專利名稱：可在線監(jiān)測涂布量的供料涂布裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光全息材料加工設備，具體涉及一種可在線監(jiān)測涂布量的供料涂布裝置，用于在激光全息材料制造過程中涂布涂料并對涂布量進行在線實時監(jiān)測。
背景技術：
采用全息激光技術制造的激光全息材料已較廣泛的得到應用，如用作防偽材料。目前大多數(shù)激光全息材料的制造工藝包括配料、涂布、模壓、鍍鋁、復合、剝離、分切、復卷等工序。其中涂布工序是激光全息材料制造工藝中的關鍵工序，涂布量的大小及其一致性是影響激光全息材料整體質量的關鍵因素。激光全息材料制造設備中，供料涂布裝置完成涂布工序。供料涂布裝置通常包括涂料儲存容器、料槽和涂布機構，涂料儲存容器的腔體通過供料管與料槽的腔體連通，涂布機構設于料槽上方，涂料儲存容器中的涂料經(jīng)供料管輸送到料槽中(通常在供料管上設有泵，利用泵將涂料儲存容器中的涂料抽取到料槽中)，涂布機構從料槽中獲取涂料并將涂料涂布在基材上，在基材上形成涂料層。常用的涂布機構及涂布方式主要有下述兩種:一種是涂布機構包括網(wǎng)紋輥和刮刀，網(wǎng)紋輥部分浸入料槽中的涂料中，料槽中的涂料經(jīng)網(wǎng)紋輥轉移到基材(如塑料薄膜)上；另一種三輥涂布機構，包括網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)、定量輥和壓輥，壓輥與定量輥壓合，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)部分浸入料槽中的涂料中，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)把涂料轉移到定量輥上，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)與定量輥采用不同的速度驅動，通過兩輥間的速度差抹勻涂料，并通過兩輥間的壓力控制涂布量，基材在壓輥與定量輥之間運行，在壓輥的作用下，定量輥把涂料轉移到基材(如塑料薄膜)上。上述第一種涂布方式中涂布量的控制是通過調節(jié)刮刀與網(wǎng)紋輥表面之間的距離來實現(xiàn)的，第二種涂布方式中涂布量的控制是通過調節(jié)輥間壓力來實現(xiàn)的，這些控制因素都沒有辦法量化，靠操作人員的經(jīng)驗來調節(jié)控制。目前，本領域中普遍采用干涂量法來檢測涂布量的大小，就是在所涂布的涂料層干燥后，取出一定面積的樣品，并測量該樣品與同樣面積的基材之間的重量差，再換算成涂布量的大小。然而，采用上述干涂量法時，每次檢測時都要等激光全息材料制造設備完成正常生產(chǎn)后停機才能取樣進行檢測，不能實時監(jiān)測，工作效率低，并且操作人員無法及時獲取涂布量相關數(shù)據(jù)，經(jīng)常發(fā)生到后面工序時才發(fā)現(xiàn)涂布量不準確的情況，但此時已經(jīng)制造出很多產(chǎn)品，以致廢品率較高，增加生產(chǎn)成本。而且，實際生產(chǎn)時往往無法確保基材各部分都是均勻一致的，所取樣品中基材部分的重量只是大致等于用來對照的同樣面積的基材，因此上述干涂量法中，只能大概得知所取樣品中基材部分的重量，在此基礎上只能大概測量到涂布量。另外，涂布過程中涂布量往往會有波動，有限的抽樣檢測無法反映涂布量的波動情況。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可在線監(jiān)測涂布量的供料涂布裝置，這種供料涂布裝置除了能夠在基材上涂布涂料之外，還能夠在線對涂布量進行實時監(jiān)測，及時、準確地獲取涂布量數(shù)據(jù)。