CN216323035U - 一种涂布装置及涂布系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种涂布装置及涂布系统，其中，涂布装置包括：涂布模块，所述涂布模块包括涂布辊和涂布模头，所述涂布辊用于转动时带动底材向所述涂布模头移动，所述涂布模头用于将涂料涂覆在所述底材上；误差获取模块，与所述涂布辊之间具有预设距离，用于获取所述涂布辊转动的圆跳动误差，并将所述圆跳动误差传输至联动模块；联动模块，用于根据传输至所述联动模块的所述圆跳动误差实时调整所述涂布模头的位置，以使所述涂布辊和所述涂布模头之间的距离保持不变。本申请提供的涂布装置可以解决涂布工艺中浆料的涂覆厚度不均的问题。

Description

一种涂布装置及涂布系统

技术领域

本申请实施例涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种涂布装置及涂布系统。

背景技术

锂离子动力电池凭借能量密度高、使用寿命长和绿色环保等优点，逐渐占据了电池能源的大部分市场。而电极极片作为锂离子动力电池的基础，决定了锂离子动力电池的电化学性能，因极片涂布工艺引起的电池失效在锂离子动力电池失效的原因中所占比例高达10％。

涂布工艺是浆料制备完成后的下一道工序，主要是指将制备好的浆料均匀的涂覆在正负极集流体上。在涂布工艺中，浆料的涂覆厚度是极小的，因此很容易使最终涂覆在集流体上的浆料的厚度不均，从而影响极片的电化学性能。

极片决定了锂离子动力电池最终的循环、倍率、安全等性能，涂布工艺的参数的优劣又极大的影响极片的性能。因此，亟需一种涂布装置来解决涂布工艺中浆料的涂覆厚度不均的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种涂布装置及涂布系统，解决了涂布工艺中因设备运行波动造成的涂覆厚度不均的问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种涂布装置，包括：

涂布模块，涂布模块包括涂布辊和涂布模头，涂布辊用于转动时带动底材向涂布模头移动，涂布模头用于将涂料涂覆在底材上；

误差获取模块，与涂布辊之间具有预设距离，用于获取涂布辊转动的圆跳动误差，并将圆跳动误差传输至联动模块；

联动模块，用于根据传输至联动模块的圆跳动误差实时调整涂布模头的位置，以使涂布辊和涂布模头之间的距离保持不变。

通过误差获取模块获取涂布辊在运行时产生的圆跳动误差，使得联动模块可以直接根据该圆跳动误差实时调整涂布模头的位置，从而保证涂布辊和涂布模头之间的距离不变，进而确保底材在经过涂布模头时被涂覆的涂料的厚度不变。

在一些实施例中，联动模块包括：

误差补偿模块，用于根据圆跳动误差推动位移传递模块产生位移；

位移传递模块，与涂布模头固定连接，位移传递模块产生位移时，推动涂布模头移动，以调整涂布模头的位置。

通过误差补偿模块可以根据圆跳动误差产生相应的位移，进而推动位移传递模块产生相应的位移，位移传递模块与涂布模头为固定连接，因此位移传递模块在位移时推动涂布模头进行相应的移动，从而可以根据圆跳动误差实时地调整涂布模头的位置。

在一些实施例中，误差补偿模块包括：

信号转换器，用于将圆跳动误差转换为电压信号，并将电压信号传输至压电陶瓷；

压电陶瓷，在接收到电压信号时产生变形，用于推动位移传递模块产生位移。

通过信号转换器将圆跳动误差的数字信号转换成电压信号，并将电压信号输入压电陶瓷，压电陶瓷在电压信号的作用下会产生对应的变形量，从而推动与压电陶瓷紧密贴合的第一滑块移动，通过压电陶瓷和信号转换器之间的配合，达到根据圆跳动误差精准的调整涂布模头的位置的目的，简单结构且精度高。

在一些实施例中，位移传递模块包括：

弹性件，与压电陶瓷固定，压电陶瓷产生变形时推动弹性件发生变形；

滑动模块，与弹性件接触，弹性件发生变形时，推动滑动模块发生位移；

滑动模块，与涂布模头固定，用于在滑动模块发生位移时推动涂布模头移动。

通过设置与压电陶瓷固定的弹性件，可以准确的感知压电陶瓷的变形，增加了微变形位移的传递准确率，弹性件与压电陶瓷固定可以使弹性件跟随压电陶瓷变形，进一步保证了通过滑动模块发生移动的准确率。弹性件变形可以推动与弹性件接触的滑动模块移动，继而调整与滑动模块固定连接的涂布模头的位置。

在一些实施例中，滑动模块包括：

第一滑块，与弹性件接触，弹性件发生变形时，推动第一滑块发生位移；

第二滑块，第二滑块的其中一面与第一滑块接触，另一面与涂布模头固定，第一滑块产生位移时推动第二滑块发生位移，第二滑块发生位移时推动涂布模头移动，以调整涂布模头的位置。

通过第一滑块与弹性件接触，可以使第一滑块在弹性件变形时受到力的作用产生位移，进而推动与第一滑块接触的第二滑块产生位移，第二滑块又与涂布模头互相固定，从而可以推动涂布模头移动，以调整涂布模头的位置。

