧部分两端均设置有封堵板400，两个所述封堵板400、控胶辊100和涂胶辊200之间合围形成储胶槽500，所述控胶辊100和涂胶辊200之间形成出胶间隙。

使用时，树脂存储于控胶辊100和涂胶辊200之间的储胶槽500内，当离型纸从涂胶辊200和传动辊300之间通过时，涂胶辊200能将树脂以膜的形式涂在离型纸上，其中，胶液补充组件用于补充储胶槽500内的树脂，而红外涂层厚度检测组件能检测离型纸上的树脂厚度，当检测到离型纸上的厚度发生改变时，可以通过控制单元自动调节控胶辊100与涂胶辊200之间相对转动速度以及控制传动辊300于涂胶辊200之间的间距来调节涂胶量和压力，从而确保涂覆树脂的厚度均匀。

其中上述中，涂胶组件、红外涂层厚度检测组件、控制单元以及胶液补充组件均为现有技术，其具体原理和工作原理在这里不做过多阐述。

本发明旨在解决的是储胶槽500内的树脂易发生固化，导致储胶槽500内的树脂流动性较差，而影响涂胶机头对涂胶量的自动控制，从而导致树脂涂覆的厚度不一致的问题。

为此，在本发明具体实施例中，所述储胶槽500内设置有防凝固组件，所述防凝固组件的两端与封堵板400可拆卸连接，所述防凝固组件包括由第一圆弧板610、第二圆弧板620以及第三圆弧板630侧边相互连接合围构成的阻隔框600，所述第一圆弧板610、第二圆弧板620以及第三圆弧板630的内弧面均朝外设置；所述阻隔框600的第一圆弧板610与控胶辊100上半圆弧部分之间形第一弧状狭缝640，所述阻隔框600的第三圆弧板630与涂胶辊200上半圆弧部分之间形成第二弧状狭缝650，且第一弧状狭缝640与第二弧状狭缝650的底端连通；所述阻隔框600的内部中空形成加热通道660，所述第三圆弧板630顶部的两端均设置侧板670，两个侧板670和第三圆弧板630之间合围形成溢流槽680，所述溢流槽680靠近第一弧状狭缝640的一侧为溢胶边681，所述溢流槽680靠近第二弧状狭缝650一侧为补胶边682，其中，溢胶边681的高度低于补胶边682的高度；所述防凝固组件还包括用于将溢流槽680内的胶液不断从其补胶边682推入第二弧状狭缝650内的推料组件。

本发明通过阻隔框600使储胶槽500被分隔形成两个底端相连通的弧状狭缝，两个弧状狭缝分别为第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650，使用时，胶液可被储存于第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650中，进而可在不减小胶液与涂胶辊200接触面积的前提下，降低了储胶槽500储胶量，避免储胶槽500储存过多的胶液，导致处于上部胶液发生固化影响胶液的流动，从而影响到涂胶机头对涂胶量的控制。

其中，值得一提的是，由于本发明未减少胶液与涂胶辊200接触面积，可以确保胶液能充分的与涂胶辊200外周面接触，避免因涂胶辊200转动速度较快，而导致涂胶辊200外周面部分位置未附着胶液。

此外，本发明由于胶液储存于第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650中，而第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650的截面宽度较小，涂胶辊200和控胶辊100在转动过程中可对第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650内的胶液造成的扰动，可进一步避免胶液发生固化，并且阻隔框600内的加热通道660可进行加热，进而热辐射的方式，使得第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650内的胶液维持在合适的温度，避免胶液发生固化。

另外，本发明推料组件的设置，还能使处于第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650内的胶液处于流动状态，更进一步的避免胶液发生固化。

具体的，推料组件可将第一弧状狭缝640中溢入溢胶槽内的胶液不断地从溢胶槽内的补胶边682推出，进而使第二弧状狭缝650内的胶液的液面高于第一弧状狭缝640内胶液的液面，而重力作用下，使第一弧状狭缝640内胶液不断朝第二弧状狭缝650内流动，使第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650处于流动的状态，而通过此方式使第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650流动，其对第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650胶液扰动较小，可避免影响涂胶机头对涂胶量控制。

