医用热熔胶涂布机及医用胶带涂布机论述—北京光辉世纪

《医用热熔胶涂布机及医用胶带涂布机论述—北京光辉世纪》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医用热熔胶涂布机及医用胶带涂布机论述—北京光辉世纪（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第一部分： 医用热熔胶涂布机， 医用胶 带涂布机设备介绍一、医用热熔胶涂布机， 医用胶带涂布机设备 的分类医用热熔胶涂布机， 医用胶带涂布机涂布设备按不同要素有多种分类方 法，常用的分类方法有下列几种。1:按生产规模分可分成实验型设备、小型设备、中型设备和大型设备。2:按设备与生产线的关系分为离线设备和在线设备。3:按涂布工艺可分为：辊压涂布设备、滚筒滚涂设备、喷涂设备、狭缝 涂布设备、挤出涂布设备。4：按设备的结构分成单臂设备和双支架设备等。二、医用热熔胶涂布机， 医用胶带涂布机设备 的工作原理 其工作原理是，通过一个加热器把固态的热熔胶加热成能流动的流体， 熔融的热熔胶由输胶系统输送到涂胶

2、系统，涂胶系统把胶涂布于基材 上，再由固化系统把基材上成流体的压敏胶固化。三、医用热熔胶涂布机， 医用胶带涂布机设备 的构成 熔胶系统； 输胶系统； 涂胶系统； 基材及辅材放卷系统； 复合系统； 固化系统； 成品收卷系统（一）熔胶系统熔胶系统是一种加热保温装置，固体状态的热熔胶在该装置中被加 热到能流动的熔化状态，并保持在某一要求温度，以满足输胶和涂胶对 黏度的要求 ,熔胶系统的具体结构视机型的不同而不同， 常见的有箱式和 桶式。1. 箱式熔胶系统箱式熔胶系统用于熔化块状或粒状热熔胶 ,熔胶系统由金属槽体和电 子控制两部分组成，槽体的上部有一个进料口，槽体的四周及底部装有 电加热元件，整个槽体

3、安装在一个机箱内，电子控制系统可与槽体做成 一体式，也可做成分体式。电子控制系统的功能是检测、控制和显示温度，以及对温度传感器 故障、超温和其它故障的诊断和报警。温度控制是电子控制器的主要功 能，温度传感器把医用热熔胶的温度转变成电信号，经信号放大器放大 后与给定信号进行比较，其差值作为比例、积分和微分调节器的输入信 号，调节器的输出信号用于控制电力电子元件，再由电力电子元件控制 加热元件，从而形成一个闭环控温系统。调节器是控温系统的核心， 通 过调节比例常数、积分时间和微分时间三个参数，可使系统既具有较快 的响应速度，又有较高的动态和静态精度。目前，熔胶系统的电子控制 器一般采用微机控制。2

4、. 桶式熔胶系统桶式熔胶系统一般与一个小型箱式熔胶系统联合使用，从桶式熔胶 抽出的热熔胶进入小型箱式熔胶系统，小型箱式熔胶系统起计量的作 用。（二）输胶系统输胶系统由输胶泵和输胶管路组成，熔化后的热熔胶黏度较大，流 动性较差，输胶泵是胶体输送的动力源，泵的入口端与熔胶系统的出胶 口相连接，泵的出口端与集流腔连接，熔胶系统中的胶体经输胶泵增压 后进入集流腔，再通过流量控制阀送到输胶管，输胶管路有刚性和柔性 两类，刚性管路用于固定式大型设备，柔性管路因其安装方便， 应用 灵活，得到了广泛的应用。（三）涂胶系统随着医用热熔胶的发展，其涂布系统也逐渐发展起来。目前工业上 适于医用热熔胶的涂布系统有辊压

5、涂系统、花纹辊涂系统、喷涂系统、 狭缝涂布系统、挤出涂系统和丝网涂系统，下面分述之。1.辊压涂系统辊压涂系统常用于黏度较高的医用热熔胶涂布，医用热熔胶在熔胶 系统中熔化后，通过输胶系统输送到涂胶系统的贮胶器中，贮胶器中装 有液位传感器， 传感器产生的信号反馈给输胶系统用于控制泵胶量的大 小，贮胶器中的胶体被送入操作辊和涂布辊之间，操作辊由控温系统控 制一定的温度，保证胶体具有合适的黏性，逆向转动的两辊间的压力将 胶体从两辊间的缝隙中呈薄片状挤出并由操作辊涂布于基材， 调节涂布 辊与操作辊间的距离即可调节胶涂层的厚度，辊压涂可以进行单面涂 布，也可进行双面涂布。2.花纹辊涂系统 花纹辊涂系统可适

