CN117163724A - 一种涂布基材复合纠偏控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涂布基材复合纠偏控制***及方法。包括传感模块、控制模块和纠偏模块，传感模块用于在第一基材和第二基材随辊体运动时进行实时监测，确定复合前的实时横向位置数据；控制模块用于计算实时横向位置数据和预设的基准位置件的误差，确定纠偏距离；纠偏模块用于根据纠偏距离，调整第二基材的横向位置，使得第二基材和第一基材的基准位置重合。本发明的纠偏控制***用于对复合前的基材进行纠偏。

Description

一种涂布基材复合纠偏控制***及方法

技术领域

本发明涉及涂布设备技术领域，特别涉及一种涂布基材复合纠偏控制***及方法。

背景技术

目前，烘箱出口所使用的纠偏，是对本身膜料进行检测和纠偏，由于包角问题只能依靠单辊纠偏对材料进行两端料膜张力施加调整变化，以实现料膜横向位置的调整，但由于烘箱出口所对应基材处于高温、易拉伸状态，容易产生变形而形成皱褶，使得材料纠偏后进入复合前处于一种不稳定的工作状态，从而增加了产品品质降低的风险。

发明内容

本发明提供一种涂布基材复合纠偏控制***及方法，用以解决由于对烘箱出口处性质不稳定的基材进行纠偏使得产品品质降低的情况。

本发明提供一种涂布基材复合纠偏控制***，包括：

传感模块：用于在第一基材和第二基材随辊体运动时进行实时监测，确定复合前的实时横向位置数据；其中，

实时横向数据包括：第一基材的实时横向数据和第二基材的实时横向数据；

控制模块：用于计算实时横向位置数据和预设的基准位置件的误差，确定纠偏距离；

纠偏模块：用于根据纠偏距离，调整第二基材的横向位置，使得第二基材和第一基材的基准位置重合。

优选的，所述传感模块包括第一位置传感器和第二位置传感器，其中：

所述第一位置传感器设于靠近烘箱出口处的位置处，用于检测第一基材的横向位置；

所述第二位置传感器用于检测位于复合机的放卷装置下游的第二基材的横向位置。

优选的，所述控制模块包括：

判断单元：用于分别判断第一位置传感器和第二位置传感器采集的横向位置与基准位置是否重合，并且当横向位置不与基准位置重合时确认其误差量是否在预设范围内；

计算单元:用于当误差量在预设范围内时，根据误差量计算纠偏距离；

指令生成单元：用于根据纠偏距离生成控制指令；其中，

控制指令包括纠偏总量指令、方向控制指令、速度调整指令和加速度调整指令。

优选的，所述***还包括报警模块，所述报警模块用于当误差量超出预设范围时发出指示信号；其中，

指示信号通过如下步骤生成：

构建基于多普勒信号平面的基准检测信号和横向检测信号；其中，

基准检测信号用于根据检测平面生成基准线条，基准线条被配置为纠偏响应；

根据横向检测信号的辊体维度参数，获取不同时刻的训练阵列；

将训练阵列添加至基准检测信号的对比进程内，生成纠偏检测的待发射信号；其中，

待发射信号在误差量超出预设范围时出现。

优选的，所述报警模块具体用于：

根据误差量确定当前复合机的危险等级；

当复合机的危险等级满足预设级别要求时，将告警信息以弹窗的形式显示，反之则发送告警指令至报警器；

实时接收确认信息，若在预设时间段内接收到确认信息时，则关闭弹窗并结束报警，反之则发送告警指令至报警器；其中，

确认信息为用户对触摸屏上显示的弹窗进行操作的信息。

优选的，还包括第一支架和第二支架；其中，

所述第一支架和第二支架可移动地安装在复合机上，并分别与第一位置传感器和第二位置传感器固定连接。

优选的，所述第二支架还用于带动第二位置传感器移动，所述第二支架与控制模块连接；

所述控制模块还包括调整模块，所述调整模块用于当第一位置传感器采集的横向位置与基准位置不重合，且纠偏装置完成纠偏动作后，根据纠偏距离调整第二位置传感器的位置。

优选的，所述纠偏装置为复合机中用于对第二放卷装置下游的第一纠偏机构。

优选的，所述纠偏装置包括第一纠偏机构和第二纠偏机构，所述第二纠偏机构用于对复合机第三张力辊进行控制，以补偿延迟滞后量，其中，延迟滞后量为第一位置传感器的检测位置和第一纠偏机构的纠偏位置之间的位置差；

