一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置及其工作方法

摘要

一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置及其工作方法，包括摆臂、偏心套、摆动机构和调节测量机构；测量调节机构包括所述偏心套、蜗杆、编码器和显示器，偏心套的一端表面带齿形成蜗轮及齿轮，蜗轮蜗杆啮合，齿轮与编码器齿轮啮合，偏心套通过编码器齿轮带动编码器旋转，编码器将位置信息输出至显示屏。设备初次安装时，将主关零件主要尺寸输入系统，系统会自动修正植入系统的参数模型中胶辊直径和偏心位置的对应数据；使用过程中胶辊直径变化时，向系统输入涂布匀胶辊的直径数据，系统根据修正后模型得出对应的偏心位置，转动蜗杆驱动偏心套旋转，进而改变偏心套的偏心位置，实现匀胶辊的恒压效果，满足高速设备的高精度涂布要求，并实现精准数字化控制。

权利要求

1.一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置的工作方法，装置包括设在涂布匀胶辊两端的摆臂、设在摆臂的枢接孔内的偏心套、驱动摆臂绕偏心套旋转的摆动机构和用于测量和调节偏心套旋转偏移量的调节测量机构；其特征在于：所述摆动机构包括摆臂气缸、齿条套、同步齿轮、同步盖板和滑座体；所述摆臂气缸的缸体通过第一支轴铰接在墙板上，所述齿条套套在摆臂气缸的伸缩杆上，所述齿条套与同步齿轮啮合，所述同步盖板设在齿条套的一侧且固定在墙板上，所述同步盖板上设有导向槽，所述滑座体限制在导向槽内运动，所述同步齿轮枢接在滑座体上，所述滑座体上设有供齿条套穿过的导向孔；涂布匀胶辊两端的摆动机构之间设有同步长轴，所述同步齿轮通过同步短轴枢接在滑座体上，所述同步盖板上设有腰形孔，所述同步短轴穿过同步盖板的腰形孔后与同步长轴连接；

所述摆臂上设有用于容置转移胶辊芯轴端部的U形槽和用于锁紧U形槽的锁块，所述锁块的一端与摆臂铰接，另一端与摆臂之间通过快速连接机构连接；

所述偏心套套在第二支轴上，偏心套通过第二支轴安装在墙板上；

所述调节测量机构包括所述偏心套、蜗杆、编码器、与编码器连接的编码器齿轮和显示器，所述偏心套的一端设在枢接孔内，偏心套的另一端伸出枢接孔外，偏心套伸出枢接孔外的一端表面带齿形成蜗轮齿轮组合，所述蜗轮齿轮组合分别与编码器齿轮和蜗杆啮合，偏心套通过编码器齿轮带动编码器旋转，编码器将位置信息输出至显示屏；所述蜗杆的一端穿过锁紧板的安装孔后与手轮连接，所述锁紧板上设有用于控制安装孔大小的锁紧螺钉，工作方法包括以下步骤：

（1）预先将涂布匀胶辊偏心误差自校正的修正模型植入系统储存器中；所述修正模型包括多组涂布匀胶辊直径与偏心位置对应的数据；

（2）设备初次安装时，将摆臂、偏心套的关键尺寸实际值直接通过操作界面输入PLC，修正模型会自动根据公式进行计算，进一步自动修订匀胶辊直径与偏心位置对应的数据关联表，完成偏心系统数据的误差自校正；

（3）修正涂布匀胶辊位置时，向系统输入涂布匀胶辊的直径数据，系统根据修正模型得出对应的偏心位置，转动蜗杆驱动偏心套旋转，进而改变偏心套的偏心位置；

（4）当偏心套的偏心位置与修正模型对应的偏心位置一致时，停止旋转蜗杆，通过锁紧螺钉锁紧蜗杆，完成不同直径新胶辊的偏心摆臂安装，保持胶辊位置的精准定位。

2.根据权利要求1所述的一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置的工作方法，其特征在于：偏心套的实时偏心位置在显示屏上显示，并对应相应的匀胶胶辊直径值。

说明书

一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置及其工作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及无溶剂复合设备，尤其是一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置及其工作方法。