6、用于不同宽度的基材，在基材上、下或两侧涂胶， 由于基材的行进速度远大于八辊的表面速度， 即使黏度很大的胶黏剂也 能涂得比较均匀， 辊筒表面可根据需要设计不同的图案 ,花纹辊涂系统的 缺点在于胶体直接暴露于空气中，容易引起热氧老化，使压敏胶的性能 发生变化；改变涂布图形或更换胶体必须更换辑轮，增加了设备投资， 停机时间也较长。3. 喷涂系统 医用热熔胶喷涂系统吸取油漆喷涂技术的特点，设计出热熔胶专用 喷头，通过压缩气体可使热熔胶从喷头上呈纤维状喷出，沉积到被涂基 材上。改变喷头的结构可得到各种涂布的效果，喷涂工艺属于非接触涂 布，对基材的热影响较小，特别适用于薄膜或对热敏感材料的涂胶。 (1)可

7、控平面喷涂系统。(2)螺旋纤维喷涂系统该方法属可控纤维化喷涂， 既可连续涂布又可间隙 涂布，喷胶量控制精确， ，涂布速度非常快。4. 狭缝涂布系统 狭缝涂布属于括涂的一种变型，涂布过程是封闭式的，胶不与空气 直接接触。熔融的胶体通过一条狭窄的缝隙挤出涂布头，涂布头的唇口 与基材接触，胶直接涂布于基材；或涂布头的唇口与背衬的防粘材料接 触，胶涂布于防粘材料上，再通过层压把胶转敷于基材，这种设备广泛 应用于胶带产品的制造。 最简单的狭缝涂布头， 结构上仅有一个贮胶腔， 贮胶腔一端与输胶管连接，另一端与涂胶狭缝连接，这种涂布头只能进 行连续涂布，为了防止狭缝被凝块和杂质堵塞，涂布头上一般装有过滤 器

8、。涂布的宽度和图案可通过添加或减少狭缝中的嵌片来调节，嵌片的 作用是把不需涂布位置的狭缝堵上，起到调节涂布宽度和效果的目的。 涂布头中装有电子控温系统，对涂布头进行分区控温，以保证胶体的黏 度。除了最基本的形式，狭缝涂布器还有各种变化与发展。在涂布头上装上 气动或电子控制阀即可随时中断或开通狭缝，进行连续或间隙涂布， 控 制涂布图案。狭缝涂布为接触式涂布，涂布唇口直接与基材接触，经常 会在胶膜上产生拉痕，影响产品质量，为了克服这种缺点，有一种涂布 头是在狭缝之后增加了一个旋转辊，该旋转辊相当于一个涂布括辊， 综 合了狭缝涂布与括辊涂布的优点，可得到无拉痕的涂布效果。5. 挤出涂布系统（1）螺杆

9、挤出涂布系统螺杆挤出式涂布系统是由一个螺杆挤出机将熔融的压敏胶送到基材 上的，因而也属于密闭型，没有胶黏剂的氧化问题。螺杆挤出机是其中 的关键设备，压敏胶各组分在挤出机里一面前进一面混合，同时加热熔 融,为了使胶黏剂的各组分充分混合，挤出机需要设计得足够长而且细， 由于混料、熔融和挤出在螺杆挤出机中一次完成，用这种涂布系统， 能 够涂布的胶黏剂黏度范围较宽， 另外，这种涂布器并不要求基材耐高温， 因此，可以用它来涂布像聚氯乙烯和聚丙烯那样的塑料基材，这种挤出 式热熔涂布器有一定的应用领域。（2）针孔挤出涂布系统针孔挤出涂布是挤出涂布的一种 ,其工作原理是，加热成液态的有一定 压力的医用热熔胶，

