KR20100037223A - 롤코팅기의 롤갭조절장치 - Google Patents

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Abstract

롤코팅기의 롤갭 조절장치를 제공한다.
본 발명은 코팅롤러의 롤러축이 회전가능하게 지지되고, 일단부에 실린더부재가 수직하게 구비되며, 회전축에 회동가능하게 조립되는 롤러플레이트 ; 상기 롤러플레이트의 타단부에 구비되는 접촉자가 접하는 상부면이 일정각도로 경사진 경사면으로 구비되는 이동블록 ; 상기 이동블록의 하부면에 구비되는 안내레일이 왕복이동가능하게 조립되는 리니어가이드를 바닥면에 갖추어 위치고정되는 고정블록 ; 상기 고정블록에 양단이 회전가능하게 지지되고 상기 이동블록의 암나사공에 나사결합되는 수나사부를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 모터부재 ; 상기 롤러플레이트에 고정설치되는 몸체의 하부단으로 노출되는 탐침을 상기 고정블록에 접촉하여 상기 이동블록의 수평이동시 변화되는 롤러플레이트의 수직이송량을 측정하는 리니어센서 ; 및 상기 리니어센서로부터 측정되는 수직이송량을 근거로 하여 상기 코팅롤러와 백킹롤러사이의 갭크기를 연산하고, 연산된 갭크기와 사전에 설정된 설정값을 비교하여 상기 모터부재의 회전량을 제어하는 제어부 ;를 포함한다.
코팅기, 코팅롤러, 백킹롤러, 갭, 이동블록, 경사면, 고정블록, 센서

Description

롤코팅기의 롤갭조절장치{Apparats for Adjusting the Roll Gap of Roll Coater}
본 발명은 롤코팅기에서 롤갭을 조절하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 코팅롤러과 백킹롤러간의 간격인 갭을 조절하는 작업을 작업부하없이 간편하고 신속하게 수행함과 동시에 높은 정밀도로 수행하여 코팅불량을 근본적으로 방지할 수 있도록 롤코팅기의 롤갭 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 얇은 두께를 갖는 필름의 표면을 코팅하는 코팅 방식으로는 크게 다이 코팅 방식과 롤 코팅 방식으로 구분할 수 있는데, 상기 롤 코팅(Roll coating)에 의한 방법은 코팅 용액과 접하도록 롤을 설치하고, 필름이 롤과 접촉하면서 지나가게 하여 롤과의 접촉면에 코팅액을 일정두께로 도포시키는 방식으로 진행된다.
도 1은 일반적인 롤코팅기를 도시한 개략도로서, 도시한 바와 같이, 롤코팅기(10)는 서로 맞물리는 방향으로 회전구동되는 상부롤러인 코팅롤러(1)와, 코팅액이 일정량 채워진 코팅액조(4)에 몸체 일부가 침지되는 백킹롤러(3)를 구비하고, 상기 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)사이에 형성된 갭(G)을 통하여 필름(2)을 일방향 으로 통과시킴으로써 코팅대상물인 필름(2)의 표면에 코팅액을 일정두께 도포하였다.
도 1에서 미설명부호 6은 상기 백킹롤러(3)의 외부면에 잔류하는 코팅액을 제거하도록 백킹롤러(1)의 표면에 선단부가 접하는 블레이드이다.
한편, 상기 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)사이의 갭(G)을 조절하는 종래의 장치(20)는 도 2(a)(b)에 도시한 바와 같이, 이동대상물인 코팅롤러(1)의 좌우양단에 와 각각 접하는 접촉면이 경사지게 형성된 경사플레이트(21)와, 상기 경사플레이트(21)가 왕복이동되도록 조립되는 지지대(22)와, 상기 경사플레이트(21)의 일단과 연결되고, 상기 지지대(22)에 나사결합되는 축부재를 갖는 핸들(23)을 구비함으로써 상기 핸들(23)의 정방향 또는 역방향 회전에 의해서 상기 코팅롤러(1)와 접하는 경사플레이트(21)를 전진 또는 후진이동시킨다.
이러한 경우, 상기 경사플레이트(21)의 전후진이동량에 따라 경사면에 접하는 코팅롤러(1)를 항상 위치고정된 하부롤러인 백킹롤러(3)에 대하여 상부로 상승시키거나 하부로 하강시킴으로서 이들간의 간격인 갭(G)의 크기를 적절히 조절하였다.