背景技术

[0002] 无溶剂复合作为一种绿色复合工艺形式，其设备主要特点之一就是五辊涂布高精密的控制，而涂布匀胶辊的工作状态直接则影响到五辊涂布精密性和稳定性，传统五辊涂
布结构在匀胶辊对计量辊和涂布钢辊的压力平衡控制上始终会受到加工精度和胶辊自重
的影响，因此，当涂布匀胶辊出现磨损后，需要对涂布匀胶辊的位置重新调节才能满足五辊
之间的精密要求。如中国专利公开号为CN108405258A的一种涂胶转移胶辊安装结构，包括
用于驱动转移胶辊旋转的驱动机构和位于转移胶辊两端且用于调节转移胶辊位置的调节
机构；调节机构包括偏心套组件、与偏心套组件枢接的摆臂和驱动摆臂绕偏心套组件旋转
的气缸，转移胶辊通过轴承与摆臂枢接，摆臂上设有安装孔，偏心套组件设在所述安装孔
内，偏心套组件包括本体和能绕本体旋转的偏心套，偏心套内设有偏心孔，本体设在偏心孔
内，偏心套的一端设有卡盘，卡盘边缘设有若干等距圆周设置的卡槽，所述摆臂上设有若干
沿卡盘边缘设布置的固定孔和与固定孔配合用于限定卡槽位置的限位柱。现有的涂布胶辊
位置通过偏心套进行调整，但是不能校正零件加工误差对调整精度的影响，无法突破精准
数字化控制，不能更好地满足更高速设备的高精度涂布要求。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置及其工作方法，实现精准数字化控制，更好地满足更高速设备的高精度涂布要求。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置，包括设在涂布匀胶辊两端的摆臂、设在摆臂的枢接孔内的偏心套、驱动摆臂绕偏心套旋转的
摆动机构和用于测量和调节偏心套旋转偏移量的调节测量机构；

[0005] 所述摆动机构包括摆臂气缸、齿条套、同步齿轮、同步盖板和滑座体；所述摆臂气缸的缸体通过第一支轴铰接在墙板上，所述齿条套套在摆臂气缸的伸缩杆上，所述齿条套
与同步齿轮啮合，所述同步盖板设在齿条套的一侧且固定在墙板上，所述同步盖板上设有
导向槽，所述滑座体限制在导向槽内运动，所述同步齿轮枢接在滑座体上，所述滑座体上设
有供齿条套穿过的导向孔；涂布匀胶辊两端的摆动机构之间设有同步长轴，所述同步齿轮
通过同步短轴枢接在滑座体上，所述同步盖板上设有腰形孔，所述同步短轴穿过同步盖板
的腰形孔后与同步长轴连接；

[0006] 所述摆臂上设有用于容置转移胶辊芯轴端部的U形槽和用于锁紧U形槽的锁块，所述锁块的一端与摆臂铰接，另一端与摆臂之间通过快速连接机构连接；

[0007] 所述偏心套套在第二支轴上，偏心套通过第二支轴安装在墙板上；

[0008] 所述测量调节机构包括所述偏心套、蜗杆、编码器、与编码器连接的编码器齿轮和显示器，所述偏心套的一端设在枢接孔内，偏心套的另一端伸出枢接孔外，偏心套伸出枢接
孔外的一端表面带齿形成蜗轮齿轮组合，所述蜗轮齿轮组合分别与编码器齿轮和蜗杆啮
合，偏心套通过编码器齿轮带动编码器旋转，编码器将位置信息输出至显示屏；所述蜗杆的
一端穿过锁紧板的安装孔后与手轮连接，所述锁紧板上设有用于控制安装孔大小的锁紧螺
钉。

[0009] 本发明调节测量机构为数字化设备，能通过编码器实时监控偏心套的偏心位置，偏心位置的控制精准度更高；偏心实时检测并在显示屏的操作界面中进行显示，可方便与
装机时预先植入的指导数值相对应比较，在指导调整操作准确无误的同时，也可时刻监控
设备胶辊位置稳定准确，在产生误差大于一定值时启动报警，避免操作不到位而形成涂布
质量下降的风险。