10、通过针孔辊上的针孔实施对基材的涂布。6. 丝网涂布系统 丝网涂布与丝网印刷类似，主要部件为一丝网辊筒，其结构与针孔辊 的结构有相似之处，胶也送到辊筒内部，但具体细节有差别。针孔挤压 涂布，胶体送入针孔辊，靠压力从辊的整个四周挤出，而丝网辊筒内部 紧贴丝网有一贮胶器。工作时，辊筒旋转而贮胶器不动，胶体从与贮胶 器接触的局部区域渗出 ,涂布的图案可在丝网上设置。（四）层压复合系统 层压复合是医用热熔胶，医用胶带生产过程中的另一个环节，其目 的是把隔离材料与已涂胶的基材贴复到一起。对于转移涂布来说，层压 的另一个作用是把涂布到隔离纸上的胶层转移到基材上 ,层压系统的结 构相对比较简单，由一对轧辊组成

11、，下面为支撑辊，上面为加压辊， 两 辊相向转动，医用热熔胶， 医用胶带从两辊之间通过， 加压辊对其施压， 使已涂胶的基材与隔离纸复合成一体。（五）固化系统 固化工艺是由医用热熔胶，医用胶带所用胶黏剂的性质决定的，不 同的固化工艺其固化设备也不同，常见的有冷却固化和辐射固化。1：冷却固化的主要设备是冷却辊，通过冷却水进行冷却。固化过程中， 涂有胶膜、有一定温度的基材从冷却辊上通过，使胶膜得到冷却固化。2：对于反应性热熔胶，其固化是胶膜接受电子束或紫外线照射实现的。 产生电子束的设备比较复杂， 维护困难。紫外线固化设备相对比较简单， 理论上只要在涂布工序后增加一个紫外灯即可实现，研究表明，医用热

12、熔胶最终的性能与固化过程所接受紫外线辐射的剂量有关， 剂量过小则 固化不完全，胶的内聚力性不足；剂量过大则固化过头，胶体变硬， 胶 的初黏性能变差。目前较好的 IV 固化系统采用精细或者无级电子控制 其能量。一方面，把基材的输送速度作为反馈信号进行闭环控制，补偿 生产速度的变化对固化的影响；另一方面，设置紫外线传感器，对紫外 线剂量进行实时检测，补偿紫外灯泡的自然衰减。（六）基材和辅材送给系统及成品处理系统 医用热熔胶，医用胶带的基材从其形态上可分成两种基本形式；片 状材料和成卷的卷状材料， 这两类制品的基材和辅材送给系统以及成品 处理系统有较大的差别。原因在于，对于片材，单个制品的尺寸是有限

13、 的，这就意味着基材和辅材的送给是间歇式、不连续运动的，成品处理 也必然是间歇式的。 因此，送料和成品处理相对比较复杂； 而对于卷材， 由于每卷材料的量相对较大，可进行连续送料，连续收料，一般称之为 开卷和收卷系统。1.间歇式基材和辅材送给系统及成品处理系统 间歇式基材和辅材的送给系统的核心是上料机和物料传输线，需涂 布的基材通过上料机进行排序后被送上传输线， 传输线上安装有传感器 检测有无基材通过，并将该信号反馈给涂布系统，若有基材通过，则当 该基材到达涂布工位时就进行涂胶，涂胶时间根据制品的尺寸预先设 定；若无基材通过，则涂布工位不作涂布操作，隔离纸等辅材通过类似 的送给系统输 送到工作区

14、，最后的成品也是通过传输线送到成品处理 工位，对成品进行包装等处理。2.开卷和收卷系统 开卷装置的功能是把卷材从料筒上均匀地解放出来。对于胶带类涂 布设备，一般配置两个自动开卷装置，一个用来解放被涂的卷材，另一 个用来解放防粘材料。开卷装置由装料 轴、磁粉制动器、动力源、控 制器和张力检测仪组成， 张力检测仪将测到的开卷物料之张力信号输送 给控制器，控制器根据该信号的大小来控制磁粉离合器和动力源，从而 使物料从开卷装置上均匀、稳定地解放出来。收卷装置的作用与开卷装置恰好相反，是把经涂胶复合后的医用热熔胶，医用胶带重新卷缠起来。 收卷装置同样由磁粉离合器、动力源、 控制器和张力检测仪组成。 由于