또한, 상기 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)간의 갭(G)크기는 상기 코팅롤러(1)의 양단부가 조립되는 롤러플레이트(7)에 장착된 다이얼게이지(10)에 의해서 측정된다.
이에 따라, 작업자는 임의값으로 설정되어 있는 다이얼게이지(10)의 눈금의 변화를 육안으로 확인하여 갭크기를 조절하게 된다.
한편, 상기 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)간의 갭은 상기 롤러플레이트(7)의 일단부에 장착된 에어실린더(6)에 의해서 일정하게 유지된다.
그러나, 이러한 종래의 조절장치(20)를 이용하여 상기 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)간의 간격인 갭을 조절하는 작업은 작업자가 핸들(23)을 수작업으로 미세하게 회전시키면서 갭크기를 조절해야만 하고, 조절된 갭크기는 작업자가 다이얼게이지(24)의 눈금 변화량을 육안으로 확인해야만 하기 때문에 오차발생에 의하여 정밀한 갭조정이 불가능하여 코팅불량을 초래하고, 갭 조절작업에 대한 작업자의 업무부담을 가중시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 코팅롤러과 백킹롤러간의 간격인 갭을 조절하는 작업을 작업부하없이 간편하고 신속하게 수행함과 동시에 높은 정밀도로 수행하여 코팅불량을 근본적으로 방지할 수 있는 롤코팅기의 롤갭조절장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명은 코팅롤러와 백킹롤러사이의 갭을 통과하는 필름표면에 코팅액을 일정두께로 도포하는 롤코팅기에 있어서, 상기 코팅롤러의 롤러축이 회전가능하게 지지되고, 일단부에 실린더부재가 수직하게 구비되며, 회전축에 회동가능하게 조립되는 롤러플레이트 ; 상기 롤러플레이트의 타단부에 구비되는 접촉자가 접하는 상부면이 일정각도로 경사진 경사면으로 구비되는 이동블록 ; 상기 이동블록의 하부면에 구비되는 안내레일이 왕복이동가능하게 조립되는 리니어가이드를 바닥면에 갖추어 위치고정되는 고정블록 ; 상기 고정블록에 양단이 회전가능하게 지지되고 상기 이동블록의 암나사공에 나사결합되는 수나사부를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 모터부재 ; 상기 롤러플레이트에 고정설치되는 몸체의 하부단으로 노출되는 탐침을 상기 고정블록에 접촉하여 상기 이동블록의 수평이동시 변화되는 롤러플레이트의 수직이송량을 측정하는 리니어센서 ; 및 상기 리니어센서로부터 측정되는 수직이송량을 근거 로 하여 상기 코팅롤러와 백킹롤러사이의 갭크기를 연산하고, 연산된 갭크기와 사전에 설정된 설정값을 비교하여 상기 모터부재의 회전량을 제어하는 제어부 ;를 포함함을 특징으로 하는 롤코팅기의 롤갭조절장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 접촉자는 상기 이동블록의 경사면에 접하는 하부단에 상기 경사면을 따라 구름회전되는 적어도 하나의 구름베어링을 구비한다.
바람직하게, 상기 리니어센서는 상기 이동블록과 접하는 접촉자가 설치되는 롤러플레이트의 타단부에 설치된다.
바람직하게 상기 제어부는 상기 리니어센서로부터 측정된 수직이송량을 증폭시키는 증폭단와, 상기 증폭단으로부터 수신되는 수직이송량을 근거로 갭크기를 연산하고, 이를 설정값과 비교하여 상기 모터부재의 회전량을 제어하는 제어신호를 전송하는 PLC와, 상기 리니어센서에서 측정된 측정값을 표시하는 표시패널 및 상기 설정값을 입력하는 터치패널을 포함한다.
본 발명에 의하면, 입력되는 설정값을 근거로 하여 정방향 또는 역방향으로 회전구동되는 모터부재의 회전구동력에 의해서 이동블록을 고정블록에 대하여 수평이동시키고, 이동블록의 경사면과 접하는 접촉자와 더불어 상승되거나 하강되는 롤러플레이트에 의해서 코팅롤러과 백킹롤러간의 간격인 갭을 조절하고, 조절되는 갭크기는 고정블록에 탐침이 접하도록 롤러플레이트에 고정설치되는 리니어센서에 의해서 수시로 측정하여 피드백 제어함으로써, 작업자가 갭을 조절하는 작업을 작업부하없이 간편하고 신속하게 수행함과 동시에 높은 정밀도로 수행하여 필름의 코팅 불량을 근본적으로 방지하여 코팅제품의 품질을 향상시키고, 작업생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.