在一些实施例中，位移传递模块包括：

第一滚针，夹持在第一滑块和第二滑块之间。

通过在第一滑块和第二滑块之间设置第一滚针，避免第一滑块和第二滑块之间的面接触，增加了设备的耐用性。与此同时通过第一滚针传递作用力可以使第一滑块以较小的力推动第二滑块产生相应的位移，有利于根据圆跳动误差准确的调整第二滑块的位移，使传递推力的效率更高，可以高效且准确的调整涂布模头的位置。

在一些实施例中，第一滚针固定在第一滑块或第二滑块上，以避免第一滚针掉落。

通过将第一滚针固定在第一滑块或第二滑块中的一方，可以避免在第一滑块或第二滑块移动时第一滚针从第一滑块和第二滑块之间滑落，使第一滑块、第二滚针和第二滑块之间的结构更牢固，配合更可靠，提高了涂布装置的可靠性。

在一些实施例中，涂布装置还包括：

安装座，用于固定压电陶瓷；

螺纹杆，用于将压电陶瓷固定在安装座上。

通过将压电陶瓷固定在安装座上，可以限制压电陶瓷的活动空间，从而限制与压电陶瓷固定的弹性件和与弹性件接触设置的第一滑块的活动空间，增加设备可靠性。通过螺纹杆将压电陶瓷模块固定在安装座上，可以更灵活的调整压电陶瓷的位置，进而调整与压电陶瓷固定的弹性件的位置，从而限制与弹性件接触的第一滑块的活动范围和轨迹，防止第一滑块脱离预设的位移轨道，无法推动第二滑块发生位移，影响涂布模头的位置的调整。

在一些实施例中，涂布装置还包括：

第二滚针，夹持在第一滑块和安装座之间。

通过在第一滑块和安装座的内侧壁之间设置第二滚针，抵消第一滚针给第一滑块的反作用力，第二滚针夹持在第一滑块和安装座的内侧壁之间，可以在抵消反作用力的同时减小安装座和第二滚针之间的摩擦。

在一些实施例中，涂布装置还包括：

固定装置，用于固定涂布模头。

通过固定装置将涂布模头固定，以在位移传递模块移动时推动涂布模头移动，从而调整涂布模头的位置。

在一些实施例中，误差获取模块包括：

位移传感器，与涂布辊之间具有预设距离，位移传感器用于测量涂布辊的位置变化，位置变化指示圆跳动误差。

通过与涂布辊具有预设距离的位移传感器检测涂布辊到自身的距离，可以通过涂布辊与位移传感器之间的距离与预设距离直接计算得到涂布辊的圆跳动误差。

根据本申请实施例的另一方面，提供了一种涂布系统，包括移动装置和如第一方面任意一项实施例的涂布装置。其中：

移动装置，用于在涂布辊带动底材向涂布模头移动之前，将涂布模头移动至预设位置。

通过移动装置将涂布装置的涂布模头移动到预设位置，可以根据需要灵活且准确的固定涂布模头的位置，避免涂布辊和涂布模头之间出现除圆跳动误差以外的不利因素，提高涂布装置的涂布效率。

本申请实施例通过误差获取模块获取涂布辊的圆跳动误差，利用联动装置根据圆跳动误差实时调整涂布模头的位置，以使涂布模头跟随涂布辊的圆跳动的方向移动与圆跳动误差大小一致的位移，抵消涂布辊的圆跳动带来的涂布辊和涂布模头之间的距离的波动，从而保证涂布辊和涂布模头之间的距离保持不变，使得涂布模头涂覆于底材上的涂料的厚度均匀。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请实施例提供的一种涂布模头的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种涂布辊的圆跳动示意图；

图3是本申请实施例提供的一种涂布装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的误差补偿模块的一种原理示意图；

图5是本申请实施例提供的误差补偿模块的另一种原理示意图；

图6是本申请实施例提供的一种压电陶瓷的原理示意图；

图7是本申请实施例提供的一种滑动模块的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种固定装置的详细结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种误差获取模块的原理示意图；

图10是本申请实施例提供的涂布装置的另一种结构示意图。

附图标记：

1、涂布装置；11、底材；12、涂料；13、圆跳动误差；

2、涂布模块；21、涂布辊；22、涂布模头；23、出料口；

3、误差获取模块；31、位移传感器；32、支架；

4、联动模块；41、误差补偿模块；42、位移传递模块；

411、信号转换器；412、压电陶瓷；421、弹性金属片；422、滑动模块；

4221、第一滑块；42211、第一斜面；

4222、第二滑块；42221、第二斜面；

423、第一滚针；

5、安装座；51、容纳腔；52、内侧壁；53、螺纹杆；

6、第二滚针；

7、固定装置；71、固定装置的第一侧；72、固定装置的第二侧；73、底板； 74、螺丝；

8、涂布系统；81、移动装置；82、伺服电机；83、气缸。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的涂布装置的具体结构进行限定。例如，在本申请的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，诸如X方向、Y方向以及Z方向等用于说明本实施例的涂布装置的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当电池包的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应所述改变。

此外，本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

随着环保意识的增强，新能源以其特有的节能环保的优点出现在大众视野里，人们逐渐放弃传统的污染环境的煤炭石油等能源，而选择更环保的新能源。锂离子动力电池作为新能源之一，凭借能量密度高和使用寿命长等优势逐渐占据了电池能源的大部分市场，成为了如电动汽车等用电装置的主要的能源提供设备。

锂离子动力电池的高性能离不开制造工艺支撑，高精度的制造工艺既实现了锂离子动力电池的高性能，又保证了其性能的稳定。锂离子动力电池的充放电功能主要通过电解液、极耳和极片完成，极片作为连通电解液和极耳的部件，决定了锂离子动力电池的电化学性能。因此，极片的制造工艺在锂离子动力电池的制造过程中尤为重要。