15、不同的材料在收卷时要求的张紧程度不 同，因此收卷装置的张力一般是可调的，以便选择合适的张力，当设定 某一张力时，装置通过自动控制， 得到均匀的张力， 保证卷缠的松紧度。 在开卷或收卷作业时，材料很可能偏离运行中心，影响产品质量。 为 此系统中一般设置有自动纠偏装置， 以保证开卷或收卷时材料按预定的 轨迹输送，自动纠偏装置由传感器、调节器和执行机构组成，传感器用 来检测物料的偏移量， 通过调节器和执行机构随时调整物料的传输方 向，达到纠偏的目的，开卷、收卷和纠偏装置为通用设备，不但适用于 医用热熔胶涂布设备，而且也适于其它涂布设备。第二部分： 医用热熔胶涂布机， 医用胶 带涂布机生产线自动化控制

16、设备： 一：概述 医用热熔胶涂布机，医用胶带涂布机自动化设备的优点有以下几个方 面：1、提高性能扩展功能 2：简化结构，提高精度。3：提高可靠性。4：节约能源 5：改善操作性和使用性 自动化医用热熔胶涂布机， 医用胶带涂布机的各种生产线自动化自动控 制设备使操作更加简易和方便。二：医用胶带涂布机， 医用胶带涂布机张力自 动控制机构胶黏带和胶黏标签纸的涂布过程中，基材的运行与张力的变化有很 大关系，所以在涂布过程中需要对基材运行的张力进行控制。（一 ）检测 自动控制的在线张力检测是通过检测器进行的。检测器分为两类， 一 类是微动传感器， 其传感作用的位移很小，反映的直线性、反馈性较 好。另一类是

17、大位移传感器，它可以检测较大的张力变化；运行中的惯 性冲力造成张力的变化，也可以采用大位移传感器实现张力检测。另外，还可利用基材运行的控制辊和它的位移进行检测，检测信号通 过气动气缸的压力转换器和气电转换器达到检测和调节的目的， 这种检 测精度较好。（二）张力的控制范围：从静张力最小值直到临断裂前的最大张 力。（三）控制过程 在张力控制范围内进行检测时，将检测信号转换为电信号，进而控 制电机的转速， 这样可使基材运行的线速度随传动各部位的电机转速而 变化，达到调整张力的目的。在检测的信号输送给调张执行机构时，执行机构起动机的灵敏度，即起 动、停止、反动、增速、减速的灵敏度等，对于张力的调整有很

18、大的影 响，对于张力较大、挺度较好的基材，它的张力检测机构和执行机构都 易于控制，对于小张力的柔软而伸缩性大的基材，由于张力小而材质软 的基材张力状态，难以实现较好的张力控制。（四）张力检测控制和执行机构 张力测控机构要设计好基材运行中张力的作用。 最廉价的方法是检 出器直接显示电流变化从而控制电机转速。传动电机的转速调节，一般 采用直流电机或变频控制的交流电机。 因此，各部位 （放卷、卷取、干燥、 复合等 .）的转动机构或电机也可以认为是张力检测控制的执行机构，它 对于配合张力的调节有适当的平衡。张力控制的精度要求取决于检测器的误差。挺度大、张力大的基材 多数采用压力式张力调节器，它由传感器

19、和托辊组成，基材呈钝角型入 出通过带有压力传感器的托辊， 运行基材的张力变化可以转变为压力的 变化，压力传感器的信号传给执行机构，从而达到检测和控制张力的目 的，传感器的压力变化信号转换成电信号或气动信号时，信号经电子处 理后，转变为调节张力执行机构之起动动力源。（五）磁粉离合器和磁粉制动器 磁粉离合器和磁粉制动器是控制输入电流、达到改变输出转矩的张 力自动化调节器件，它可以并入恒张力调节自动化系统应用。磁粉离合器安装在卷取装置的中心卷取轴上，该器内有电磁线圈和 许多磁粉，线圈通入电流时，磁粉在磁力线的作用下，沿着磁力线通过 的方向形成磁链，使主动转子轴和从动转子卷取轴形成一个刚体而转 动。如

20、果转矩超过一定范围， 工作间隙中磁链产生剪切而实行滑差运行。 输入的电流适当，可以形成对卷取轴产生缩紧的作用，这样就像刹车片 的作用一样，限制了卷取轴的转速。通过控制通入电流的大小，可以改 变卷取轴的转数，这样就起到了调节卷品张力的作用，如果在线圈中不 输入电流，即为无激磁状态，磁力线消失，工作间隙中的磁粉处于松散 状态，输入轴（电机轴的联轴 ）转动时，磁粉在离心力的作用下压附于 圆 的夹磁环内壁，这就是空转状态。磁粉制动器的作用原理与上述相同，它是一定的电流形成一定的制 动力，起到限制送卷中心轴转速的作用，它多数安装在送卷中心轴上使 用。（六）力矩马达 力矩电机安装在卷取轴的位置上， 依靠电

