TW202106943A

TW202106943A - 用於含浸機之過布頭裝置及其操作方法

Info

Publication number: TW202106943A
Application number: TW108128531A
Authority: TW
Inventors: 陳健輝
Original assignee: 正承精密工業股份有限公司
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2021-02-16
Also published as: TWI689642B

Abstract

本發明提供一種用於含浸機之過布頭裝置及其操作方法。用於含浸機之過布頭裝置包含用以承載第一計量滾輪的固定軸承座、用以承載第二計量滾輪的活動軸承座、氣缸組及設置於固定軸承座及活動軸承座之間的間隙調整件。氣缸組包括連接於固定軸承座的第一氣缸及連接於活動軸承座的第二氣缸。間隙調整件使得固定軸承座及活動軸承座通過間隙調整件相互頂抵。本發明之第一氣缸及第二氣缸得以通過間隙調整件而驅動活動軸承座沿水平方向位移，以調整間隙之寬度。

Description

用於含浸機之過布頭裝置及其操作方法

本發明是有關一種過布頭裝置及其操作方法，特別是有關於一種用於含浸機之過布頭裝置及其操作方法。

對於含浸技術(又稱塗佈技術)之技術領域，基布在經過塗料的塗佈後，需經過一組計量滾筒(又稱計量輥)，用以將基布表面多餘之塗料或膠料去除，以確保產品之特性及厚度。一般而言，受限於生產程序，基布在生產時是以多匹基布相互連接而進行連續生產，因此，在不同匹的基布之連接處會存在有布頭，即在連接處的基布會彼此重疊設置，造成該處的基布厚度較厚。如此一來，布頭在通過一組計量滾筒之間時，因厚度的差異而需要改變設備的參數加以因應。

在現有技術中，一般是採用一組防爆變頻馬達，搭配齒輪和螺桿來調整一組計量滾筒之間的間隙。在一般的生產過程中，基布通過一組計量滾筒的兩支計量滾筒之間，兩支計量滾筒是朝向相同方反旋轉，且兩支計量滾筒之間的間距用以決定基布上之膠料層的厚度。在布頭通過兩支計量滾筒之間時，現有技術已知藉由改變兩支滾筒的旋轉方向來使得布頭得以順利通過。或是，現有技術可以藉由在承載兩支滾筒的基座上安裝彈簧來調整兩支滾筒之間的距離。

然而，現有技術中藉由改變計量滾筒的旋轉方向會造成布頭附近之布材由於膠量不均而被報廢，且使用彈簧調整間距是相當不精準的。

為了解決上述技術問題，本發明提供用於含浸機之過布頭裝置及其操作方法。本發明實施例是採用特殊的氣缸組3及間隙調整件4，用以克服現有技術之缺點。

本發明之一實施例提供一種用於含浸機之過布頭裝置，其包含一固定軸承座、一活動軸承座、一氣缸組以及一間隙調整件。所述固定軸承座係用以承載一第一計量滾輪。所述活動軸承座係用以承載一第二計量滾輪。所述固定軸承座與所述活動軸承座是沿一水平方向設置，使得所述第一計量滾輪及所述第二計量滾輪之間具有得以供一布材通過之一間隙。所述氣缸組包括連接於所述固定軸承座的一第一氣缸及連接於所述活動軸承作的一第二氣缸。所述間隙調整件係設置於所述固定軸承座及所述活動軸承座之間，使得所述固定軸承座及所述活動軸承座通過所述間隙調整件相互頂抵。所述第一氣缸及所述第二氣缸係用以通過所述間隙調整件而驅動所述活動軸承座沿所述水平方向位移，以調整所述間隙之寬度。