在本发明具体实施例中，一对所述封堵板400相对侧均设置有向内凹陷并与阻隔框600适配的卡槽410，且一对所述封堵板400相背一侧对应卡槽410处设置有限位螺栓420，所述阻隔框600的可拆卸设置有封板。当阻隔框600卡入封堵板400内陷的卡槽410内，可通过限位螺栓420对阻隔框600限位，一方面能方便将阻隔框600拆卸下来进行维护和清理，另一面可增大阻隔框600与封堵板400的密封面积，避免第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650之间的胶液在阻隔框600两端处流动，影响胶液在第一弧状狭缝640和第二弧状狭缝650流动。

在本发明具体实施例中，所述加热通道660内设置有加热温控组件，所述加热温控组件包括加热管661以及温度传感器（未示出），且加热管661靠近所述第三圆弧板630设置。

在本发明具体实施例中，所述推料组件包括转动安装于一对侧板670之间的推料筒710，所述推料筒710与所述第三圆弧板630同轴设置，且推料筒710的外侧沿圆周方向均匀设置有叶片720，且叶片720远离推料筒710的一侧抵触于第三圆弧板630内弧边，所述推料筒710的一端的侧板670上安装有用于驱动其转动的步进电机730。使用时，步进电机730驱动所述推料筒710转动，而推料筒710的叶片720可将溢流槽680内的胶液推动至溢流槽680的补胶边682，从而使胶液进入第二弧状狭缝650内。

在本发明具体实施例中，所述叶片720沿其转动方向一侧倾斜。当叶片720转动至溢流槽680的补胶边682上方后，由于叶片720的倾斜设置，叶片720上的胶液还能从叶片720滑落进入第二弧状狭缝650内。

本发还提供一种应用于上述涂胶机头的控制方法，包括如下步骤：

步骤一：通过胶液补充组件在储胶槽500靠近控胶辊100一侧向第一弧状狭缝640内补充树脂，直至树脂的液面处于溢流槽680的溢胶边681和补胶边682之间后，调整胶液补充组件的注胶速度，使其胶液补充组件缓慢向储胶槽500内补充树脂；

步骤二：启动推料组件将溢流槽680内的胶液不断从其补胶边682推入第二弧状狭缝650内，并使第二弧状狭缝650的液面高度高于第一弧状狭缝640的液面高度；

步骤三：当红外涂层厚度检测组件检测涂胶厚度超过预设值时，提高涂胶辊200的转速，当红外涂层厚度检测组件检测涂胶厚度低于预设值时，降低涂胶辊200的转速。

在本发明具体实施例中，在步骤二中，控制推料组件的推料速度，使第二弧状狭缝650内的液面高度低于储胶槽500补胶边682的高度，使第一弧状狭缝640的液面高度高于储胶槽500的溢胶边681高度。

在本发明具体实施例中，在步骤二中，当第一弧状狭缝640的液面高度和第二弧状狭缝650的液面高度均低于储胶槽500的溢胶边681的高度时，提高胶液补充组件的注胶速度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动控制涂胶量的涂胶机头，包括涂胶组件、红外涂层厚度检测组件、控制单元以及胶液补充组件，所述涂胶组件包括控胶辊（100）、涂胶辊（200）以及传动辊（300），所述控胶辊（100）和涂胶辊（200）水平设置，且所述控胶辊（100）和涂胶辊（200）之间的上半圆弧部分两端均设置有封堵板（400），两个所述封堵板（400）、控胶辊（100）和涂胶辊（200）之间合围形成储胶槽（500），所述控胶辊（100）和涂胶辊（200）之间形成出胶间隙；

其特征在于，所述储胶槽（500）内设置有防凝固组件，所述防凝固组件的两端与封堵板（400）可拆卸连接，所述防凝固组件包括由第一圆弧板（610）、第二圆弧板（620）以及第三圆弧板（630）侧边相互连接合围构成的阻隔框（600），所述第一圆弧板（610）、第二圆弧板（620）以及第三圆弧板（630）的内弧面均朝外设置；

