CN219745324U - 动态自调节三辊反向涂布装置 - Google Patents

Abstract

一种动态自调节三辊反向涂布装置，其包括控制单元、涂布辊、带料辊、涂布压辊、计量辊、供液单元、计量辊刮料机构，带料辊、计量辊、涂布压辊对应经带料辊调节机构、计量辊调节机构、涂布压辊调节机构调节与涂布辊之间的间隙；通过计量辊调节机构实时感应感应端的移动幅度，控制单元依据移动幅度，控制调节计量辊与涂布辊之间的间隙变化不超过偏差阈值。该涂布装置能够实现涂布装置的实时动态自动调整，使过宽或过窄的辊间间隙能够得到及时修正，从而能够使涂布液被定量地被转移至基材表层。

Description

动态自调节三辊反向涂布装置

技术领域

本发明涉及涂布装置，具体涉及一种动态自调节三辊反向涂布装置。

背景技术

为实现在基材表层涂覆特定功能的胶、涂料、油墨等具有一定粘稠度的涂布液时，通常采用涂布装置定量控制涂布液的添加量，再将其转移涂覆至基材表层，而后烘干并收卷。而如何是实现涂布液的定量添加，是涂布装置性能可靠性的关键。对于涂布装置，在其运行过程中，会遇到如机械振动、传动稳定性、设备调试困难的影响，这会导致涂布液的定量添加过程不稳定。

为克服上述不良影响，ZL201410735323.5提供了一种新型三辊涂布结构，其利用上下垂直排布的带料辊、计量辊、涂布压辊构成涂布液的传输结构，通过第二分离压合机构改变带料辊和计量辊之间的间隙、第一分离压合机构计量辊和涂布压辊之间的间隙，使涂布液能够定量地被转移至基材表层，并且优选方案采用第二精密丝杆副配合第二斜块引导第二移动架升降，以实现计量辊、涂布压辊的同步升降，从而调节计量辊和带料辊的间距以实现涂布液在计量辊上的定量添加，再通过第一精密丝杆副配合第一斜块引导第一移动架升降，以使涂布压辊单独升降，调节涂布压辊和计量辊之间的间隙。同时，由于涂布装置的带料辊和计量辊之间的间隙、计量辊和涂布压辊之间的间隙距离的进度控制微米级别的，在异常的外界震动、动力机构动力传递引起震动、积累的涂布液在两辊辊面之间形成阻力的影响下，会导致辊间间隙出现不同程度的变宽或变窄，无论何种情况都会导致基材表层的定量涂覆过程受到不良影响；现有技术通过第一、第二分离压合机构抬升各组辊组、移动架的过程中，由于需要通过两套分离压合机构的配合控制、以及两套分离压合机构所带动的各组辊组、移动架较大的自重影响，其调整过程难以达到微米级别精细化的动态自调节，故在设备长时间运行时，需要停机并涂布装置进行校正调整，以消除上述不良影响，避免生产出不良品，造成不必要经济损失。

发明内容

本发明目的在于提供一种动态自调节三辊反向涂布装置，其能够实现涂布装置的实时动态自动调整，使过宽或过窄的辊间间隙能够得到及时修正，从而能够使涂布液被定量地被转移至基材表层。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案加以实施：

一种动态自调节三辊反向涂布装置，其包括控制单元、涂布辊、带料辊、涂布压辊、计量辊、供液单元、计量辊刮料机构；其带料辊、计量辊、涂布压辊对应经带料辊调节机构、计量辊调节机构、涂布压辊调节机构调节与涂布辊之间的间隙；所述涂布辊轴接于主机架上，所述涂布辊、带料辊、涂布压辊、计量辊均由各自独立的辊驱动机构驱动，带料辊、计量辊、涂布压辊沿涂布辊转动方向位置顺次排布；所述计量辊调节机构为设置于主机架上成对设置的第一水平导轨、微调机架、第一伺服电机、第一精密丝杆副、设置于微调机架和主机架上的电子尺和感应端；所述电子尺实时感应感应端的移动幅度，控制单元依据所述移动幅度，控制第一伺服电机驱动第一精密丝杆副带动微调机架沿第一水平滑轨滑动，调节计量辊与涂布辊之间的间隙变化不超过偏差阈值。