本發明之另一實施例提供一種用於含浸機之過布頭裝置的操作方法，所述用於含浸機之過布頭裝置包含用以承載一第一計量滾輪的一固定軸承座、用以承載一第二計量滾輪的一活動軸承座、一氣缸組，以及設置於所述固定軸承座及所述活動軸承座之間的一間隙調整件，其中，所述氣缸組包括連接於所述固定軸承座的一第一氣缸及連接於所述活動軸承座的一第二氣缸，且所述操作方法包含：在一第一狀態下，通過所述第二氣缸驅動所述活動軸承座，使所述活動軸承座通過所述間隙調整件而頂抵於所述固定軸承座，其中，所述第一計量滾輪及所述第二計量滾輪之間具有供一布材通過之一第一間隙；在一第二狀態下，啟動一電磁閥以使所述第二氣缸快速排氣，以通過所述第一氣缸並經由所述間隙調整件驅動所述活動軸承座，使所第一計量滾輪及所述第二計量滾輪之間具有供所述布材之布頭通過之一第二間隙，其中，所述第二間隙是大於所述第一間隙；以及關閉所述電磁閥，使所述第二氣缸再次驅動所述活動軸承座而回到所述第一狀態。

本發明的主要技術手段在於，本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置及其操作方法，是通過氣缸組及間隙調整件的設計，來使得在生產過程中，布材的布頭得以順利通過兩支計量滾筒之間的間隙，卻不影響布材生產的效率並降低產品的報廢率。

D‧‧‧過布頭裝置

R‧‧‧架體

S‧‧‧滑軌

1‧‧‧固定軸承座

10‧‧‧第一計量滾輪

2‧‧‧活動軸承座

20‧‧‧第二計量滾輪

3‧‧‧氣缸組

31‧‧‧第一氣缸

32‧‧‧第二氣缸

311、312、321、322‧‧‧氣缸本體

323‧‧‧調速閥

324‧‧‧調速消音器

4‧‧‧間隙調整件

41‧‧‧氣缸接頭

42‧‧‧調整螺絲

5‧‧‧固定座

6‧‧‧電磁閥

7‧‧‧調壓閥

X、Y‧‧‧方向

G‧‧‧間隙

S400、S402、S404‧‧‧步驟

圖1為本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置的立體示意圖；圖2為本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置的側視示意圖；圖3為本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置的俯視示意圖；圖4為本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置之氣缸組的氣路圖；以及圖5為本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置的操作方法的流程圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所揭露有關「用於含浸機之過布頭裝置及其操作方法」的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容瞭解本發明的優點與功效。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所揭示的內容並非用以限制本發明的技術範疇。

首先，請參閱圖1至圖3。圖1至圖3為本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置的立體示意圖、側視示意圖及俯視示意圖。如圖1至圖3所示，本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置D包含固定軸承座1、活動軸承座2、氣缸組3以及間隙調整件4。固定軸承座1是用以承載第一計量滾輪10，活動軸承座2是用以承載第二計量滾輪20。由圖1所顯示的立體結構可知，固定軸承座1及活動軸承座2各自具有兩個分別設置在第一計量滾輪10及第二計量滾輪20兩側的組件。換句話說，固定軸承座1是具有兩個彼此分離的承載件，分別設置於第一計量滾輪10的兩端，而活動軸承座2亦是具有兩個彼此分離的承載件，分別設置於第二計量滾輪20的兩端。

請同樣參閱圖1至圖3。固定軸承座1是固定於含浸機的架體R上而不進行移動，而活動軸承座2是設置於含浸機的架體R上之滑軌S上，使得其可以通過驅動裝置驅動而沿著水平方向X移動。固定軸承座1與活動軸承座2是沿水平方向X設置，使得第一計量滾輪10及第二計量滾輪20之間具有得以供布材通過之間隙G。換句話說，固定軸承座1及活動軸承座2的設置方式可以使第一計量滾輪10及第二計量滾輪20沿水平方向X並列，以產生在第一計量滾輪10及第二計量滾輪20之間的間隙G。如此一來，通過含浸槽(未顯示)之布材(包括基布以及浸塗於其上的膠料)得以通過第一計量滾輪10及第二計量滾輪20之間的間隙G，藉此調控在基布表面之膠料的厚度。在本發明的實施例中，布材是包含基布，例如玻璃纖維布，以及基布表面的膠料。另外，布材是沿著圖1中所示之垂直方向Y通過第一計量滾輪10及第二計量滾輪20之間。

