[發明專利]一種浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法及其檢測平臺

在審

• 申請號: 201810285736.6
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108534689A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 黃學佳;包能勝;余阿陵;冉燮
• 申請（專利權）人: 汕頭大學;汕頭職業技術學院
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司 44230
• 代理人: 盧梓雄;丁德軒

本發明涉及一種浸輥涂布涂層厚度在線檢測平臺及其檢測方法，能夠對浸輥涂布涂層厚度進行實時在線檢測和控制，通過視覺模塊拍攝所述涂布裝置在運行過程中涂布液被浸輥從涂料槽中被帶起所形成的第一彎月面和涂布液被浸輥帶經浸輥與背輥之間的輥間隙處所形成的第二彎月面，對第一彎月面和第二彎月面及其相關的區域進行數學建模，并在建模的基礎上進行相關的公式推導，通過推導出的公式和相關數據計算出涂層厚度，如果計算出的涂層厚度不符合預設厚度，則控制調整涂布裝置和輥間隙調節機構的相關設置，重新進行拍攝建模計算。

技術領域

本發明涉及涂布技術領域，尤其涉及一種浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法及其檢測平臺。

背景技術

涂布是將膠黏劑涂覆在連續運轉的基材上的一種工藝，無溶劑涂布是采用100%固含量的膠黏劑進行涂布的一種方法，是一種以獲取涂層為最終目的的工藝，又稱反應型復合。無溶劑涂布復合技術是一種環保、經濟的軟包裝復合材料生產工藝，具有明顯的經濟性、安全性及在環境保護上的優勢，已成為軟包裝復合薄膜的一種重要的加工方法。隨著我國環保意識的不斷提高和在企業降低生產成本的要求下，近年來無溶劑復合工藝在我國軟包裝行業中呈現迅猛的發展態勢。

無溶劑涂布涂層是無溶劑涂布的研究重點，對涂層的研究主要集中在涂布液的厚度與涂層的缺陷上。涂布是輥帶動涂布液運動并最終將涂布液涂覆在基材上的過程，涂布液的厚度隨著這個過程而產生，涂布液的厚度與涂布輥徑，輥間隙，輥速，膠黏劑特性等的關系一直以來都是國內外無溶劑涂布技術的研究重點。涂層缺陷是影響涂布質量的重要因素，涂層的缺陷主要是豎條道，飛墨，氣泡，均勻性等，研究涂層缺陷的產生與涂布過程中的可控參數之間的關系是無溶劑涂布缺陷研究的重要內容。

雖然無溶劑涂布工藝具有顯著的節能環保的優勢，但是目前國內90%以上的復合膜生產廠家都還是采用溶劑型膠黏劑生產，并沒有大規模采用無溶劑涂布工藝，國內基礎理論研究的相對缺乏和基礎工業的相對落后，使得國內無溶劑涂布技術的發展與國外的差距明顯。國內生產廠家在產品的升級換代方面面臨著諸多的瓶頸，尤其是產品的設計方法，大部分以工程經驗為主，缺乏嚴謹的科學理論、先進的設計理念以及創新的設計思維來指導。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法及其檢測平臺，這種浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法及其檢測平臺能夠對浸輥涂布涂層厚度進行實時在線檢測和控制。采用的技術方案如下：

一種浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法，其特征在于依次包括以下步驟：

（1）選擇用于涂布的涂布液，獲取涂布液的物理參數：流體密度ρ、流體表面張力σ、流體壓力p、流變系數n和稠度系數k；

（2）通過輥間隙調節機構調節浸輥與背輥的輥間隙，并且運行浸輥和背輥，獲取浸輥和背輥的相關參數：浸輥半徑R₁、背輥半徑R₂、浸輥與背輥之間的最小輥間隙H₀、浸輥線速度u₁和背輥線速度u₂；

（3）通過視覺模塊拍攝涂布裝置在運行過程中涂布液被浸輥從涂料槽中被帶起所形成的第一彎月面，以及涂布液在浸輥帶經浸輥與背輥之間的輥間隙處所形成的第二彎月面；

（4）對步驟（3）所拍攝的第一彎月面、第二彎月面分別進行數學建模，通過數學模型測量出第一彎月面的半徑r₁、涂料槽中涂布液面與浸輥的接觸點處的輥切線與豎直方向的夾角α、第二彎月面的半徑r₂、以及第二彎月面與最小輥間隙之間的最短距離x_c；

（5）調用步驟（1）（2）（4）所得相關參數，并根據所建立的數學模型計算出背輥上的涂層厚度；

（6）判斷步驟（5）所計算得到的涂層厚度是否符合預設厚度要求，如果不符合，重新執行步驟（2）至步驟（5），直至背輥上的涂層厚度符合預設厚度要求。