21、机的力矩指标调节卷取轴上 的转矩，从而起到调节卷品张力的作用。三、医用胶带涂布机， 医用胶带涂布机厚度测 定器医用热熔胶在线测定是非接触测量，它多数采用电磁波的能量，非 接触地穿透涂胶层和基材的厚度， 由于其厚度和穿透能量之间有正比例 关系，所以从穿透的能量数据可以反映出涂胶层的厚度数据。 经常使用的非接触式测厚计有如下几种。（一）红外线测厚计 其原理是测定被测物吸收红外线的量，再将其换算成被测物的厚度。（二）放射线厚度计 利用放射线的射线强度通过被测物质后产生的衰减， 从中得到的数据 可转换为厚度计量 值。（三）氦-氖、氙灯厚度计通过背衬辊和刮刀的间隙安装一受光器测定厚度。 除以上三类测厚计

22、外，还有超声波测厚计、导电率测厚计，涡流电测 厚计等接触型和非接触型的测厚计。选择测厚计时要根据表面状态、 物 质透明度等进行。当测定误差大时需要取标样测定后进行校正。四、医用胶带涂布机， 医用胶带涂布机纠偏机 构及其自动化（一）纠偏机构的构成1.执行机构2.检出机构（二）纠偏控制系统 纠偏控制系统指导和控制纠偏机构的运行，在基材运行过程中，当 基材边缘偏离检出点时，经检出头的差动电路，输出弱的偏差信号， 通 过放大和PID（比例、积分、微分）调节器及PWM （脉冲宽度调制）调制 器，将偏差信号调制到某一频率的脉冲信号，经延时保护电路，其输出 信号通过功率放大器，推动伺服电机，经减速器使基材边

23、缘自动跟踪检 出点，不断纠偏，偏差信号大，脉冲波形宽度相应也大，边缘跟踪检出 点速度也快，反之亦然。偏差信号若为正极性，电机为正转，若为负极 性，电机则反转，使基材边缘始终准确又快速地跟踪检出点。五：医用热熔胶涂布机， 医用胶带涂布机传统 机构和现代自动化机构对比谈1：涂布机系统成本和功能对比 与现代机电一体化系统比较，传统医用热熔胶涂布机，医用胶带涂 布机机械系统通常具有更低廉的成本，体现在设计、制造、检测、维修 等产品全生命周期的各个环节，例如，只需用一个四杆机构、一台普通 电动机，以及一套简单的电气控制装置，即可生成复杂的轨迹，而同一 功能若采用机电一体化系统，即电子连杆，则至少需要一个

24、两杆机构、 两台伺服电动机以及一套控制器，系统成本显然增加了许多： 但是由于传统医用热熔胶涂布机，医用胶带涂布机机械机构不可能 过于复杂，机构的设计空间会受到约束，而现代机电一体化医用热熔胶 涂布机，医用胶带涂布机系统依靠计算机软件控制，实现了复杂的设计 能力。2：涂布机系统精度和稳定性 在现代医用热熔胶涂布机，医用胶带涂布机自动化系统中，信号的 传递、变换、控制规律的计算等必然存在延时效应，尤其在高速、重载 的工况下，控制系统的精度、稳定性以及响应的快速性将受到严重的影 响，但是检测传感系统可以实时监控，反馈给信息处理与控制系统来进 行调整，使系统的性能始终保持在最优状态。同样在传统医用热熔胶涂布机，医用胶带涂布机机械系统中，机构 的结构参数在设计完成之后即已确定，不容易进行调整，并且在机械零 部件的制造使用过程的诸多因素均可。3：涂布机系统刚柔性传统机械的输出运动一般是固定不变的，只能满足一种工艺要求， 在此意义上可以将其称为刚性机械，而在现代机电一体化系统中，只需 要通过计算机软件控制即可，将其称为柔性机械。综合而言，传统医用热熔胶涂布机，医用胶带涂布机机械系统和现 代自动化系统各有所长，也各有所短，基于电子和软件技术的信息处理 与控制系统的功能尽管十分强大， 有所节制的柔性方案也许是更为合理 的选择。