极片是通过在正负集流体上均匀的涂敷对应的浆料制造完成的，因此又称极片的制造工艺为涂布工艺。极片所涂敷的浆料的厚度是否一致决定了极片的品质，如果极片上涂敷的浆料的厚度不一致，很容易引起电池失效，进而引起锂离子动力电池失效。

在理想的情况下，涂布工艺可以将制备好的浆料均匀的涂覆在正负极集流体上，但在实际制造过程中，浆料涂敷的厚度较难控制。这是因为在涂布设备工作时，设备自身很容易产生波动，比如涂布辊21自身所产生的圆跳动，使得其与涂布模头22之间的距离时近时远，而集流体正是在从两者之间通过时被涂敷浆料，因此，涂布辊21自身圆跳动所造成的与涂布模头22之间的距离变化便造成了极片上浆料的厚度不一致，从而影响极片的品质，影响锂离子动力电池的使用寿命，严重者还会发生事故，危害生命。

因此，本申请实施例提供一种涂布装置1，用来解决涂布辊21自身圆跳动所造成的涂布厚度不均的问题。

本申请实施例描述的涂布装置1可以适用于制造极片。通过该涂布装置制造得到的极片可以用于形成电极组件，形成的电极组件可以用于制造电池，这种电池可以适用于各种用电装置。用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。

本申请实施例提供的一种涂布装置1，包括：

涂布模块2，涂布模块2包括涂布辊21和涂布模头22，涂布辊21用于转动时带动底材11向涂布模头22移动，涂布模头22用于将涂料12涂覆在底材 11上；

误差获取模块3，与涂布辊21之间具有预设距离，用于获取涂布辊21转动的圆跳动误差13，并将圆跳动误差13传输至联动模块4；

联动模块4，用于根据传输至联动模块4的圆跳动误差13实时调整涂布模头22的位置，以使涂布辊21和涂布模头22之间的距离保持不变。

图1是本申请实施例提供的一种涂布模头的结构示意图，示例性的，如图1 所示，涂布辊21为一个圆柱体，其在径向上围绕圆柱体的中轴线做圆周转动，圆周转动的速度决定了底材11向涂布模头22前进的速度。涂布模头22具有出料口23，出料口23的方向朝向涂布辊21，底材11可从涂布辊21与涂布模头 22的出料口23之间的间隙中通过。

具体的，间隙的距离值可以根据底材11与底材11的单面涂覆厚度确定，例如底材11为10微米～20微米的铝箔或铜箔，单面涂覆厚度在70微米～80微米之间，则间隙的距离值可以在100微米～200微米之间。

极片由在底材11上涂覆涂料12完成，例如，正极片涂覆的涂料12可以是锰酸锂或磷酸铁锂，负极片涂覆的涂料12可以是石墨或硅。其中，底材11是指正负极集流体，例如，正极集流体可以是铝箔，负极集流体可以是铜箔或镍箔。本申请对此不作限制。

底材11平铺在涂布辊21的侧面，由涂布辊21向涂布模头22的方向传送，当底材11被涂布辊21传送到涂布模头22的出料口23处时，底材11被涂布模头22涂覆上涂料12。为了达到较高的极片品质，需要确保底材11被涂覆的涂料12的厚度均匀，但在制造极片的过程中，由于涂布所需的精细度极高，设备的一点点波动都能带来较大的误差，尤其呈现在涂布辊21的圆跳动误差13上。

图2是本申请实施例提供的一种涂布辊的圆跳动示意图，如图2所示，涂布辊21很难被加工成在涂布工艺所需的量级上的一个标准的圆柱，使得涂布辊 21在做圆周转动时在径向上会出现明显的波动，另外，在涂布辊21的工作过程中，机器通过电机驱使涂布辊21发生转动，使得涂布辊21自身也会有一定的震动，该震动也会对涂布辊21在径向上发生波动，在上述因素的作用下，涂布辊21与涂布模头22的出料口23之间的距离由d1变为d2，距离的变化值d＝d1-d2 即为涂布辊21造成的圆跳动误差13。涂布辊21的波动直接影响了涂布辊21 和涂布模头22的出料口23之间的距离，导致出料口23涂覆在底材11上的涂料12的量也发生波动，进而导致涂料12厚度发生改变。

例如，涂布辊21的圆跳动误差13为3微米时，肉眼难以观察到涂布辊21 的圆跳动，但对于理想涂覆厚度为70微米的底材11来说，圆跳动误差13会导致涂覆厚度在67微米～73微米之间来回波动，当在卷绕工艺中将极片卷绕在一起时，会使极片有明显的厚薄不均，影响最终制造的电池的使用寿命和安全性能。

因此，本申请实施例提供的涂布装置1中，误差获取模块3可以通过获取涂布辊21的圆跳动误差13来获取涂布工艺中的误差，为通过调整设备减小误差带来数据支撑。

图3是本申请实施例提供的一种涂布装置的结构示意图，如图3所示，误差获取模块3可以设置在涂布辊21的上方接近出料口23的位置，和涂布辊21 之间具有预设距离，例如，预设距离可以是25000微米。涂布辊21具有一个理想的运行状态，在理想状态下，涂布辊21在做圆周运动时，涂布辊21靠近涂布模头22的出料口23的距离应始终保持一致，例如距离为110微米。在此基础上，误差获取模块3可以通过获取涂布辊21与误差获取模块3之间的距离来获取圆跳动误差13，例如涂布辊21与误差获取模块3之间的测量距离为24998 微米、预设距离是25000微米时，圆跳动误差13为2微米，也可以通过获取涂布辊21与涂布模头22之间的距离来获取圆跳动误差13，例如涂布辊21与涂布模头22之间的测量距离为113微米、涂布辊21靠近涂布模头22的出料口23 的距离为110微米时，则圆跳动误差13为3微米，还可以直接获取涂布辊21 在运行时的径向距离来获取圆跳动误差13，本申请对此不作限制。