이하 본 발명의 실시 예에 대해 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 롤코팅기의 롤갭조절장치를 도시한 전체 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 롤코팅기의 롤갭조절장치를 도시한 정면도이다.
본 발명의 장치(100)는 도 3 과 도 4에 도시한 바와 같이, 서로 맞물리는 방향으로 회전구동되는 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)사이의 갭의 크기를 조절하는 것으로, 이러한 장치는 롤러플레이트(110), 이동블록(120), 고정블록(130), 모터부재(140), 리니어센서(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
상기 롤러플레이트(110)는 이동대상물인 코팅롤러(1)의 롤러축(1a)이 회전가능하게 조립되는 축지지부재(113)를 일측면에 갖추어 상기 코팅롤러(1)의 좌우양단에 각각 배치되는 대략 일자형의 판부재이다.
이러한 롤러플레이트(110)의 각 일단부에는 수직하게 배치되는 실린더부재(111)의 로드선단이 연결되고, 상기 롤러플레이트(110)의 각 타단부에는 상기 이동블록(120)과 접하는 접촉자(119)를 구비하며, 상기 실린더부재(111)의 로드선단이 연결되는 롤러플레이트(110)의 일단부와 상기 롤러축(1a)이 조립되는 축지지부재(113)사이에 해당하는 롤러플레이트 길이중간에는 상기 롤러플레이트(110)를 회동시키는 회전축(112)을 구비한다.
이때, 상기 롤러플레이트(110)의 회전중심과 상기 실린더부재(111)의 로드선단이 연결되는 롤러플레이트(110)의 일단부간의 거리는 상기 롤러플레이트(110)의 회전중심과 상기 이동블록과 접하는 접촉자(119)가 구비되는 롤러플레이트(110)의 타단부간의 거리보다 상대적으로 짧게 구비하는 것이 바람직하다.
상기 이동블록(120)은 상기 롤러플레이트(110)의 타단부에 구비되는 접촉자(119)가 접하는 상부면이 일정각도로 경사진 경사면(121)으로 구비되는 직육면체상의 구조물이다.
이러한 이동블록(120)은 몸체중앙에 일정크기의 암나사공(123)을 관통형성하여 위치고정된 고정블록에 대하여 왕복이동가능하게 상기 고정블록(130)에 조립된다.
여기서, 상기 이동블록(120)의 경사면(121)에 접하는 접촉자(119)는 하부단에 상기 경사면(121)을 따라 구름회전되는 적어도 하나의 구름베어링(118)을 구비함으로써 상기 경사면(121)과 접촉자(119)간의 마찰손실을 최소화하도록 한다.
이때, 상기 구름베어링(118)은 상기 접촉자(119)의 하부단에 회전가능하게 조립되는 축부재(118a)와, 이에 구비되어 상기 경사면(121)과 외접하여 구름회전되는 롤러부재(118b)를 포함한다.
상기 고정블록(130)은 상기 이동블록(120)의 하부면에 구비되는 안내레일(122)이 왕복이동가능하게 조립되는 리니어가이드(132)를 바닥면에 갖추어 위치 고정되는 고정부재이다.
이러한 고정블록(130)은 상기 리니어가이드(132)가 바닥면에 탑재되는 하판(131)과, 상기 이동블록(120)의 암나사공(125)과 나사결합되는 수나사부(141)가 지지되는 베어링부재(133a,134a)를 각각 구비하는 전면,후면판(133,134) 및 상기 하판, 전면, 후면판(131,133,134)이 조립되는 측면판(135)를 포함한다.
여기서, 상기 안내레일(122)은 이동블록(120)의 하부면에 복수개의 체결부재에 의해서 교체가능하게 조립되고, 상기 리니어가이드(132)는 하판(131)의 상부면에 복수개의 체결부재에 의해서 교체가능하게 조립되도록 구비되는 것이 바람직하다.
상기 모터부재(140)는 상기 고정블록(130)의 전면판(133)과 후면판(134)에 양단이 베어링부재(133a,134a)를 매개로 회전가능하게 지지되어 상기 이동블록(120)의 암나사공(125)에 나사결합되는 일정길이의 수나사부(145)를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 회전구동력을 제공하는 구동원이다.
이러한 수나사부(145)는 상기 모터부재(140)의 구동축(141) 선단부에 커플링과 같은 동력전달부재를 매개로 연결된다.