采用的技術方案如下:—種可在線監(jiān)測涂布量的供料涂布裝置，包括涂料儲存容器、料槽和涂布機構，涂料儲存容器的腔體通過供料管與料槽的腔體連通，涂布機構設于料槽上方，其特征是:所述供料涂布裝置還包括重量傳感器和控制裝置，重量傳感器設于涂料儲存容器下方，重量傳感器與控制裝置相應的輸入端連接；料槽的側壁上設有溢流口，溢流口通過回流管與涂料儲存容器的腔體連通。涂料儲存容器中的涂料經(jīng)供料管輸送到料槽中，涂布機構從料槽中獲取涂料并將涂料涂布在基材上，在基材上形成涂料層。涂料儲存容器中的涂料經(jīng)供料管輸送到料槽中后，料槽中多余的涂料經(jīng)設于料槽側壁的溢流口溢出，并回流到涂料儲存容器中，使料槽中涂料的液位保持穩(wěn)定；重量傳感器檢測涂料儲存容器的重量，并將檢測到的涂料儲存容器重量值傳送給控制裝置；控制裝置根據(jù)涂料儲存容器重量值、重量傳感器的檢測時間間隔、基材行進速度和涂布寬度，計算出涂布量，從而實現(xiàn)在線對涂布量進行實時監(jiān)測。上述由重量傳感器檢測到的涂料儲存容器的重量，是涂料儲存容器本身的重量和涂料儲存容器中涂料的重量的總和。計算涂布量的具體方法如下:假定重量傳感器相鄰兩次檢測到的涂料儲存容器重量值分別為Gl和G2，這兩次檢測的時刻分別為Tl和T2，基材行進速度為V，涂布寬度為W，則重量傳感器的檢測時間間隔為(T2 - Tl)，在時刻Tl至T2間的時間段內的涂布量按下述公式計算:涂布量=(Gl — G2) + ( WXVX (T2 — Tl))。也就是說，在時刻Tl至T2間的時間段內的涂布量(即單位面積基材上所涂布的涂料層的重量)等于該時間段內的涂料用量除以該時間段內的涂布面積，其中涂料用量為Gl與G2之差，涂布面積為涂布寬度W、基材行進速度V和檢測時間間隔(T2 — Tl)三者的乘積。通過上述方法計算出的涂布量，是在時刻Tl至T2間的時間段內的平均涂布量。重量傳感器通常按某一固定的時間間隔檢測涂料儲存容器的重量，激光全息材料制造設備運行時基材行進速度和涂布寬度通常也是固定的，因此可在控制裝置中設定重量傳感器的檢測時間間隔、基材行進速度和涂布寬度等參數(shù)的數(shù)值，計算涂布量時只需將重量傳感器相鄰兩次檢測到的涂料儲存容器重量值代入上述涂布量計算公式進行計算即可。重量傳感器的檢測時間間隔越短，則所監(jiān)測到的涂布量越精確。通過上述公式計算出的涂布量是濕涂量，可再根據(jù)涂料的固含量進一步計算出干涂量。優(yōu)選所述供料涂布裝置還包括顯示裝置，顯示裝置與控制裝置相應的輸出端連接。控制裝置可根據(jù)所計算出的各個時間段內的涂布量大小(即根據(jù)所計算出的涂布量與時間的對應關系)，繪制曲線或制作圖表，通過顯示裝置進行顯示，以便于操作人員實時看到涂布量的大小及其變化情況。優(yōu)選上述供料管上設有泵，利用泵將涂料儲存容器中的涂料抽取到料槽中。涂布過程中，通常使抽取到料槽中的涂料量略多于同一時間涂布機構從料槽中獲取的涂料量，以確保料槽中涂料的液位能夠保持穩(wěn)定。從涂料儲存容器中抽取涂料的速度應盡量保持均勻。優(yōu)選方案中，供料管、回流管均插入涂料儲存容器的腔體中，供料管與涂料儲存容器之間、回流管與涂料儲存容器之間沒有相互連接，以避免供料管、回流管影響到涂料儲存容器重量的準確檢測。其他方案中，供料管、回流管也可采用軟管，這種情況下供料管、回流管可與涂料儲存容器連接。一種具體方案中，上述涂布機構包括網(wǎng)紋輥和刮刀，網(wǎng)紋輥部分浸入料槽中的涂料中，料槽中的涂料經(jīng)網(wǎng)紋輥轉移到基材(如塑料薄膜)上。