CN208878927U - 一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置 - Google Patents
一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，包括PLC控制装置、多辊涂布装置和检测装置，所述多辊涂布装置包括计量钢辊、转移钢辊、转移胶辊、涂布钢辊和涂胶压辊，所述检测装置设于转移钢辊的后方，所述检测装置包括超声波测厚仪，所述超声波测厚仪与所述PLC控制装置连接，所述转移钢辊、转移胶辊和涂布钢辊分别由伺服电机驱动，所述伺服电机与PLC控制装置连接。检测装置能够对转移钢辊上的胶层厚度进行测量并传送到PLC控制装置上，PLC控制装置根据结果对转移钢辊的转速进行调整，实现了对涂胶量的实时检测和调节，从而实现对涂胶量的闭环控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及涂胶领域，特别是一种采用超声波测厚仪进行涂胶量闭环控制的涂胶装置。
背景技术
多辊涂胶装置是目前软包装行业所主要使用的涂胶装置，用于将胶水均匀地涂布到薄膜上。现有的多辊涂胶装置绝大多数采用开环控制，实际涂胶后用实测涂胶量与设定量进行对比，根据结果对控胶间隙和各辊速比进行调整，直到涂胶量达到合理的范围。当胶水的种类、配比或涂布所用的基材等因素发生变化时，现有的开环控制多辊涂胶装置需要手工操作进行对涂胶量的检测，费时费力，效率低下。在实际生产中，开环控制多辊涂布装置无法对涂胶量进行实时监测，当生产中的某个环节发生变化时，无法及时进行反馈调整，会造成不必要的损失。
在采用多辊涂胶装置涂布胶水到薄膜的过程中，随着转移钢辊的旋转，胶水从计量钢辊和转移钢辊之间的控胶间隙被带出，然后通过转移胶辊传递给涂布钢辊，再由涂布钢辊将胶水均匀地涂布到薄膜上。计量钢辊与转移钢辊之间的控胶间隙通常是固定不变的，在单位时间内，转移钢辊带出的胶层厚度和转移钢辊旋转的速度共同决定了传递给转移胶辊的胶水量，也就决定了最终涂胶到薄膜上的胶层厚度。但是胶槽中的胶水会由于化学反应导致粘度上升，当补充新的胶水进来后又会粘度降低，以及转移钢辊速度随着生产线速度的变化而变化，都会导致转移钢辊旋转时带出胶层厚度发生改变，导致单位时间内传递给转移胶辊、涂布钢辊的胶水量发生改变，进而导致薄膜上所得到的涂胶量不均匀。
实用新型内容
本实用新型旨在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种采用超声波测厚仪进行涂胶量闭环控制的涂胶装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种采用超声波测厚仪进行涂胶量闭环控制的涂胶装置，包括 PLC控制装置、多辊涂布装置和检测装置，所述多辊涂布装置包括计量钢辊、转移钢辊、转移胶辊、涂布钢辊和涂胶压辊，所述检测装置设于转移钢辊的后方，所述检测装置包括超声波测厚仪，所述超声波测厚仪与所述PLC控制装置连接，所述转移钢辊和涂布钢辊分别由伺服电机驱动，所述伺服电机与PLC控制装置连接。
作为上述技术方案的改进，还包括供胶装置，供胶装置包括两个储胶桶、两个计量齿轮泵、两条保温管和一个可加热静态混合管，所述储胶桶、计量齿轮泵、保温管、可加热静态混合管之间采用管道连接，所述两个储胶桶内的胶水由计量齿轮泵输出后经保温管进到可加热静态混合管中混合，所述可加热静态混合管的输出口位于计量钢辊和转移钢辊之间的胶槽上方，所述计量齿轮泵由与PLC控制装置连接的伺服电机驱动。
作为上述方案的进一步改进，所述储胶桶内设置有压盘、熔胶板、缓冲缸，所述储胶桶上方还设置有推动压盘下压的气缸。
进一步，所述PLC控制装置还连接有对胶水液位进行测量的液位传感器，所述液位传感器设置于计量钢辊和转移钢辊之间的胶槽内。
进一步，所述计量齿轮泵下方安装有压强传感器，所述压强传感器与PLC控制装置连接。
进一步，所述检测装置位于转移钢辊的后方；所述计量钢辊、转移钢辊、涂布钢辊为钢辊，转移胶辊和涂胶压辊为胶辊。
进一步，所述计量钢辊由与PLC控制装置连接的步进电机或伺服电机驱动转动。
进一步，所述检测装置包括导轨、支架、同步带和超声波测厚仪，所述支架安装在导轨上，所述超声波测厚仪固定在支架上，所述支架由与PLC控制装置相连的步进电机或伺服电机通过同步带驱动在导轨上往返运动。
本实用新型的有益效果是：实现了对涂胶量的闭环控制，实现了对涂胶量的实时检测，使涂胶量在运行过程中即使遇到胶水粘度改变、辊筒温度改变、涂胶速度变化等情况也能维持稳定，保证了薄膜涂胶的质量。此外，当实测涂胶量超出设定范围时，可以通过报警及时提示操作人员，从而避免了废品的产生，降低了生产的风险。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的一种采用超声波测厚仪进行涂胶量闭环控制的涂胶装置，包括PLC控制装置2、多辊涂布装置和检测装置，所述多辊涂布装置包括计量钢辊31、转移钢辊32、转移胶辊33、涂布钢辊34和涂胶压辊35，所述检测装置设于转移钢辊32的后方，所述检测装置包括超声波测厚仪43，所述超声波测厚仪43与所述 PLC控制装置2连接，所述转移钢辊32和涂布钢辊34分别由伺服电机驱动，所述伺服电机与PLC控制装置2连接。