[0010] 作为改进，所述涂布匀胶辊芯轴端部设有球轴承，所述球轴承设在摆臂的U形槽内。

[0011] 作为改进，所述摆臂的内侧和外侧于U形槽处设有轴承压盖。

[0012] 作为改进，所述偏心套与第二支轴之间设有复合轴承，所述偏心套的端部设有垫套和卡簧，所述卡簧卡在第二支轴上。

[0013] 作为改进，恒压装置还包括支撑机构，所述支撑机构包括支撑气缸、第一连杆、支撑杆和第二连杆，所述支撑气缸的缸体通过支座固定在墙板上，所述支撑气缸的伸缩杆于
第一连杆的一端铰接，第一连杆的另一端与支撑杆的一端铰接，支撑杆的另一端与第二连
杆的一端铰接，第二连杆的另一端与第二支轴铰接；所述支撑杆位于涂布匀胶辊芯轴端部
的下方，支撑杆的一端顶部设有定位螺锥。

[0014] 作为改进，所述编码器齿轮、蜗轮齿轮组合和蜗杆设在调节座内，所述调节座固定在墙板上，所述锁紧板固定在调节座的外部。

[0015] 本发明工作方法，包括以下步骤：

[0016] （1）预先将涂布匀胶辊偏心误差自校正的修正模型植入系统储存器中；所述修正模型包括多组涂布匀胶辊直径与偏心位置对应的数据；

[0017] （2）设备初次安装时，将摆臂、偏心套的关键尺寸实际值直接通过操作界面输入PLC，修正模型会自动根据公式进行计算，进一步自动修订匀胶辊直径与偏心位置对应的数
据关联表，完成偏心系统数据的误差自校正；

[0018] （3）修正涂布匀胶辊位置时，向系统输入涂布匀胶辊的直径数据，系统根据修正模型得出对应的偏心位置，转动蜗杆驱动偏心套旋转，进而改变偏心套的偏心位置；

[0019] （4）当偏心套的偏心位置与修正模型对应的偏心位置一致时，停止旋转蜗杆，通过锁紧螺钉锁紧蜗杆，完成不同直径新胶辊的偏心摆臂安装，保持胶辊位置的精准定位。

[0020] 本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

[0021] 1、摆臂结构简单，加工方便，定位准确，容易获得高精度；以摆臂结构为基础，可以达到精确定位涂布匀胶辊位置的目的，使其工作位置精确定位在计量辊和涂布钢辊的中心
沿线上，从而使涂布匀胶辊与计量辊和涂布钢辊的距离保持一致，进而保持压力平衡和一
致；

[0022] 2、由于涂布匀胶辊使用后刃磨后直径的变化，固定的摆臂长度不能满足各种直径涂布匀胶辊对计量辊和涂布钢辊的距离一致，故而引入偏心结构，通过偏心精确调节摆臂
长度，使涂布匀胶辊整个生命周期中的所有直径范围均可满足与两根钢辊的距离严格相等
得要求，进而确保压合力的一致平衡效果；

[0023] 3、生产过程中，摆臂长度、偏心大小、偏心位置等关键尺寸均可能会产生加工误差，从而使实际安装位置和理论计算为止产生偏移，在生产过程中造成不便；为了解决该问
题，引入了误差修正概念：即设计计算修正模型，将相关零件主关尺寸实际测量结果输入系
统，即可自动实现一次性修正，在显示屏得操作界面中形成实际指导参数，在设备装机时即
可实现设计和实际的高精度吻合；

[0024] 4、为了进一步方便偏心调节，本发明引入了蜗轮齿轮组合蜗杆调节偏心的结构，使偏心调整更加便捷，同时利用其自锁功能，减少了每次调整后锁紧的繁琐动作，同时还设
置了锁紧板锁紧蜗杆以防徒手误操作而引发不正常状态；

[0025] 5、偏心实时检测并在显示屏得操作界面中进行显示，可方便与装机时植入的指导数值相对应比较，在指导调整操作准确无误的同时，也可时刻监控设备涂布匀胶辊位置稳
定准确，在产生误差大于一定值时启动报警，避免操作不到位而形成涂布质量下降的风险。