进一步的，所述刮刀部和计量辊的接触位悬设于供液单元的涂布液槽上端。

进一步的，所述计量辊刮料机构为成对设置于微调机架上端的摆动轴轴座，刮刀部的摆动轴轴接于摆动轴轴座，角度微调机构通过调节并锁定摆动轴的转幅，使刮刀部与所述计量辊之间保持间隙。

进一步的，所述带料辊调节机构为带料辊轴座和升降调节机构，所述带料辊轴接于所述带料辊轴座，升降调节机构通过调节并锁定所述带料辊轴座的高度，使带料辊与所述涂布辊之间保持间隙。

进一步的，所述带料辊调节机构为带料辊轴座和升降调节机构，所述带料辊轴接于所述带料辊轴座，升降调节机构通过调节并锁定所述带料辊轴座的高度，使带料辊与所述涂布辊之间保持间隙。

进一步的，所述涂布压辊调节机构为涂布压辊轴座和平移调节机构，所述涂布压辊轴接于所述涂布压辊轴座，平移调节机构通过调节并锁定所述涂布压辊轴座的平移幅度，使涂布压辊与所述涂布辊之间保持固定间隙。

进一步的，所述涂布辊、带料辊、涂布压辊、计量辊由各自独立的辊驱动电机一一经万向连轴器驱动旋转。

进一步的，所述供液单元包括升降机构带动升降的涂布液槽，所述升降机构驱动涂布液槽升降至带料辊进入涂布液槽内腔。

本发明至少具有以下有益之处：

通过采用涂布辊作为基准辊，以其位置为基准，以带料辊调节机构、涂布压辊调节机构对带料辊、涂布压辊进行粗调，通过计量辊调节机构使计量辊和转换辊之间的辊间间隙这一单一变量进行微米级的实时精细化调整，能够有效提高设备的可控性和灵敏度，调整的及时性、精准性，防止计量辊和涂布辊间隙出现过度偏移，从而有效消除异常的外界震动、动力机构动力传递引起震动、积累的涂布液在两辊辊面之间形成阻力等不良因素对涂布液计量过程的影响；

相对于现有技术采用第一、第二分离压合机构垂向抬升涂布压辊、计量辊以及附属部件的形式，本发明以第一水平导轨、微调机架、第一伺服电机、第一精密丝杆副作为驱动计量辊微调平移的机构，避免了垂向抬升大重量辊组和附属部件对精密丝杆副部件的影响，使微米级别精细化的动态自调节过程难更为稳定；配合合理的计量辊刮料机构，安装至计量辊调节机构并形成随动结构，还能减少额外作为动力机构的振动源，避免其驱动计量辊刮料机构相对于计量辊刮料时，可能造成干扰涂布液计量准确性的不良影响。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明侧面的透视示意图。

实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，下面通过实施例结合附图对本发明进行详细描述：

实施例

如图1-2所示，一种动态自调节三辊反向涂布装置，其包括控制单元、涂布辊10、带料辊11、涂布压辊13、计量辊12、供液单元、计量辊刮料机构、主机架2，涂布辊10轴接于主机架2上并经涂布辊驱动电机驱动；以其转动方向，带料辊11、计量辊12、涂布压辊13沿涂布辊10转动方向位置顺次排布，带料辊11经带料辊驱动电机驱动，带料辊调节机构调节带料辊11与涂布辊10之间的间隙；计量辊12经计量辊驱动电机驱动，计量辊调节机构调节计量辊12与涂布辊10之间的间隙；涂布压辊13经涂布压辊驱动电机驱动，涂布压辊调节机构调节涂布压辊13与涂布辊10之间的间隙。