作为本实用新型的一种优选实施方式，检测装置设于转移钢辊 32的后方。在胶水的涂布之前，采用塞尺确定计量钢辊31与转移钢辊32之间的控胶间隙，通常设置在0.07—0.11mm之间；在胶水的涂胶过程中，转移钢辊32旋转将胶水以一定厚度从控胶间隙带出，然后传递给转移胶辊33，再传递给涂布钢辊34，最终涂布到薄膜上。与此同时，转移钢辊32后方的检测装置进行往复运动，检测装置上的超声波测厚仪43对转移钢辊32上的胶层厚度进行扫描，将所测得数据输送到PLC控制装置2上，结合转移钢辊32的表面线速度和涂布钢辊34的表面线速度，PLC控制装置2可以计算出薄膜上所涂胶层的厚度，将其与设定的薄膜涂胶厚度值进行对比，再根据对比的结果对驱动转移钢辊32上的伺服电机的速度进行控制。当计算出的薄膜涂胶厚度小于设定值时，PLC控制装置2命令转移钢辊32的伺服电机加快速度，使单位时间内由转移钢辊32带出的胶水量增加，直至薄膜上获得的胶层厚度与设定值一致；反之，当PLC控制装置2 根据超声波检测装置43反馈的数据计算出的涂胶量高于设定值，则命令转移钢辊32的伺服电机减慢速度，使单位时间内由转移钢辊32 带出的胶水量减少，直至薄膜上获得的胶层厚度与设定值一致。从而实现了对涂胶量的闭环控制，使涂胶量在运行过程中即使遇到胶水粘度改变、辊筒温度改变、涂胶速度变化等情况也能维持稳定，保证了薄膜涂胶的质量。此外，当测得的涂胶量超出设定范围时，还可以通过报警及时提示操作人员，从而避免了废品的产生，降低了生产的风险。
在本实施例中，还包括供胶装置，供胶装置包括两个储胶桶11、两个计量齿轮泵12、两条保温管13和一个可加热静态混合管14，所述储胶桶11、计量齿轮泵12、保温管13、可加热静态混合管14之间采用管道连接，所述两个储胶桶11内的胶水由计量齿轮泵12输出后经保温管13进到可加热静态混合管14中混合，所述可加热静态混合管14的输出口位于计量钢辊31和转移钢辊32之间的胶槽上方，所述计量齿轮泵12由与PLC控制装置2连接的伺服电机驱动。两个储胶桶11、两个计量齿轮泵12、两个保温管13和一个可加热静态混合管14的设置可以满足双组份反应型热熔胶的需求，不同组份的热熔胶加入到不同的储胶桶11中，通过管道经过计量齿轮泵12和保温管13最终在同一个可加热静态混合管14中混合均匀。保温管13和可加热静态混合管14的设置，能够保持双组份热熔胶的温度，保证两个组份混合时的粘度较低。最终混合完毕的胶水从可加热静态混合管14的输出口流到计量钢辊31和转移钢辊32之间的胶槽内。计量齿轮泵12由伺服电机121驱动转动，对胶水的流量进行控制。
在本实施例中，所述储胶桶11内设置有压盘111、熔胶板112、缓冲缸113，所述储胶桶上方还设置有推动压盘下压的气缸114。熔胶板112能将固体状态的热熔胶加热融化成液态，缓冲缸113的设置能使换胶时不用停机，气缸114能推动压盘111下压使融化后的胶水稳定向下流动。
在本实施例中，所述PLC控制装置2还连接有对胶水液位进行测量的液位传感器，所述液位传感器设置于计量钢辊31和转移钢辊 32之间的胶槽内。实际生产中，计量钢辊31和转移钢辊32加上两侧的挡板组成一个胶槽，供胶装置供应过来的混合胶水存贮于此胶槽中，液位传感器对胶槽中的胶水液位进行检测，将得到的信号输送给 PLC控制装置2进行处理。
在本实施例中，所述计量齿轮泵12下方安装有压强传感器122，所述压强传感器122与PLC控制装置2连接。压强传感器122能检测计量齿轮泵12泵出胶水的压力信号，传送到PLC控制装置2中。 PLC控制装置2根据需求，发出信号给控制计量齿轮泵的伺服电机121，伺服电机121可以对计量齿轮泵12进行调节，从而可以控制两个组分的配比和流量。
参照图1，所述检测装置位于转移钢辊32的后方；所述计量钢辊31、转移钢辊32、涂布钢辊34为钢辊，转移胶辊33和涂胶压辊 35为胶辊。检测装置通过检测转移钢辊32上的胶层厚度作为数据，由于转移钢辊32上的胶层厚度和旋转的表面线速度，及涂布钢辊34 的表面线速度直接决定了所涂薄膜上的胶层厚度，因此可以通过PLC 控制装置计算出所涂薄膜上的涂胶量。由于转移钢辊32为钢辊，对转移钢辊32进行检测，基材表面的油墨、原有涂层或其他物质不会对检测造成影响。超声波测厚仪43检测出来的数据传递给PLC控制装置2，由PLC控制装置2将测得的涂胶量与设定的涂胶量进行比较，根据比较结果调整转移钢辊32的转速，若测得的涂胶量低于设定值，则PLC控制装置2命令加快转移钢辊32的转速，单位时间内就可供应更多的胶给涂布钢辊34，使得涂胶量增大；若涂胶量高于设定值，则PLC控制装置2命令降低转移钢辊32的转速，单位时间内供应给涂布钢辊34的胶量变小，使得涂胶量减小；从而实现了自动地将涂胶量控制在允许误差范围之内。
在本实施例中，计量钢辊31由与PLC控制装置2连接的步进电机或伺服电机驱动转动，计量钢辊31的转动可以确保受热和传热的均匀，进而保证涂胶的均匀性。