[0026] 6、由于平行联轴器联接传动，形成涂布匀胶辊两端实际负载差别，从而在下压过程中速度和力量均存在差异；增加齿条套和同步齿轮实现传动侧和操作侧两侧同步同压效
果。

附图说明

[0027] 图1为一侧墙板外侧面示意图。

[0028] 图2为一侧墙板内侧面示意图。

[0029] 图3为一侧墙板立体图。

[0030] 图4为恒压装置立体图I。

[0031] 图5为恒压装置立体图II。

[0032] 图6为偏心套示意图。

具体实施方式

[0033] 下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

[0034] 如图1至3所示，一种摆臂式涂布匀胶辊恒压装置，涂布匀胶辊5的芯轴两端枢接在两侧的墙板1上，本发明针对涂布匀胶辊5对计量辊7和涂布钢辊6的压力平衡控制以实现恒
压。

[0035] 如图4、5所示，摆臂式涂布匀胶辊5恒压装置包括设在涂布匀胶辊5芯轴两端的摆臂22、设在摆臂22的枢接孔内的偏心套32、驱动摆臂22绕偏心套32旋转的摆动机构2和用于
测量和调节偏心套32旋转偏移量的调节测量机构3和用于承托涂布匀胶辊5的支撑机构4。

[0036] 如图4所示，所述摆动机构2包括摆臂气缸21、齿条套26、同步齿轮28、同步盖板29和滑座体27。所述摆臂气缸21呈倾斜设置，摆臂气缸21的缸体通过第一支轴铰接在墙板1的
通孔内，所述齿条套26套在摆臂气缸21的伸缩杆上，所述齿条套26与同步齿轮28啮合，摆臂
气缸21可以带动齿条套26，进而带动同步齿轮28旋转。所述同步盖板29设在齿条套26的一
侧且固定在墙板1上，所述同步盖板29上设有导向槽291，所述滑座体27限制在导向槽291内
运动，所述同步齿轮28枢接在滑座体27上，所述滑座体27上设有供齿条套26穿过的导向孔；
涂布匀胶辊5两端的摆动机构之间设有同步长轴8，所述同步齿轮28通过同步短轴9枢接在
滑座体27上，所述同步盖板29上设有腰形孔292，所述同步短轴穿过同步盖板29的腰形孔
292后通过连接器与同步长轴8连接；更换涂布匀胶辊5时，摆臂气缸21推动摆臂22，摆臂22
带动涂布匀胶辊5远离计量辊7和涂布钢辊6，在摆臂气缸21的伸缩杆上增加齿条套26、同步
齿轮28和同步轴，实现传动侧和操作侧两侧同步同压效果。

[0037] 如图3、4所示，所述摆臂22上设有用于容置转移胶辊芯轴端部的U形槽和用于锁紧U形槽的锁块23，所述锁块23的一端与摆臂22铰接，另一端与摆臂22之间通过快速连接机构
24连接。所述涂布匀胶辊5芯轴端部设有球轴承，所述球轴承设在摆臂的U形槽内；所述摆臂
的内侧和外侧于U形槽处设有轴承压盖25；U形槽的开口呈倾斜设置，方便更换的涂布匀胶
辊5芯轴端部进入U形槽内。当摆臂气缸21推动摆臂22时，摆臂22沿着偏心套32旋转，涂布匀
胶辊5通过摆臂22进行固定，摆臂22通过摆臂气缸21的连接点和偏心套32的连接点进行定
位固定。

[0038] 所述偏心套32套在第二支轴39上，偏心套32与第二支轴39之间设有复合轴承，第二支轴39的一端固定在墙板1上，第二支轴39的另一端穿过偏心套32，偏心套32通过第二支
轴39安装在墙板1上，偏心套32可以绕第二支轴39转动。