所述阻隔框（600）的第一圆弧板（610）与控胶辊（100）上半圆弧部分之间形第一弧状狭缝（640），所述阻隔框（600）的第三圆弧板（630）与涂胶辊（200）上半圆弧部分之间形成第二弧状狭缝（650），且第一弧状狭缝（640）与第二弧状狭缝（650）的底端连通；

所述阻隔框（600）的内部中空形成加热通道（660），所述第三圆弧板（630）顶部的两端均设置侧板（670），两个侧板（670）和第三圆弧板（630）之间合围形成溢流槽（680），所述溢流槽（680）靠近第一弧状狭缝（640）的一侧为溢胶边（681），所述溢流槽（680）靠近第二弧状狭缝（650）一侧为补胶边（682），其中，溢胶边（681）的高度低于补胶边（682）的高度；

所述防凝固组件还包括用于将溢流槽（680）内的胶液不断从其补胶边（682）推入第二弧状狭缝（650）内的推料组件。

2.根据权利要求1所述的自动控制涂胶量的涂胶机头，其特征在于，一对所述封堵板（400）相对侧均设置有向内凹陷并与阻隔框（600）适配的卡槽（410），且一对所述封堵板（400）相背一侧对应卡槽（410）处设置有限位螺栓（420），所述阻隔框（600）的可拆卸设置有封板。

3.根据权利要求1所述的自动控制涂胶量的涂胶机头，其特征在于，所述加热通道（660）内设置有加热温控组件，所述加热温控组件包括加热管（661），以及温度传感器，且加热管（661）靠近所述第三圆弧板（630）设置。

4.根据权利要求1所述的自动控制涂胶量的涂胶机头，其特征在于，所述推料组件包括转动安装于一对侧板（670）之间的推料筒（710），所述推料筒（710）与所述第三圆弧板（630）同轴设置，且推料筒（710）的外侧沿圆周方向均匀设置有叶片（720），且叶片（720）远离推料筒（710）的一侧抵触于第三圆弧板（630）内弧边，所述推料筒（710）的一端的侧板（670）上安装有用于驱动其转动的步进电机（730）。

5.根据权利要求4所述的自动控制涂胶量的涂胶机头，其特征在于，所述叶片（720）自推料筒（710）沿其转动方向一侧倾斜。

6.一种应用于权利要求1所述的自动控制涂胶量的涂胶机头的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：通过胶液补充组件在储胶槽（500）靠近控胶辊（100）一侧向第一弧状狭缝（640）内补充树脂，直至树脂的液面处于溢流槽（680）的溢胶边（681）和补胶边（682）之间后，调整胶液补充组件的注胶速度，使其胶液补充组件缓慢向储胶槽（500）内补充树脂；

步骤二：启动推料组件将溢流槽（680）内的胶液不断从其补胶边（682）推入第二弧状狭缝（650）内，并使第二弧状狭缝（650）的液面高度高于第一弧状狭缝（640）的液面高度；

步骤三：当红外涂层厚度检测组件检测涂胶厚度超过预设值时，提高涂胶辊（200）的转速，当红外涂层厚度检测组件检测涂胶厚度低于预设值时，降低涂胶辊（200）的转速。

7.根据权利要求6所述的自动控制涂胶量的涂胶机头的控制方法，其特征在于，在步骤二中，控制推料组件的推料速度，使第二弧状狭缝（650）内的液面高度低于储胶槽（500）补胶边（682）的高度，使第一弧状狭缝（640）的液面高度高于储胶槽（500）的溢胶边（681）高度。

8.根据权利要求7所述的自动控制涂胶量的涂胶机头的控制方法，其特征在于，在步骤二中，当第一弧状狭缝（640）的液面高度和第二弧状狭缝（650）的液面高度均低于储胶槽（500）的溢胶边（681）的高度时，提高胶液补充组件的注胶速度。