另一種具體方案中，涂布機構為三輥涂布機構，包括網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)、定量輥和壓輥，壓輥與定量輥壓合，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)部分浸入料槽中的涂料中，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)把涂料轉移到定量輥上，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)與定量輥采用不同的速度驅動，通過兩輥間的速度差抹勻涂料，并通過兩輥間的壓力控制涂布量，基材在壓輥與定量輥之間運行，在壓輥的作用下，定量輥再把涂料轉移到基材(如塑料薄膜)上。本實用新型能夠在激光全息材料制造設備進行正常生產(chǎn)時，在線對涂布量進行實時監(jiān)測，工作效率高，能夠及時、準確地獲取涂布量數(shù)據(jù)，有助于操作人員及時發(fā)現(xiàn)涂布量異常情況并采取相應措施，降低廢品率。本實用新型只需針對涂料重量進行檢測，不受基材的影響，因而所測得的涂布量更能真實反映實際涂布量。另外，本實用新型還能反映涂布量的波動情況。本實用新型除了可應用在激光全息材料制造設備上之外，還可應用于其它需要在基材(如塑料薄膜、紙張等)涂布液體或其它流體的機械，如膠帶制造機械、臘紙紙張機械
坐寸o

圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，這種可在線監(jiān)測涂布量的供料涂布裝置包括涂料儲存容器1、料槽2、涂布機構3、重量傳感器4、控制裝置5和顯示裝置6。涂料儲存容器I的腔體通過供料管7與料槽2的腔體連通，供料管7上設有泵8，利用泵8將涂料儲存容器I中的涂料9抽取到料槽2中；料槽2的側壁上設有溢流口 10，溢流口 10通過回流管11與涂料儲存容器I的腔體連通。供料管7、回流管11均插入涂料儲存容器I的腔體中，供料管7與涂料儲存容器I之間、回流管11與涂料儲存容器I之間沒有相互連接。重量傳感器4設于涂料儲存容器I下方，重量傳感器4與控制裝置5相應的輸入端連接；顯示裝置6與控制裝置5相應的輸出端連接。涂布機構3設于料槽2上方。本實施例中，涂布機構3包括網(wǎng)紋輥31和刮刀32，網(wǎng)紋輥31部分浸入料槽2中的涂料9中，料槽2中的涂料9經(jīng)網(wǎng)紋輥31轉移到基材12(如塑料薄膜)上。下面簡述一下本供料涂布裝置的工作原理:涂料儲存容器I中的涂料9經(jīng)供料管7輸送到料槽2中，涂布機構3從料槽2中獲取涂料9并將涂料涂布在基材12上，在基材12上形成涂料層。涂料儲存容器I中的涂料9經(jīng)供料管7輸送到料槽2中后，料槽2中多余的涂料經(jīng)設于料槽2側壁的溢流口 10溢出，經(jīng)回流管11回流到涂料儲存容器I中，使料槽2中涂料9的液位保持穩(wěn)定。涂布過程中，通常使抽取到料槽2中的涂料量略多于同一時間涂布機構3從料槽2中獲取的涂料量，從涂料儲存容器I中抽取涂料的速度應盡量保持均勻。重量傳感器4檢測涂料儲存容器I的重量(該重量是涂料儲存容器I本身的重量和涂料儲存容器I中涂料9的重量的總和)，并將檢測到的涂料儲存容器重量值傳送給控制裝置5 ;控制裝置5根據(jù)涂料儲存容器重量值、重量傳感器4的檢測時間間隔、基材12的行進速度和涂布寬度，計算出涂布量，從而實現(xiàn)在線對涂布量進行實時監(jiān)測。計算涂布量的具體方法如下:假定重量傳感器4相鄰兩次檢測到的涂料儲存容器重量值分別為Gl和G2，這兩次檢測的時刻分別為Tl和T2，基材行進速度為V，涂布寬度為W，則重量傳感器4的檢測時間間隔為(T2 — Tl)，在時刻Tl至T2間的時間段內的涂布量按下述公式計算:涂布量=(Gl 一 G2) + ( WXVX (T2 一 Tl))。