承上所述，本發明實施例的第一計量滾輪10及第二計量滾輪20在布材的生產過程中是朝向相反方向旋轉，以通過兩個滾輪表面的夾持及擠壓力量來將多餘的膠料自基布表面移除。舉例而言，請參閱圖2，在布材的生產過程中，第一計量滾論10是以順時針的方式旋轉，而第二計量滾輪20是以逆時針的方式旋轉，從而調整基布表面膠料的厚度。

如前所述，當布材的布頭，即兩匹基布重疊之處，要通過兩個計量滾輪之間時，由於基布本身的厚度增加，原先兩個計量滾輪之間的間隙G也需要被對應地調整，否則會造成產品布材之損壞而降低良率。在現有技術中，在布材一般的生產程序中，是通過防爆變頻馬達搭配齒輪和螺桿來調整間係G，此時間隙G在生產程序中所需的精密度約為0.003毫米(mm)。而在現有技術中，在布頭通過兩個滾輪之間時，一般的操作方式是使得兩個滾輪都改變旋轉方式，即，使得第一計量滾輪10由順時針旋轉改為逆時針旋轉，並使第二計量滾輪20由順時針旋轉改為逆時針旋轉。如此一來，可以使得計量滾輪的運轉方向變為順著布頭的運行方向(方向Y)，進而減少滾輪對布頭的阻力。此時，較厚的布頭可以通過兩個滾輪之間的間隙。然而，現有技術之操作方式會造成在布頭附近地基布表面的膠料厚度與布材其他之處的膠料厚度不同，即，布頭附近之膠量塗佈不均，使得該處的產品無法使用而降低生產的效率。

與現有技術不同的是，如圖1至圖3所示，本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置D還包含經過特殊設計的氣缸組3及間隙調整件4。詳細而言，氣缸組3包括連接於固定軸承座1的第一氣缸31及連接於活動軸承座2的第二氣缸32，而間隙調整件4是設置於固定軸承座1及活動軸承座2之間，使得固定軸承座1及活動軸承座2得以通過間隙調整件4相互頂抵。值得一提的是，圖1至圖3所顯示之用於含浸機之過布頭裝置D並非是在生產程序進行之中的模式，因此，圖中所示之固定軸承座1及活動軸承座2並未通過間隙調整件4相互頂抵。

同樣參閱圖1至圖3，氣缸組3之第一氣缸31是附接在固定軸承座1上。雖然在圖1至圖3所顯示的實施例中，第一氣缸31是設置在固定軸承座上相反於第一計量滾筒10的一側，在本發明中，第一氣缸31的具體設置位置並不加以限制。只要在第一氣缸31是連接於固定軸承座1，且可以通過供給氣壓而直接或間接對活動軸承座2施力之前提下，第一氣缸31的具體設置位置及形式可以進行修改或替換。

另外，類似地，氣缸組3之第二氣缸32是附接在活動軸承座2上。然而，與第一氣缸31不同的是，第二氣缸32的氣缸本體是固定在含浸機的架體R上並連接於活動軸承座2，使得第二氣缸32可以對活動軸承座2施力，進而驅動第二氣缸32在方向X上往復移動。同樣地，只要第二氣缸32得以發揮上述功能，第二氣缸32地具體設置位置及形式可以進行修改及替換。