可选的，误差获取模块3也可以设置在涂布辊21的上方距离出料口23有预设的补偿距离的位置，用于提前测得圆跳动误差13，在联动模块4调整涂布模头22的位置所用时间较长的情况下，可以避免调整造成的延迟。其中，补偿距离可以通过涂布辊21做圆周转动的速度和调整涂布模头22的位置所需的时间共同确定。

联动模块4与涂布模块2可以固定连接，也可以接触连接，通过力的传递推动涂布模块2中的涂布模头22改变位置。联动模块4与误差获取模块3之间具有通信连接，联动模块4可以接收误差获取模块3发送的圆跳动误差13，从而根据圆跳动误差13产生相应的推力，进而推动涂布模头22改变相应的位置，以在涂布辊21在径向产生波动时通过涂布模头22抵消该波动产生的圆跳动误差13。

具体的，联动模块4与误差获取模块3之间可以通过光纤、数据线等有线传输方式连接，也可以通过蓝牙、热点等无线传输方式连接，本申请对此不作限制。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过误差获取模块3获取涂布辊21在运行时产生的圆跳动误差13，使得联动模块4可以直接根据该圆跳动误差13实时调整涂布模头22的位置，从而保证涂布辊21和涂布模头22之间的距离不变，进而确保底材11在经过涂布模头22时被涂覆的涂料12的厚度不变。

在一些实施例中，联动模块4包括：

误差补偿模块41，用于根据圆跳动误差13推动位移传递模块42产生位移；

位移传递模块42，与涂布模头22固定连接，位移传递模块42产生位移时，推动涂布模头22移动，以调整涂布模头22的位置。

如图3所示，误差补偿模块41的右侧与位移传递模块42左侧固定连接，位移传递模块42的上方与涂布模头22固定，从而可以在误差补偿模块41左右移动时推动位移传递模块42向对应的方向移动对应的距离，使涂布模头22向对应的方向移动对应的距离，调整涂布模头22的位置。

图4是本申请实施例提供的误差补偿模块的一种原理示意图。示例性的，如图4所示，误差补偿模块41可以设置在位移传递模块42的左侧，误差补偿模块41和位移传递模块42之间通过互相配合的斜面接触，涂布模头22设置在位移传递模块42的上方，误差获取模块3与误差补偿模块41存在通信连接。

误差获取模块3获取涂布辊21的圆跳动误差13，将圆跳动误差13传输至误差补偿模块41，误差补偿模块41根据圆跳动误差13产生竖直方向上的位移，推动位移传递模块42产生水平方向上的位移，以消除涂布辊21的圆跳动误差 13所造成的涂布辊21和涂布模头22之间的间距误差。

例如，圆跳动误差13可以为-2微米，表示涂布辊21在标准距离的基础上向远离涂布模头22的方向移动了2微米，则误差补偿模块41推动位移传递模块42产生相应的位移，推动涂布模头22向靠近涂布辊21的方向移动2微米，从而保持涂布辊21和涂布模头22之间的距离不变。

可选的，误差补偿模块41也可以根据圆跳动误差13产生水平方向的推力，推动位移传递模块42产生水平方向上的位移。

图5是本申请实施例提供的误差补偿模块的另一种原理示意图。示例性的，如图5所示，误差补偿模块41、位移传递模块42和涂布模头22处于同一水平线上，误差补偿模块41设置在位移传递模块42的右侧，误差补偿模块41和位移传递模块42之间可通过互相配合的斜面(图中未示出)或垂直的面接触设置，涂布模头22设置在位移传递模块42的左侧，误差获取模块3与误差补偿模块 41存在通信连接。

误差获取模块3获取涂布辊21的圆跳动误差13，将圆跳动误差13传输至误差补偿模块41，误差补偿模块41产生水平方向上的位移时推动位移传递模块 42产生水平方向上的位移。例如，圆跳动误差13表示涂布辊21向左偏移了3 微米，则误差补偿模块41根据圆跳动误差13产生向左3微米的位移，推动位移传递模块42向左移动3微米，从而调整涂布模头22向左偏移3微米，以此抵消涂布辊21的圆跳动误差13所造成的涂布辊21和涂布模头22之间的间距误差。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过误差补偿模块41根据圆跳动误差13 产生相应的位移，进而推动位移传递模块42产生相应的位移，位移传递模块42 与涂布模头22为固定连接，因此位移传递模块42在位移时推动涂布模头22进行相应的移动，从而可以根据圆跳动误差13实时地调整涂布模头22的位置。

在一些实施例中，误差补偿模块41包括：

信号转换器411，用于将圆跳动误差13转换为电压信号，并将电压信号传输至压电陶瓷412；

压电陶瓷412，在接收到电压信号时产生变形，用于推动位移传递模块42 产生位移。

信号转换器411是可以将一种信号转换成另一种信号的装置，通过信号转换器411将误差获取模块3传输过来的圆跳动误差13，从距离信号转变为电压信号，从而可以将电压信号输入至压电陶瓷412中，利用压电陶瓷412被施加电压时瓷体的伸缩反应来引起压电陶瓷412的变形。