[0039] 如图5、6所示，所述测量调节机构3包括所述偏心套32、蜗杆33、编码器38、与编码器38连接的编码器齿轮37和显示器。所述偏心套32的一端设在枢接孔内，该端与第二支轴
39上的凸台相抵，偏心套32的另一端伸出枢接孔外，所该端的端部设有垫套和卡簧，所述卡
簧卡在第二支轴39上，通过卡簧和凸台将偏心套32的轴向位置固定。偏心套32伸出枢接孔
外的一端表面带齿形成蜗轮齿轮组合321，所述蜗轮齿轮组合321分别与编码器齿轮37和蜗
杆33啮合，偏心套32通过编码器齿轮37带动编码器38旋转，编码器38将位置信息输出至显
示屏。所述编码器齿轮37、蜗轮齿轮组合321和蜗杆33设在调节座31内，所述调节座31固定
在墙板1上，锁紧板34固定在调节座的外部，所述蜗杆33的一端穿过锁紧板34的安装孔后与
手轮35连接，所述锁紧板34上设有用于控制安装孔大小的锁紧螺钉36；调整偏心套32位置
时，拧松锁紧螺钉36，然后旋转手轮带动蜗杆33，蜗杆33带动蜗轮齿轮组合321，进而转动偏
心套32，同时蜗轮齿轮组合321将动力传递至编码器齿轮37，编码器齿轮37带动编码器旋
转，从而精密记录偏心套32的旋转偏移量。

[0040] 如图2、4所示，所述支撑机构4包括支撑气缸41、第一连杆42、支撑杆43和第二连杆；所述支撑气缸41的缸体通过支座固定在墙板1上，所述支撑气缸41的伸缩杆于第一连杆
42的一端铰接，第一连杆42的另一端与支撑杆43的一端铰接，支撑杆43的另一端与第二连
杆的一端铰接，第二连杆的另一端与第二支轴铰接；所述支撑杆43位于涂布匀胶辊5芯轴端
部的下方，支撑杆43的一端顶部设有定位螺锥，通过支撑气缸41的伸缩可以带动支撑杆43
升降，在支撑杆43的辅助下，方便操作人员将涂布匀胶辊5装入摆臂中。

[0041] 本发明涂布匀胶辊5精确位置修正和恒压控制保证的工作方法，包括以下步骤：

[0042] （1）预先将涂布匀胶辊5偏心误差自校正的修正模型植入系统储存器中；所述修正模型包括多组涂布匀胶辊5直径与偏心位置对应的数据。

[0043] （2）设备初次安装时，将主关零件如摆臂22、偏心套32的关键尺寸实际值直接通过操作界面输入PLC，修正模型会自动根据公式进行计算，进一步自动修订匀胶辊5直径与偏
心位置对应的数据关联表，完成偏心系统数据的误差自校正。

[0044] （3）当涂布匀胶辊5表面磨损后，首先利用摆臂缸推动摆臂绕偏心套32转动，摆臂带动涂布匀胶辊5远离计量辊7和涂布钢辊6的表面；

[0045] （4）打开摆臂22上的锁块23，将转涂布匀胶辊5从U形槽中取出，并对其表面进行磨削，使转涂布匀胶辊5表面无缺陷并直径一致；

[0046] （5）将磨削后的涂布匀胶辊5重新装配到摆臂22上；

[0047] （6）修正涂布匀胶辊5位置时，向系统输入涂布匀胶辊5的直径数据，系统根据修正模型得出对应的偏心位置，转动蜗杆33驱动偏心套32旋转，进而改变偏心套32的偏心位置；

[0048] （7）偏心实时检测并在显示屏操作界面中进行显示，可方便与装机时植入的指导数值相对应比较，在指导调整操作准确无误的同时，也可时刻监控设备胶辊位置稳定准确，
在产生误差大于一定值时启动报警，避免操作不到位而形成涂布质量下降的风险；

[0049] （8）当偏心套32的偏心位置与修正模型对应的偏心位置一致时，停止旋转蜗杆33，通过锁紧螺钉36锁紧蜗杆33，完成偏心值与胶辊直径的精准对应调整。

[0050] （9）启动摆臂气缸21将摆臂连通涂布匀胶辊5拉回到工作位置，即可保证匀胶辊与计量辊与涂布钢辊的压力平衡，再通过齿条26，齿轮28，同步长轴8达到两侧平衡，最实现到
精确恒压控制保证。