具體而言，本發明的其中一個技術特徵在於，本發明實施例中的第一氣缸31及第二氣缸32是用以通過間隙調整件4而驅動活動軸承座2沿水平方向X位移，以調整間隙G之寬度。換句話說，本發明的其中一個技術特徵在於，通過氣缸組3的設計與調控，可以瞬間改變第一計量滾輪10及第二計量滾輪20之間的間隙G的寬度。如此一來，不需要改變第一計量滾輪10及第二計量滾輪20的旋轉方向，大幅降低生產成本。再者，由於間隙G的寬度之改變的時間極短，即，兩個計量滾筒是瞬間回到原先進行生產的位置，在布頭附近之基布表面的膠量仍可以保持與其他處之基布表面的膠量一致，從而大幅提升生產效率。

接下來，請同時參閱圖4。圖4為本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置之氣缸組的氣路圖。如圖所示，在本發明實施例中，第一氣缸31及第二氣缸32都連接到相同的氣源8。另外，如圖1至圖3所示，第一氣缸31及第二氣缸32分別具有第一缸徑及第二缸徑，且第一缸徑小於第二缸徑。舉例而言，第二缸徑可以是125毫米(mm)，而第一缸徑可以是25毫米(mm)。因此，在兩個氣缸連接至相同的氣源，且兩個氣缸都受到相同氣壓驅動的情形之下，具有較小第一缸徑的第一氣缸31的驅動力是低於具有較大第二缸徑的第二氣缸32。如此一來，在生產程序中，連接於第一氣缸31之固定承載座1及連接於第二氣缸32之活動承載座2彼此是通過間隙調整件4相互頂抵而產生適於布材通過的間隙G。事實上，在生產程序中，連接於固定軸承座1的第一氣缸31是無法將連接於第二氣缸32的活動軸承座2向右(方向X)推動。

請再次參閱圖4，並配合參考圖3。如前所述，由於在兩支計量滾筒的兩端都各自設有一個承載座的組件(第一計量滾筒10的兩端各自有一個固定承載座1之組件，而第二計量滾筒20的兩側各自有一個活動承載座2之組件)，同樣地，如圖3所示，氣缸組3的第一氣缸31及第二氣缸32也各自具有兩個對應設置在第一計量滾筒10及第二計量滾筒20兩端的氣缸本體。在圖3中，為了維持圖面簡潔，僅針對兩支計量滾筒的一側之元件進行標號。如圖4所示，第一氣缸31是包含兩個汽缸本體311、312，而第二氣缸32是包含兩個氣缸本體321、322。

另外，在第一氣缸31與第二氣缸32連接到氣源8的氣路中，都還設置有調壓閥7。除此之外，在具有較大缸徑之第二氣缸32連接到氣源的氣路中，還另外設置有一個電磁閥6。電磁閥6可以是例如五口三位的電磁閥(其中，中間位為使氣缸快速排氣者)，然而，本發明對於調壓閥7及電磁閥6的種類都不加以限制。具體而言，電磁閥6是用以控制由氣源8通過氣路而供給第二氣缸32的氣壓，即，電磁閥6是用以切換對第二氣缸32供氣的狀態。因此，通過電磁閥6，可以調整第二氣缸32的驅動能力。除此之外，在第二氣缸32與氣源8之間的氣路中，還可以進一步設置有調速閥323及調速消音器324。

接下來，請再次參閱圖1至圖3。如前所述，本發明所提供的用於含浸機之過布頭裝置D還包括間隙調整件4。具體而言，間隙調整件4包含氣缸接頭41以及調整螺絲42，氣缸接頭41是連接於第一氣缸31，調整螺絲42是連接於活動軸承座2。在本發明的實施例中，氣缸接頭31可以是經過表面高週波硬化處理，且調整螺絲32可以是經過表面硬化處理。另外，調整螺絲42可以固定於固定座5上。