在本实施例中，所述检测装置包括导轨41、支架42、同步带和超声波测厚仪43，所述支架42安装在导轨41上，所述超声波测厚仪43固定在支架42上，所述支架42由与PLC控制装置2相连的步进电机或伺服电机通过同步带驱动在导轨41上往返运动。检测装置设置于转移钢辊32的后方，超声波测厚仪43对转移钢辊32上的胶层厚度进行左右往复地扫描，每个测量点在1-3秒时间内取100-300 个数据，求取其平均值作为该点当时测得的涂胶量数据。电机驱动同步带使支架42与超声波测厚仪43在导轨41上往返运动，确保所得到数据的准确性。
以上具体结构和尺寸数据是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，其特征在于：包括PLC控制装置(2)、多辊涂布装置和检测装置，所述多辊涂布装置包括计量钢辊(31)、转移钢辊(32)、转移胶辊(33)、涂布钢辊(34)和涂胶压辊(35)，所述检测装置设于转移钢辊(32)的后方，所述检测装置包括超声波测厚仪(43)，所述超声波测厚仪(43)与所述PLC控制装置(2)连接，所述转移钢辊(32)和涂布钢辊(34)分别由伺服电机驱动，所述伺服电机与PLC控制装置(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，其特征在于：还包括供胶装置，供胶装置包括两个储胶桶(11)、两个计量齿轮泵(12)、两条保温管(13)和一个可加热静态混合管(14)，所述储胶桶(11)、计量齿轮泵(12)、保温管(13)、可加热静态混合管(14)之间采用管道连接，所述两个储胶桶(11)内的胶水由计量齿轮泵(12)输出后经保温管(13)进到可加热静态混合管(14)中混合，所述可加热静态混合管(14)的输出口位于计量钢辊(31)和转移钢辊(32)之间的胶槽上方，所述计量齿轮泵(12)由与PLC控制装置(2)连接的伺服电机(121)驱动。
3.根据权利要求2所述的一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，其特征在于：所述储胶桶(11)内设置有压盘(111)、熔胶板(112)、缓冲缸(113)，所述储胶桶(11)上方还设置有推动压盘下压的气缸(114)。
4.根据权利要求1所述的一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，其特征在于：所述PLC控制装置(2)还连接有对胶水液位进行测量的液位传感器，所述液位传感器设置于计量钢辊(31)和转移钢辊(32)之间的胶槽内。
5.根据权利要求2所述的一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，其特征在于：所述计量齿轮泵(12)下方安装有压强传感器(122)，所述压强传感器(122)与PLC控制装置(2)连接。
6.根据权利要求1所述的一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，其特征在于：所述检测装置位于转移钢辊(32)的后方；所述计量钢辊(31)、转移钢辊(32)、涂布钢辊(34)为钢辊，转移胶辊(33)和涂胶压辊(35)为胶辊。
7.根据权利要求1所述的一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，其特征在于：所述计量钢辊(31)由与PLC控制装置(2)连接的步进电机或伺服电机驱动。
8.根据权利要求1所述的一种采用超声波测厚仪进行涂布量闭环控制的涂胶装置，其特征在于：所述检测装置包括导轨(41)、支架(42)、同步带和超声波测厚仪(43)，所述支架(42)安装在导轨(41)上，所述超声波测厚仪(43)固定在支架(42)上，所述支架(42)由与PLC控制装置(2)相连的步进电机或伺服电机通过同步带驱动在导轨(41)上往返运动。
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Denomination of utility model: A coating device that uses an ultrasonic thickness gauge for closed-loop control of coating amount Effective date of registration: 20231218 Granted publication date: 20190521 Pledgee: Jiangmen Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Jianghai Technology Branch Pledgor: GUANGDONG SINO-ADHESIVE NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980072341 |
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