이에 따라, 상기 모터부재(140)의 회전구동시 구동축(141)과 더불어 정방향 또는 역방향으로 회전구동되는 수나사부(145)의 회전운동은 상기 수나사부와 나사결합된 이동블록(120)의 안내레일(122)과 고정블록(130)의 리니어가이드(132)간의 결합에 의해서 직선운동으로 전환되어 상기 이동블록(120)을 전진 또는 후진시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기 모터부재(140)는 회전량의 정밀 제어가 용이한 서보모터로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 구동축(141)과 수나사부(145)와의 사이에는 감속기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 리니어센서(150)는 상기 이동블록(120)의 수평이동시 상기 접촉자(119)와 이동블록(120)간의 접촉에 의해서 변화되는 롤러플레이트(110)의 수직이송량을 측정할 수 있도록 상기 롤러플레이트(110)에 고정브라켓(153)을 매개로 몸체(151)가 고정설치되고, 상기 몸체(151)의 하부단으로 노출되는 탐침(152)은 상기 고정블록(130)의 측판(135) 상단면에 항상 접촉상태를 유지하도록 배치된다.
상기 탐침(152)은 몸체내부에 구비되는 탄성부재(미도시)에 의해서 항상 직하부로 탄력지지됨에 따라 상기 몸체내부에 삽입되는 탐침의 상단위치는 상기 이동블록(120)의 수평이동에 따른 롤러플레이트(110)의 수직이동에 맞추어 가변되고, 가변되는 위치는 롤러플레이트(110)의 타단부의 수직이송량으로 전환되어 상기 제어부(160)로 전송된다.
이때, 상기 리니어센서(150)의 설치위치는 상기 이동블록(120)의 경사면과 접하는 접촉자(119)가 설치되는 롤러플레이트(110)의 타단부에 구비되는 것이 바람직하다.
상기 제어부(160)는 상기 리니어센서(150)로부터 측정되는 수직이송량을 수신하여 이를 근거로 하여 상기 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)사이의 갭크기를 연산하 고, 연산된 갭크기와 사전에 설정된 설정값을 서로 비교함으로써 상기 모터부재(140)의 정방향 또는 역방향 회전량을 제어하여 상기 이동블록(120)의 수평이동량을 제어하도록 한다.
이러한 제어부(160)는 상기 리니어센서(150)로부터 측정된 수직이송량을 증폭시키는 증폭단(162)와, 상기 증폭단으로부터 수신되는 수직이송량을 근거로 갭크기를 연산하고, 이를 설정값과 비교하여 상기 모터부재(140)의 회전량을 제어하는 제어신호를 전송하는 PLC(161)과 상기 리니어센서(150)에서 측정된 측정값을 표시하는 표시패널(163) 및 상기 설정값을 입력하는 터치패널(164)을 포함한다.
상기한 구성을 갖는 장치를 이용하여 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)사이의 갭(G)을 조절하는 작업은 다음과 같다.
먼저, 상기 제어부(160)의 터치패널연(164)을 통하여 조절하고자 하는 갭의 설정값을 입력하게 되면, 상기 제어부(160)의 PLC(161)는 상기 모터부재(140)를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 제어신호를 전송하게 된다.
이러한 경우, 상기 모터부재(140)의 회전구동에 의해서 상기 구동축(141)과 연결된 수나사부(145)가 정방향 또는 역방향으로 회전구동되면, 상기 수나사부(145)와 나사결합된 암나사부(125)를 갖는 이동블록(120)은 고정블록(130)의 리니어가이드(132)와 안내레일(122)간의 결합에 의해서 도면상 좌측 또는 우측으로 수평이동하게 된다.
이러한 경우, 상기 이동블록(120)의 상부면인 경사면(121)에는 롤러플레이트(110)의 타단부에 구비된 접촉자(119)의 구름베어링(118)이 외접하게 됨에 따라, 상기 이동블록이 도면상 좌측으로 이동하게 되면 상기 구름베어링(118)은 경사면(121)을 따라 구름이송되면서 상승되기 때문에, 상기 롤러플레이트(110)는 회전축(112)을 중심으로 상방으로 선회되면서 상기 롤러플레이트(110)의 타단부 근방에 조립된 코팅롤러(1)를 일정높이 상승이동시킴으로써 위치고정된 백킹롤러(3)와의 사이에 형성된 갭크기를 증대시킨다.