承上所述，在布材的生產程序中，氣缸接頭41及調整螺絲42是彼此相互頂抵。事實上，在布材的生產過程中，氣缸組3被啟動，使得氣缸組3的第二氣缸32驅動活動軸承座2而向方向X的反向移動，進而使固定軸承座1及活動軸承座2通過間隙調整件4相互頂抵。此時，雖然氣缸組3之第一氣缸31亦是被供給氣壓以通過間隙調整件4對活動軸承座2施力，如前所述，由於第一氣缸31的第一缸徑是小於第二氣缸32的第二缸徑，在第一氣缸31及第二氣缸32都受到相同的氣源8供給的氣壓時，第一氣缸31是無法向方向X推動第二氣缸32。在此狀態下，第一計量滾筒10及第二計量滾筒20之間的間隙G的寬度是由防爆變頻馬達搭配齒輪和螺桿來調控。

接下來，在過布頭的程序中，即，當兩匹基布之連接處(稱作布頭)即將通過第一計量滾筒10及第二計量滾筒20之間的間隙G時，可以切換氣缸組3中在連接至第二氣缸32的氣路上的電磁閥6，使得電磁閥6被啟動至中位，進而將第二氣缸32內的氣壓排掉。此狀況類似使得第二氣缸32處於空檔的情況，如此一來，第二氣缸32在電磁閥6被啟動至中位的瞬間不具有驅動活動軸承座2的動力。此時，持續具有氣壓供給的氣缸組3中的第一氣缸31在沒有受到第二氣缸32提供之阻力的情形下，就可以向X方向經由間隙調整件4的頂抵而推動活動軸承座2，使得固定軸承座1及活動軸承座2之間的距離在此瞬間增加，連帶使得第一計量滾筒10及第二計量滾筒20之間的間隙G增加而允許厚度較厚的布頭通過。在此狀態下，第一計量滾筒10及第二計量滾筒20之間的間隙G的寬度是由間隙調整件4的調整螺絲42來調控。

在本發明實施例中，在過布頭的程序中，經由切換電磁閥6而形成的間隙G的寬度可以是剛好讓布頭通過的寬度。具體而言，此時，間隙G的寬度較佳是在200至900微米(μm)的範圍內，更佳在400至850微米的範圍內，最佳在600至810微米的範圍內。另外，寬度的精確度可以保持在±3微米間。

在布頭通過第一計量滾筒1及第二計量滾筒2之間的間隙G後，需要快速將電磁閥6切換為原先進行布材生產程序的狀態，使得第二氣缸32再次具有足夠的氣壓而將活動軸承座2朝向方向X的反向而回到原先的位置，同時使得第一計量滾筒1及第二計量滾筒2之間的間隙G回到原先生產程序中，適於讓布材通過的寬度。此時，間隙G的寬度較佳是在100至450微米(μm)的範圍內，更佳是在200至425微米的範圍內，最佳是在300至405微米的範圍內。

接下來，本發明實施例還提供用於含浸機之過布頭裝置的操作方法。具體而言，本發明實施例所提供的操作方法是針對上述含浸機之過布頭裝置D而描述。因此，以下將僅針對操作方法之步驟進行說明，而對於先前已敘述之含浸機之過布頭裝置D的結構及元件間的相互關係，在此將不再贅述。

請參閱圖5。圖5為本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置的操作方法的流程圖。首先，在步驟S400中，是在第一狀態下，通過第二氣缸32驅動活動軸承座2，使活動軸承座2通過間隙調整件4而頂抵於固定軸承座1，其中，第一計量滾輪10及第二計量滾輪20之間具有供布材通過之第一間隙。

承上所述，第一狀態事實上是布材的生產程序，即，在塗佈有膠料的基布通過第一計量滾筒10及第二計量滾筒20之間的間隙G時，通過第一計量滾筒10及第二計量滾筒20去除多餘膠料的程序。如前所述，在此步驟中，氣缸組3連接到的氣源8是同時對第一氣缸31及第二氣缸32二者供給氣壓，但由於第一氣缸31之第一缸徑小於第二氣缸32之第二缸徑，此時，第二氣缸32是推動設置在滑軌上的活動軸承座2向方向X的反向移動而頂抵於固定軸承座1。