压电陶瓷412在电压信号的作用下会产生高频微变形，借助这一特性，利用信号转换器411将误差获取模块3传输的圆跳动误差13转变为电压信号，并将电压信号传输至压电陶瓷412中，驱使压电陶瓷412产生高频微变形，从而推动第一滑块4221发生位移，结构简单且位移精度高。

图6是本申请实施例提供的一种压电陶瓷的原理示意图，其中，图6中的 (a)图为压电陶瓷412变形前的结构，图6中的(b)图为压电陶瓷412变形后的结构。示例性的，如图6所示，压电陶瓷412固定在安装座5上，在接收到信号转换器411传输过来的电压信号时发生高频微变形，瓷体产生收缩，收缩效果示意图如图6的(b)图所示。瓷体收缩使得与压电陶瓷412固定的弹性件的两端向内收缩，弹性件的本体向一侧鼓起发生变形。滑动模块422在弹性件的变形作用下发生位移，从而可以通过压电陶瓷412和弹性件推动滑动模块 422的移动。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过信号转换器411将圆跳动误差13的数字信号转换成电压信号，并将电压信号输入压电陶瓷412，压电陶瓷412在电压信号的作用下会产生对应的变形量，从而推动与压电陶瓷412紧密贴合的第一滑块4221移动，通过压电陶瓷412和信号转换器411之间的配合，达到根据圆跳动误差13精准的调整涂布模头22的位置的目的，简单结构且精度高。

在一些实施例中，位移传递模块42包括：

弹性件，与压电陶瓷412固定，压电陶瓷412产生变形时推动弹性件发生变形；

滑动模块422，与弹性件接触，弹性件发生变形时，推动滑动模块422发生位移；

滑动模块422，与涂布模头22固定，用于在滑动模块422发生位移时推动涂布模头22移动。

具体的，弹性件的一面与压电陶瓷412模块接触设置，弹性件的另一面与滑动模块422的一面紧密贴合，滑动模块422的另一面与涂布模头22固定。

弹性件与压电陶瓷412可以通过粘接等方式固定，在压电陶瓷412发生高频微变形的同时，弹性件受到力的作用也产生变形，进而推动与弹性件的另一面紧密贴合的滑动模块422发生位移，从而使得与滑动模块422相固定的涂布模头22发生移动，以调整涂布模头22的位置。

可选的，弹性件可以是弹性金属片421，弹性件受到力的作用时产生变形。弹性金属片421可以是矩形、梯形、三角形等，也可以是直片或弯片，本申请对此不作限制。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过设置与压电陶瓷412固定的弹性件，可以准确的感知压电陶瓷412的变形，增加了微变形位移的传递准确率，弹性件与压电陶瓷412固定可以使弹性件跟随压电陶瓷412变形，进一步保证了通过滑动模块422发生移动的准确率。弹性件变形可以推动与弹性件接触的滑动模块422移动，继而调整与滑动模块422固定连接的涂布模头22的位置。

在一些实施例中，滑动模块422包括：

第一滑块4221，与弹性件接触，弹性件发生变形时，推动第一滑块4221发生位移；

第二滑块4222，第二滑块4222的其中一面与第一滑块4221接触，另一面与涂布模头22固定，第一滑块4221产生位移时推动第二滑块4222发生位移，第二滑块4222发生位移时推动涂布模头22移动，以调整涂布模头22的位置。

在弹性件发生变形时，与弹性件接触设置的第一滑块4221受到弹性件的变形的力的作用产生位移，第一滑块4221通过与第二滑块4222贴合的部位将位移产生的力传递给第二滑块4222，推动第二滑块4222产生位移，从而推动与第二滑块4222固定连接的涂布模头22产生相应的位移，达到根据圆跳动误差13 实时调整涂布模头22位置的目的。

例如，第一滑块4221在弹性件的推动下竖直向上移动，第二滑块4222在摩擦力的作用下跟随第一滑块4221发生水平向左的移动，保持与第一滑块4221 之间的贴合，从而带动与第二滑块4222固定的涂布模头22向左移动，调整涂布模头22的位置。

可选的，第一滑块4221和第二滑块4222之间的接触面为斜面。如图3所示，第一滑块4221的下方与弹性件接触，位于第一滑块4221右侧的第一面和位于第二滑块4222左侧的第二面紧密贴合，第一面和第二面为角度一致的斜面，斜面的倾斜角度越大，第一滑块4221和第二滑块4222之间的接触面积越大，第一滑块4221推动第二滑块4222产生位移时所需的力越大。

示例性的，倾斜角度的取值范围可以在10度～20度之间，在保证第一滑块 4221可以推动第二滑块4222做竖直方向的移动的同时减低对第一滑块4221所需的力的要求。

通过第一斜面42211和第二斜面42221增加了第一滑块4221和第二滑块 4222之间的受力面积，确保第一滑块4221发生位移时将位移产生的力准确的传递给第二滑块4222，从而实时调整涂布模头22的位置。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过第一滑块4221与弹性件接触，可以使第一滑块在弹性件变形时受到力的作用产生位移，进而推动与第一滑块4221 接触的第二滑块4222产生位移，第二滑块4222又与涂布模头22互相固定，从而可以推动涂布模头22移动，以调整涂布模头22的位置。