具体的，带料辊调节机构设置于主机架2上且位于涂布辊10的下方，供液单元位于带料辊11的下方。具体的，其为带料辊轴座111和升降调节机构构成，将带料辊11轴接于带料辊轴座111，升降调节机构通过调节并锁定带料辊轴座111的高度，使带料辊11与所述涂布辊10之间保持间隙，供液单元包括升降机构32带动升降的涂布液槽31，升降机构32驱动涂布液槽31升降至带料辊11进入涂布液槽31内腔时，供料系统将涂布液泵至涂布液槽31，带料辊11能够从涂布液槽31获取涂布液，在带料辊驱动电机驱动带料辊11相对于涂布辊10旋转后，带料辊11将涂布液逆向转移至涂布辊10，此时涂布辊10辊面带料辊11至计量辊12之间的第一区间范围能被均匀地涂覆上含量略为盈余的涂布液；

上述工作过程中，由于第一区间范围的涂布液以略为盈余的的方式添加，在控制带料辊11与涂布辊10之间保持稳定间隙，实现第一区间范围内的涂布液含量在粗调范围内，确保涂布液不在计量辊12和涂布辊10之间的间隙范围造成过多堆积的状态下，其带料辊11与涂布辊10之间的辊间间隙无需频繁且过于追求精确调节；同时为了提高调节过程的便利性，在本实施例中，升降调节机构为设置于主机架2两侧的升降导轨112、驱动带料辊轴座111沿升降导轨112升降的升降螺杆副113、调节升降螺杆旋转使带料辊轴座111升降的调节手轮114。通过该结构，操作工能够便利地调节完成带料辊轴座111的粗调定位并锁定，并使带料辊11与涂布辊10之间保持合理的间隙范围；

为实现涂布液在涂布辊10辊面计量辊12至涂布压辊13之间的第二区间范围的精准控制，需要通过调节计量辊12和涂布辊10之间的间隙并维持稳定，并且其间隙范围允许变化的偏差阈值需要控制在数微米之间。由于生产场所可能发生的异常的外界震动、动力机构动力传递引起震动、积累的涂布液在两辊辊面之间形成阻力，不可避免会地对计量辊12和涂布辊10之间的辊间间隙影响，相对于现有技术采取定期停机调试的技术方案，本发明通过计量辊调节机构对计量辊12的精确实时调节，能实现涂布量的精确计量控制。

具体的，计量辊调节机构为设置于主机架2上成对设置的第一水平导轨121、微调机架122、第一伺服电机123、第一精密丝杆副124、设置于微调机架122和主机架2上的电子尺125和感应端126；电子尺125实时感应感应端126的移动幅度，控制单元依据所述移动幅度，控制第一伺服电机123驱动第一精密丝杆副124带动微调机架122沿第一水平滑轨滑动，调节计量辊12与涂布辊10之间的间隙变化不超过偏差阈值。

本发明采用第一水平导轨121、微调机架122、第一伺服电机123、第一精密丝杆副124作为驱动计量辊12微调平移的结构，在设备工作预调试过程时，控制单元控制第一伺服电机123驱动第一精密丝杆副124，使微调机架122移动至预定位置，控制系统记录电子尺125和感应端126之间的预设距离，对控制单元预设第一偏移阈值，第一偏移阈值的最小精度单位为1微米；当设备进行涂布工序，将第一区间范围涂覆有涂布液的涂布辊10在转动至于计量辊12之间的最小间隙的过程中，过多的涂布液会被相对于涂布辊10逆向旋转的计量辊12所刮除，使涂布液被定量转移至涂布辊10辊面的第二区间范围内；为消除异常的外界震动、动力机构动力传递引起震动、积累的涂布液在两辊辊面之间形成阻力的影响，通过控制系统实时记录两侧电子尺125和对应感应端126之间的工作距离，当任意一侧的所述工作距离与预设距离之间的差值大于第一偏移阈值时，控制单元控制该一侧的第一伺服电机123驱动同一侧第一精密丝杆副124，使同一侧微调机架122移动至预定位置，即可使计量辊12与涂布辊10之间的间隙变化在可接受范围内，从而实现计量辊12对涂布辊10辊面第二区间范围上涂布液的定量。