接下來，在步驟S402中，是在第二狀態下，啟動電磁閥6以使第二氣缸32快速排氣，以通過第一氣缸31並經由間隙調整件4驅動活動軸承座2，使第一計量滾輪10及第二計量滾輪20之間具有供布材之布頭通過之第二間隙，其中，第二間隙是大於第一間隙。第一間隙的寬度較佳是在100至450微米(μm)的範圍內，更佳是在200至425微米的範圍內，最佳是在300至405微米的範圍內。第二間隙的寬度較佳是在200至900微米(μm)的範圍內，更佳在400至850微米的範圍內，最佳在600至810微米的範圍內。

事實上，步驟S402所敘述的狀態是在布材的生產流程中，布頭通過兩支計量滾筒之間的狀態。如前所述，當布頭要通過兩支計量滾筒之間的間隙G時，通過啟動電磁閥6至中位，可以使得第二氣缸32快速排氣，如此一來，失去第二氣缸32之阻力的第一氣缸31就能夠推動活動軸承座2(以及承載於活動軸承座2的第二計量滾筒20)，進而使得兩支計量滾筒之間的間隙G加寬而允許布頭順利通過。如此一來，在步驟S402中，並不需要如同現有技術般調整或是改變兩支計量滾筒的旋轉方向，就能使布頭通過而不影響布材產品的生產效益。

最後，在步驟404中，關閉電磁閥，使第二氣缸32再次驅動活動軸承座2而回到第一狀態。事實上，步驟404即是在通過電磁閥6而使第二氣缸32瞬間迅速排氣之後，再立刻將電磁閥6切換為在布材的生產程序下的模式，如此一來，第二氣缸32瞬間被供給足夠的氣壓而再次驅動活動軸承座2朝向方向X的反向移動，並使得活動軸承座2通過間隙調整件4而頂抵於固定軸承座1。此時，用於含浸機之過布頭裝置D回到第一狀態，其中第一計量滾筒10及第二計量滾筒20之間的間隙G是剛好能夠使布材通過，且通過該間隙G(在方法流程中稱為第一間隙G)，可以控制基布表面的膠量。

[實施例的可行功效]

綜上所述，本發明的有益功效在於，本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置D及其操作方法，是通過氣缸組3及間隙調整件4的設計，來使得在生產過程中，布材的布頭得以順利通過兩支計量滾筒之間的間隙G時卻不影響布材生產的效率並降低產品的報廢率。

詳細而言，氣缸組3的第一氣缸31和第二氣缸32與間隙調整件4是相互配合以調控第一計量滾筒10及第二計量滾筒20之間的間隙G的寬度。更具體而言，當布頭要通過間隙G時，第二氣缸32是被瞬間排氣，使得在極短時間內第二氣缸32不具備驅動活動軸承座2的能力，而讓第一氣缸31得以推動活動軸承座2，從而增加間隙G的寬度。再者，在布頭通過間隙G後，第二氣缸32是迅速再次獲得氣壓的供給而使得布材的整體生產流程能繼續進行。

如此一來，通過本發明實施例所提供的用於含浸機之過布頭裝置D及其操作方法，在布頭通過間隙G時，不需要如同現有技術般改變兩支計量滾筒的旋轉方向而可大幅降低生產成本，且由於第二氣缸32的驅動狀態是在極短時間內被切換，在布頭附近之基布上的膠料仍然能夠由第一計量滾筒10及第二計量滾筒20精確控制，藉此大幅降低布材的報廢率(例如，由5公尺(m)降低至1公尺)，進而提升生產的效能。

雖然本發明之實施例係以上述較為詳細的方式揭示，所屬技術領域具有通常知識者可以了解本發明之各種修飾可以在不背離界定於所附之申請專利範圍中之本發明的範圍之下進行。因此，本發明之實例的進一步修飾將不會偏離本發明之申請專利範圍。