在一些实施例中，位移传递模块42还包括：

第一滚针423，夹持在第一滑块4221和第二滑块4222之间。

图7是本申请实施例提供的一种滑动模块的结构示意图，如图7所示，第一滚针423包括4个滚针，第一滚针423位于第一滑块4221右侧的第一面和位于第二滑块4222左侧的第二面之间，通过第一滚针423在第一滑块4221和第二滑块4222之间传递作用力，使得第一滑块4221移动时第二滑块4222跟随第一滑块4221移动。

第一滚针423将第一滑块4221和第二滑块4222之间的面接触转为第一滚针423和第一滑块4221、第二滑块4222的线接触，减小了力的接触面积，使得第一滑块4221可以更轻松的推动第二滑块4222移动，提高了第一滑块4221推动第二滑块4222移动的效率。

具体的，第一滚针423可以由多个滚针组成，可以根据第一滑块4221和第二滑块4222之间的接触面积确定个数，也可以根据用户的需求任意设置，本申请实施例对第一滚针423中包含的滚针的个数不作限制。

可选的，第一面和第二面为角度一致的斜面，斜面的倾斜角度可以为76度。

通过第一滚针423分别与第一滑块4221和第二滑块4222接触，使得接触面积从第一滑块4221与第二滑块4222的面接触变为第一滚针423与第一滑块4221、第一滚针423和第二滑块4222之间的面接触，减小了第一滑块4221推动第二滑块4222移动时的接触面积，从而提高第一滑块4221的位移产生的推力作用在第二滑块4222上的效率，使涂布装置1更耐用，也更节省能源。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过在第一滑块4221和第二滑块4222 之间设置第一滚针423，避免第一滑块4221和第二滑块4222之间的面接触，增加了设备的耐用性，与此同时通过第一滚针423传递作用力可以使第一滑块 4221以较小的力推动第二滑块4222产生相应的位移，有利于根据微米级的圆跳动误差13准确的调整第二滑块4222的位移，使传递推力的效率更高，可以高效且准确的调整涂布模头22的位置。

在一些实施例中，第一滚针423固定在第一滑块4221或第二滑块4222上，以避免第一滚针423掉落。

如图7所示，第一滚针423可以固定在第一滑块4221右侧的第一面上，此时第一滚针423与第二滑块4222之间为线接触。在第一滑块4221产生位移时，固定在第一滑块4221上的第一滚针423跟随第一滑块4221移动，进而推动与第一滚针423接触的第二滑块4222移动。

或者，第一滚针423固定在第二滑块4222左侧的第二面上，此时第一滚针 423与第一滑块4221之间为线接触。在第一滑块4221产生位移时，推动与第一滑块4221接触的第一滚针423滚动，进而推动与第一滚针423固定的第二滑块 4222移动。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过将第一滚针423固定在第一滑块4221 或第二滑块4222中的一方，可以避免在第一滑块4221或第二滑块4222移动时第一滚针423从第一滑块4221和第二滑块4222之间滑落，使第一滑块4221、第二滚针6和第二滑块4222之间的结构更牢固，配合更可靠，提高了涂布装置 1的可靠性。

在一些实施例中，涂布装置1还包括安装座5和螺纹杆53。其中：

安装座5，用于固定压电陶瓷412。

螺纹杆53，用于将压电陶瓷412固定在安装座5上。

压电陶瓷412固定在安装座5上，可以通过机械夹持或胶水粘接等方式固定，本申请对此不作限制。

如图7所示，安装座5的截面可以是一侧开口的方形，封闭的三侧组成一个容纳腔51，压电陶瓷412、弹性件和第一滑块4221固定在容纳腔51中，其中，第一滑块4221的右侧一面从安装座5的开口露出，与第二滑块4222接触设置。

需要说明的是，安装座5的主要作用是为第一滑块4221和变形模块提供一个固定的位置，因此，本申请对安装座5的形状和容纳腔51的形状均不作限制。可选的，安装座5的容纳腔51可以是向右开口的U形。压电陶瓷412、弹性件和第一滑块4221位于U形容纳腔中。通过将压电陶瓷412固定在安装座5上，将与压电陶瓷412固定的弹性件和与弹性件接触设置的第一滑块4221置于安装座5的U形容纳腔中，从而限定压电陶瓷412、弹性件和第一滑块4221的位置和移动方向，使其按照预设轨迹移动，调整涂布模头22的位置。

具体的，螺纹杆53将压电陶瓷412固定在安装座5上，可通过转动螺纹杆 53改变压电陶瓷412在安装座5中的位置，结构简单的达到较好的固定效果和灵活的改变压电陶瓷412的位置。

弹性件通过粘接方式固定在压电陶瓷412上，第一滑块4221与弹性件接触设置，使得弹性件和第一滑块4221的活动范围也被限制在安装座5内，从而通过固定压电陶瓷412来防止弹性件和第一滑块4221滑出预设的位移轨道，导致涂布模头22位置调整失败，同时也使得弹性件和第一滑块4221的位置可以通过改变压电陶瓷412的位置来进行改动。其中，预设的位移轨道是指变形模块高频微变形时变形的方向以及推动第一滑块4221运动的方向。