也就是說，在時刻Tl至T2間的時間段內的涂布量(即單位面積基材上所涂布的涂料層的重量)等于該時間段內的涂料用量除以該時間段內的涂布面積，其中涂料用量為Gl與G2之差，涂布面積為涂布寬度W、基材行進速度V和檢測時間間隔(T2 — Tl)三者的乘積。通過上述方法計算出的涂布量，是在時刻Tl至T2間的時間段內的平均涂布量。實際應用中，重量傳感器4按某一固定的時間間隔檢測涂料儲存容器I的重量，激光全息材料制造設備運行時基材12的行進速度和涂布寬度也是固定的，因此可在控制裝置5中設定重量傳感器4的檢測時間間隔(T2 - Tl)、基材行進速度V和涂布寬度W等參數(shù)的數(shù)值，計算涂布量時只需將重量傳感器4相鄰兩次檢測到的涂料儲存容器重量值代入上述涂布量計算公式進行計算即可。通過上述公式計算出的涂布量是濕涂量，可再根據(jù)涂料的固含量進一步計算出干涂量。控制裝置5可根據(jù)所計算出的各個時間段內的涂布量大小(即根據(jù)所計算出的涂布量與時間的對應關系)，繪制曲線或制作圖表，通過顯示裝置6進行顯示，以便于操作人員實時看到涂布量的大小及其變化情況。在其他實施方案中，也可采用其他現(xiàn)有的涂布機構，例如，涂布機構為三輥涂布機構，包括網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)、定量輥和壓輥，壓輥與定量輥壓合，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)部分浸入料槽中的涂料中，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)把涂料轉移到定量輥上，網(wǎng)紋輥(或涂布光輥)與定量輥采用不同的速度驅動，通過兩輥間的速度差抹勻涂料，并通過兩輥間的壓力控制涂布量，基材在壓輥與定量輥之間運行，在壓輥的作用下，定量輥再把涂料轉移到基材(如塑料薄膜)上。
權利要求1.一種可在線監(jiān)測涂布量的供料涂布裝置，包括涂料儲存容器、料槽和涂布機構，涂料儲存容器的腔體通過供料管與料槽的腔體連通，涂布機構設于料槽上方，其特征是:所述供料涂布裝置還包括重量傳感器和控制裝置，重量傳感器設于涂料儲存容器下方，重量傳感器與控制裝置相應的輸入端連接；料槽的側壁上設有溢流口，溢流口通過回流管與涂料儲存容器的腔體連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的供料涂布裝置，其特征是:所述供料涂布裝置還包括顯示裝置，顯示裝置與控制裝置相應的輸出端連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的供料涂布裝置，其特征是:所述供料管上設有泵。
專利摘要一種可在線監(jiān)測涂布量的供料涂布裝置，包括涂料儲存容器、料槽和涂布機構，涂料儲存容器的腔體通過供料管與料槽的腔體連通，涂布機構設于料槽上方，其特征是所述供料涂布裝置還包括重量傳感器和控制裝置，重量傳感器設于涂料儲存容器下方，重量傳感器與控制裝置相應的輸入端連接；料槽的側壁上設有溢流口，溢流口通過回流管與涂料儲存容器的腔體連通。所述供料涂布裝置還包括顯示裝置，顯示裝置與控制裝置相應的輸出端連接。本實用新型能夠在激光全息材料制造設備進行正常生產(chǎn)時，在線對涂布量進行實時監(jiān)測，工作效率高，能夠及時、準確地獲取涂布量數(shù)據(jù)，有助于操作人員及時發(fā)現(xiàn)涂布量異常情況并采取相應措施，降低廢品率。
文檔編號B05C1/12GK202933819SQ20122061050
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月17日 優(yōu)先權日2012年11月17日
發(fā)明者謝名優(yōu), 何興萬, 王培學 申請人:汕頭市鑫瑞紙品有限公司