相对于现有技术，通过第一精密丝杆副124直接调整微调机架122以及计量辊12运行，具有行程准确而直接的优点；且由于受第一伺服电机123和第一精密丝杆副124驱动的部件质量较轻，配合安装于微调机架122上的感应端126和主机架2上的电子尺125，能够实现微米级的实时精密调节，也避免了现有技术第一、第二移动架、涂布压辊、计量辊12等较重部件对于精密丝杆运行稳定性产生的不利影响。

通过平移调节机构调整并锁定涂布压辊轴座132的平移幅度，能使轴接于涂布压辊轴座132的涂布压辊13与涂布辊10之间的间隙维持稳定，基材被压合涂布压辊13和涂布辊10之间，故随涂布辊10和涂布压辊13同步逆向旋转的过程中，涂布辊10辊面第二区间范围的涂布液被转移至涂布压辊13和涂布辊10之间的基材表层。由于涂布压辊13为表面具有弹性橡胶层的辊件，优选的，可采用一对设置于主机架2上的平移导轨131、一对驱动涂布压辊轴座132沿平移导轨131移动的平移气缸133作为平移调节机构，在设定好压力参数后，通过平移气缸133顶压涂布压辊轴座132，涂布压辊13和涂布辊10之间能紧压基材，涂布压辊13、涂布辊10的运行线速度与基材的运行线速度一致，并且第二区间范围的涂布液已实现定量，故设备正常运行过程中基本无须调节。

实际生产中，由于生产工艺的不同，如使用的涂布液的流动性不同、基材的抗拉强度不同等影响因素，需要控制各辊组以合理的转速进行运行，通过带料辊11、涂布辊10、计量辊12、涂布压辊13四根辊均采用独立的伺服电机驱动，各辊的转速能够依据不同的的工艺需求实现对应调整；优选的，设置涂布辊10、带料辊11、涂布压辊13、计量辊12由各自独立的伺服电机一一经万向连轴器100驱动旋转，由于万向联轴器的设置，在伺服电机输出轴与各辊的辊轴不在同一轴线的状态下，其提供的角向补偿能力，使伺服电机依然能够可靠地对辊轴传递转矩。

对应某些容易在计量辊12和涂布辊10之间的间隙范围造成过多堆积的涂布液，为避免涂布液过度堆积造成计量辊12和涂布辊10之间阻力变大而过度影响计量辊12和涂布辊10两者间隙，通过计量辊刮料机构对计量辊12表面的涂布液的刮除，以有效减少计量辊12再次向涂布辊10方向转动时附着过多的涂布液；基于轻量化的计量辊调节机构，可采用成对设置于微调机架122上端的摆动轴轴座44、角度微调机构42、以及摆动轴43轴接于摆动轴轴座44的刮刀部41作为计量辊刮料机构。通过角度微调机构42通过调节并锁定摆动轴43的转幅，使刮刀部41与所述计量辊12之间保持间隙，使计量辊12相对于涂布辊10相离转动时，计量辊12辊面过多的涂布液能够被刮除；以刮刀部41作为刮除计量辊12上过多涂布液设置方案，能够刮刀部41呈线状的刃部经角度微调机构42调节与辊面切线之间的夹角和间隙，能依据不同的涂布液种类合理进行调节，并且相对于其他类型的计量辊刮料机构，呈线状的刮刀部41刃部有效减少了涂布液在刃部的粘滞作用，以减少运行过程中涂布液在计量辊12和刮刀部41之间的阻力影响，配合计量辊调节机构电子尺125对感应端126的感应、以及第一伺服电机123、第一精密丝杆副124对微调机架122的调整作用，能确保阻力作用的影响对计量辊12与涂布辊10之间的间隙变化的影响可控。

优选的，采用刮刀部41和计量辊12的接触位悬设于供液单元的涂布液槽31上端的方案，通过该设置，在刮刀部41刮除计量辊12上过多的涂布液后，能够使之回流至涂布液槽31内，在避免涂布液对设备工作环境影响的同时，能够提高涂布液的回收利用率。