示例性的，如图7所示，压电陶瓷412、弹性件和第一滑块4221被螺旋杆固定在安装座5的U形容纳腔中，第一滑块4221的右侧在U形容纳腔的开口处露出，通过第二滚针6推动第二滑块4222移动。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过将压电陶瓷412固定在安装座5上，可以限制压电陶瓷412的活动空间，从而限制与压电陶瓷412固定的弹性件和与弹性件接触设置的第一滑块4221的活动空间，增加设备可靠性。通过螺纹杆 53将压电陶瓷412模块固定在安装座5上，可以更灵活的调整压电陶瓷412的位置，进而调整与压电陶瓷412固定的弹性件的位置，从而限制与弹性件接触的第一滑块4221的活动范围和轨迹，防止第一滑块4221脱离预设的位移轨道，无法推动第二滑块4222发生位移，影响涂布模头22的位置的调整。

在一些实施例中，涂布装置1还包括：

第二滚针6，夹持在第一滑块4221和安装座5壁之间。

可以理解的是，在第一滑块4221推动第二滑块4222移动时，第二滑块4222 会对第一滑块4221有相反的作用力，因此，可以通过在第一滑块4221接触第二滑块4222的对应一面设置一个位置固定的物体，来抵消该作用力。

如图7所示，在第一滑块4221移动时，第一滑块4221会对第一滚针423 产生一个力，相应的第一滚针423也会对第一滑块4221产生一个方向相反的力，因此在第一滑块4221的另一侧(与第一滚针423相对的另一面)，设置第二滚针6，第二滚针6夹持在第一滑块4221和安装座5的内侧壁52之间，用来抵消第一滚针423给第一滑块4221的反作用力的同时减小安装座5和第二滚针6之间的摩擦。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过在第一滑块4221和安装座5的内侧壁52之间设置第二滚针6，抵消第一滚针423给第一滑块4221的反作用力，第二滚针6夹持在第一滑块4221和安装座5的内侧壁52之间，可以在抵消反作用力的同时减小安装座5和第二滚针6之间的摩擦。

在一些实施例中，涂布模块2还包括：

固定装置7，用于固定涂布模头22。

图8是本申请实施例提供的一种固定装置的详细结构示意图，如图8所示，固定装置7包括固定装置7本体、底板73和螺丝74，固定装置7通过螺丝74 将涂布模头22的下方与底板73的上方固定，将底板73的下方与固定装置7本体的上方固定，从而将涂布模头22固定在固定装置7上。

可选的，第二滑块4222与固定装置7之间可以通过粘接、卡接或一体成型固定，本申请对此不作限制。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过固定装置7将涂布模头22固定，以在位移传递模块42移动时推动涂布模头22移动，从而调整涂布模头22的位置。

在一些实施例中，误差获取模块3包括：

位移传感器31，与涂布辊21之间具有预设距离，位移传感器31用于测量涂布辊21的位置变化，位置变化指示圆跳动误差13。

可选的，位移传感器31为激光位移传感器31，可以准确的测量圆跳动误差 13，符合涂布装置1对精度的要求。

具体的，误差获取模块3还包括支架32，用于固定位移传感器31。位移传感器31与涂布辊21之间具有预设距离，位移传感器31用于测量涂布辊21的位置变化，位置变化指示圆跳动误差13。

图9是本申请实施例提供的一种误差获取模块的原理示意图。如图9所示，支架32设置在涂布辊21上方的a处，位移传感器31设置在支架32上，位移传感器31的位置为观测点c，与涂布辊21的b点之间具有预设距离。

激光位移传感器31的位置为观测点c，激光位移传感器31从c点向b点发出激光，通过激光返回的时间确定涂布辊21与自身的距离(即b点和c点之间的距离)，若该距离与预设距离不一致，则表示涂布辊21在b点处的径向上存在圆跳动误差13，计算该距离与预设距离的差值则得到圆跳动误差13。

如图9所示，涂布辊21产生圆跳动，导致激光位移传感器31发送的激光在b’处就返回，使得激光位移传感器31最终得到的是b’和c之间的距离，小于b和c之间的距离，从而得到涂布辊21的圆跳动误差13。

可选的，预设距离可以根据激光位移传感器31的最佳测量范围确定。例如 2～3厘米。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过与涂布辊21具有预设距离的位移传感器31检测涂布辊21到自身的距离，可以通过涂布辊21与位移传感器31之间的距离与预设距离直接计算得到涂布辊21的圆跳动误差13。

本申请另一实施例提供了一种涂布系统8，包括：

上述任意一项实施例的涂布装置1；

移动装置81，用于在涂布辊21带动底材11向涂布模头22移动之前，将涂布模头22移动至预设位置。

具体的，如图1所示，预设位置是指经涂布辊21带动向涂布模头22的出料口23移动的底材11，达到涂布辊21上最接近出料口23的位置。在底材11 移动到该预设位置时，浆料从出料口23中出来，涂敷在底材11上。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过移动装置81将涂布装置1的涂布模头22移动到预设位置，可以根据需要灵活且准确的固定涂布模头22的位置，避免涂布辊21和涂布模头22之间出现除圆跳动误差13以外的不利因素，提高涂布装置1的涂布效率。

在一些实施例中，移动装置81包括气缸和伺服电机82。

具体的，伺服电机82与安装座5固定连接，用于调整安装座5的位置。

图10是本申请实施例提供的涂布装置的另一种结构示意图，如图10所示，伺服电机82可以非常准确的且精确度极高的控制位置的变化，当涂布辊21与涂布模头22之间的距离较大时，比如在设备的调试阶段，还未将涂布辊21和涂布模头22之间的相对位置完全固定，此时，伺服电机82作为一个可以改变安装座5位置的机器，可以将安装座5较为精准的调整至恰当的位置，按照用户需求调整位于安装座5的容纳腔51中的第一滑块4221与位移传递模块42之间的相对位置。