반면에, 상기 이동블록(120)이 도면상 우측으로 이동하게 되면 상기 구름베어링(118)은 경사면(121)을 따라 구름이송되면서 하강되기 때문에, 상기 롤러플레이트(110)는 회전축(112)을 중심으로 하방으로 선회되면서 상기 롤러플레이트(110)의 타단부 근방에 조립된 코팅롤러(1)를 하강이동시킴으로써 위치고정된 백킹롤러(3)와의 사이에 형성된 갭크기를 감소시키게 된다.
이때, 상기 코팅롤러(1)와 백킹롤러(3)사이의 갭크기와 대응되는 상기 롤러플레이트(110)의 타단부의 상하 수직이송량은 상기 롤러플레이트(110)의 타단부 근방에 몸체가 고정되고 하부단의 탐침이 고정블록의 상단에 접하는 리니어센서에 의해서 수시로 측정되어 제어부(160)측으로 전송된다.
연속하여 상기 리니어센서에서 측정된 측정값은 제어부에 입력된 설정값과 비교하여 도 5에 도시한 바와 같은 제어부의 피드백 제어를 통하여 정확하고 정밀하게 갭크기를 유지하게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
도 1은 일반적인 롤코팅기를 도시한 개략도이다.
도 2는 일반적인 롤코팅기에 구비되는 갭조절장치를 도시한 구성도로서,
(a)는 전체사시도이고,
(b)는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 롤코팅기의 롤갭조절장치를 도시한 전체 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 롤코팅기의 롤갭조절장치를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 롤코팅기의 롤갭조절장치에 구비도는 제어부의 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 롤러플레이트 111 : 실린더부재
112 : 회전축 118 : 구름베어링
119 : 접촉자 120 : 이동블록
121 : 경사면 122 : 안내레일
130 : 고정블록 132 : 리니어가이드
140 : 모터부재 141 : 구동축
145 : 수나사부 150 : 리니어센서
160 : 제어부 161 : PLC

Claims (4)

  1. 코팅롤러와 백킹롤러사이의 갭을 통과하는 필름표면에 코팅액을 일정두께로 도포하는 롤코팅기에 있어서,
    상기 코팅롤러의 롤러축이 회전가능하게 지지되고, 일단부에 실린더부재가 수직하게 구비되며, 회전축에 회동가능하게 조립되는 롤러플레이트 ;
    상기 롤러플레이트의 타단부에 구비되는 접촉자가 접하는 상부면이 일정각도로 경사진 경사면으로 구비되는 이동블록 ;
    상기 이동블록의 하부면에 구비되는 안내레일이 왕복이동가능하게 조립되는 리니어가이드를 바닥면에 갖추어 위치고정되는 고정블록 ;
    상기 고정블록에 양단이 회전가능하게 지지되고 상기 이동블록의 암나사공에 나사결합되는 수나사부를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 모터부재 ;
    상기 롤러플레이트에 고정설치되는 몸체의 하부단으로 노출되는 탐침을 상기 고정블록에 접촉하여 상기 이동블록의 수평이동시 변화되는 롤러플레이트의 수직이송량을 측정하는 리니어센서 ; 및
    상기 리니어센서로부터 측정되는 수직이송량을 근거로 하여 상기 코팅롤러와 백킹롤러사이의 갭크기를 연산하고, 연산된 갭크기와 사전에 설정된 설정값을 비교하여 상기 모터부재의 회전량을 제어하는 제어부 ;를 포함함을 특징으로 하는 롤코팅기의 롤갭조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접촉자는 상기 이동블록의 경사면에 접하는 하부단에 상기 경사면을 따라 구름회전되는 적어도 하나의 구름베어링을 구비함을 특징으로 하는 롤코팅기의 롤갭조절장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 리니어센서는 상기 이동블록과 접하는 접촉자가 설치되는 롤러플레이트의 타단부에 설치됨을 특징으로 하는 롤코팅기의 롤갭조절장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 리니어센서로부터 측정된 수직이송량을 증폭시키는 증폭단와, 상기 증폭단으로부터 수신되는 수직이송량을 근거로 갭크기를 연산하고, 이를 설정값과 비교하여 상기 모터부재의 회전량을 제어하는 제어신호를 전송하는 PLC와, 상기 리니어센서에서 측정된 측정값을 표시하는 표시패널 및 상기 설정값을 입력하는 터치패널을 포함함을 특징으로 하는 롤코팅기의 롤갭조절장치.
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