当设备受到较大幅度的异常外界震动时，可能导致某一侧工作距离与另一侧工作距离之间的距离差值较大，由于转轴部、计量辊12辊轴对两侧微调机架122形成连接，采取直接对工作距离偏差较大一侧的微调机架122回调的方案，可能造成第一精密丝杆副124的磨损，多次重复性回调积累后可能会对该侧的第一精密丝杆副124造成一定精度影响，为避免上述情况，对控制单元预设大于第一偏移阈值的第二偏移阈值，所述第二偏移阈值的最小精度单位为1微米；

某一侧工作距离与另一侧工作距离之间距离差值在大于第二偏移阈值时，当控制单元同时控制两侧的第一伺服电机123作相反旋转，使两第一伺服电机123驱动两第一精密丝杆副124，使两微调机架122相向移动，通过该方案，能够有效确保第一精密丝杆副124的精确性，并延长设备寿命。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种动态自调节三辊反向涂布装置，其包括控制单元、涂布辊、带料辊、涂布压辊、计量辊、刮刀部、供液单元，计量辊刮料机构；其特征在于：所述带料辊、计量辊、涂布压辊对应经带料辊调节机构、计量辊调节机构、涂布压辊调节机构调节与涂布辊之间的间隙；所述涂布辊轴接于主机架上，所述涂布辊、带料辊、涂布压辊、计量辊均由各自独立的辊驱动机构驱动，带料辊、计量辊、涂布压辊沿涂布辊转动方向位置顺次排布；所述计量辊调节机构为设置于主机架上成对设置的第一水平导轨、微调机架、第一伺服电机、第一精密丝杆副、设置于微调机架和主机架上的电子尺和感应端；所述电子尺实时感应感应端的移动幅度，控制单元依据所述移动幅度，控制第一伺服电机驱动第一精密丝杆副带动微调机架沿第一水平滑轨滑动，调节计量辊与涂布辊之间的间隙变化不超过偏差阈值。

2.如权利要求1所述动态自调节三辊反向涂布装置，其特征在于：所述刮刀部和计量辊的接触位悬设于供液单元的涂布液槽上端。

3.如权利要求2所述动态自调节三辊反向涂布装置，其特征在于：所述计量辊刮料机构为成对设置于微调机架上端的摆动轴轴座，刮刀部的摆动轴轴接于摆动轴轴座，角度微调机构通过调节并锁定摆动轴的转幅，使刮刀部与所述计量辊之间保持间隙。

4.如权利要求1所述动态自调节三辊反向涂布装置，其特征在于：所述带料辊调节机构为带料辊轴座和升降调节机构，所述带料辊轴接于所述带料辊轴座，升降调节机构通过调节并锁定所述带料辊轴座的高度，使带料辊与所述涂布辊之间保持间隙。

5.如权利要求4所述动态自调节三辊反向涂布装置，其特征在于：所述升降调节机构为设置于主机架两侧的升降导轨、驱动带料辊轴座沿升降导轨升降的升降螺杆副、调节升降螺杆旋转使带料辊轴座升降的调节手轮。

6.如权利要求1所述动态自调节三辊反向涂布装置，其特征在于：所述涂布压辊调节机构为涂布压辊轴座和平移调节机构，所述涂布压辊轴接于所述涂布压辊轴座，平移调节机构通过调节并锁定所述涂布压辊轴座的平移幅度，使涂布压辊与所述涂布辊之间保持固定间隙。

7.如权利要求1-6任意一项中所述动态自调节三辊反向涂布装置，其特征在于：所述涂布辊、带料辊、涂布压辊、计量辊由各自独立的辊驱动电机一一经万向连轴器驱动旋转。

8.如权利要求1-6任意一项中所述动态自调节三辊反向涂布装置，其特征在于：所述供液单元包括升降机构带动升降的涂布液槽，所述升降机构驱动涂布液槽升降至带料辊进入涂布液槽内腔。