此外，气缸可以和固定装置的第一侧71固定，固定装置的第二侧72与联动模块4固定，从而可以使固定装置7在气缸和联动模块4的共同作用下移动，以调整与固定装置7固定的涂布模头22的位置。

如图10所示，固定装置的第一侧71与气缸的活塞杆为固定连接，气缸可以通过调整气压来改变活塞杆的位置，从而改变固定装置7的位置。固定装置7 和涂布模头22之间固定连接，涂布模头22随着固定装置7的移动而移动。固定装置的第二侧72与联动模块4的第二滑块4222固定连接，当第二滑块4222 在第一滑块4221的推动下发生移动时带动固定装置7发生移动，从而使涂布模头22发生移动，达到实时调整涂布模头22位置的效果。

本申请实施例提供的涂布装置1，通过设置与安装座5固定连接的伺服电机 82，可以根据需求适当的调整位于安装座5的容纳腔51中的第一滑块4221与位移传递模块42之间的相对位置，从而使第一滑块4221与位移传递模块42之间的配合可以达到更好的效果。通过将固定装置7与气缸固定，从而利用气缸调整固定装置7的位置，以调整与固定装置7固定连接的涂布模头22的位置。另外，固定装置7与联动模块4固定连接，可以在联动模块4发生移动时产生相应的位移，从而可以对涂布模头22的位置进行实时调整。

综上所述，本申请实施例提供的涂布装置1及涂布机，通过误差获取模块3 获取涂布辊21的圆跳动误差13，利用联动装置根据圆跳动误差13实时调整涂布模头22的位置，以使涂布模头22跟随涂布辊21的圆跳动的方向移动与圆跳动误差13大小一致的位移，抵消涂布辊21的圆跳动带来的涂布辊21和涂布模头22之间的距离的波动，从而保证涂布辊21和涂布模头22之间的距离保持不变，使得涂布模头22涂覆于底材11上的涂料12的厚度均匀。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种涂布装置，其特征在于，包括：

涂布模块，所述涂布模块包括涂布辊和涂布模头，所述涂布辊用于转动时带动底材向所述涂布模头移动，所述涂布模头用于将涂料涂覆在所述底材上；

误差获取模块，与所述涂布辊之间具有预设距离，用于获取所述涂布辊转动的圆跳动误差，并将所述圆跳动误差传输至联动模块；

联动模块，用于根据传输至所述联动模块的所述圆跳动误差实时调整所述涂布模头的位置，以使所述涂布辊和所述涂布模头之间的距离保持不变。

2.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述联动模块包括：

误差补偿模块，用于根据所述圆跳动误差推动位移传递模块产生位移；

所述位移传递模块，与所述涂布模头固定连接，所述位移传递模块产生位移时，推动所述涂布模头移动，以调整所述涂布模头的位置。

3.根据权利要求2所述的涂布装置，其特征在于，所述误差补偿模块包括：

信号转换器，用于将所述圆跳动误差转换为电压信号，并将所述电压信号传输至压电陶瓷；

所述压电陶瓷，在接收到所述电压信号时产生变形，用于推动所述位移传递模块产生位移。

4.根据权利要求3所述的涂布装置，其特征在于，所述位移传递模块包括：

弹性件，与所述压电陶瓷固定，所述压电陶瓷产生变形时推动所述弹性件发生变形；

滑动模块，与所述弹性件接触，所述弹性件发生变形时，推动所述滑动模块发生位移；

所述滑动模块，与所述涂布模头固定，用于在所述滑动模块发生位移时推动所述涂布模头移动。

5.根据权利要求4所述的涂布装置，其特征在于，所述滑动模块包括：

第一滑块，与所述弹性件接触，所述弹性件发生变形时，推动所述第一滑块发生位移；

第二滑块，所述第二滑块的其中一面与所述第一滑块接触，另一面与所述涂布模头固定，所述第一滑块产生位移时推动所述第二滑块发生位移，所述第二滑块发生位移时推动所述涂布模头移动，以调整所述涂布模头的位置。

6.根据权利要求5所述的涂布装置，其特征在于，所述位移传递模块还包括：

第一滚针，夹持在所述第一滑块和所述第二滑块之间。

7.根据权利要求6所述的涂布装置，其特征在于，所述第一滚针固定在所述第一滑块或所述第二滑块上，以避免所述第一滚针掉落。

8.根据权利要求5所述的涂布装置，其特征在于，所述涂布装置还包括：

安装座，用于固定所述压电陶瓷；

螺纹杆，用于将所述压电陶瓷固定在所述安装座上。

9.根据权利要求8所述的涂布装置，其特征在于，所述涂布装置还包括：

第二滚针，夹持在所述第一滑块和所述安装座之间。

10.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述涂布装置还包括：

固定装置，用于固定所述涂布模头。

11.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述误差获取模块包括：

位移传感器，与所述涂布辊之间具有所述预设距离，所述位移传感器用于测量所述涂布辊的位置变化，所述位置变化指示所述圆跳动误差。

12.一种涂布系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至11中任意一项所述的涂布装置；

移动装置，用于在所述涂布辊带动所述底材向所述涂布模头移动之前，将所述涂布模头移动至预设位置。

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