所述控制模块还包括机构选定子模块，所述机构选定子模块用于根据误差量确定执行纠偏的机构。

一种涂布基材复合纠偏控制方法，包括以下步骤：

在第一基材和第二基材随辊体运动时进行实时监测，确定复合前的实时横向位置数据；其中，

实时横向数据包括：第一基材的实时横向数据和第二基材的实时横向数据；

计算实时横向位置数据和预设的基准位置件的误差，确定纠偏距离；

根据纠偏距离，调整第二基材的横向位置，使得第二基材和第一基材的基准位置重合。

本发明的有益效果为：

在基材复合前，通过传感模块检测的第一基材和第二基材的横向位置与基准位置的误差量确定纠偏距离，并利用纠偏装置对第二基材位置进行纠偏，以保证第二基材和第一基材的基准位置实时重合。由于在烘箱出口处的第一基材处于不稳定的状态，因此当位于烘箱出口处的第一基材的横向位置发生变化时，不对其进行调整，而是通过纠偏装置调整第二基材的横向位置，使得第二基材产生跟随关系，以实现两种基材的基准位置的重合，避免纠偏过程对第一基材产生张力影响，减少皱褶的产生。当第一基材或第二基材的位置发生偏移时，仅调整第二基材的位置，可防止由于烘箱出口处的第一基材的易变性特性而导致的产品品质下降的情况。本发明不仅在二合一复合机设备上烘箱第一基材的纠偏，也可以用于长路径基材的纠偏，并且去除过程纠偏，一个终端纠偏解决全部对中问题。

因为在现有技术中基材处于高温、易拉伸状态，容易产生变形而形成皱褶这些问题，在使用本申请的装置之后通过传感装置获取纠偏的距离，在纠偏的时候，就不用考虑高温的影响，然后是基于两种基材的基准位置重合，避免了张力影响，即易拉伸状态的容易产生皱褶可以处理，最后，可以实现一套***控制多个基材复合步骤中的纠偏处理。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种涂布基材复合纠偏控制***的结构示意图；

图2为本发明实施例中复合机的结构示意图；

图3为本发明实施例中纠偏误差示意图；

图4为本发明实施例中进行涂布机材符合的复合机结构示意图；

图5为本发明实施例中一种涂布基材复合纠偏控制方法的方法流程图。

图中，1-第一基材，2-第二基材，3-第一位置传感器，4-第二位置传感器，5-第一纠偏机构，6-第一张力辊，7-第二张力辊，8-第三张力辊，9-第四张力辊，10-第一支架，11-第二支架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种涂布基材复合纠偏控制***，用于对利用复合机进行复合的第一基材1和第二基材2的横向位置进行纠偏，复合机的结构如附图4所示，以使第二基材2和第一基材1的基准位置实时重合。参见图2，在基材复合过程中，第一基材11经涂布、烘干后，再由第一张力辊6后与第二基材2复合，最后经其它张力部件并通过收卷机构进行收卷，第二基材2经放卷机构、第一纠偏机构5、第一张力辊7、第三张力辊8、第四张力辊9后与第一基材1复合。

参见图1，纠偏控制***包括传感模块、控制模块和纠偏模块。

传感模块用于在第一基材和第二基材随辊体运动时进行实时监测，确定复合前的实时横向位置数据；实时横向数据包括：第一基材的实时横向数据和第二基材的实时横向数据；

控制模块用于计算实时横向位置数据和预设的基准位置件的误差，确定纠偏距离；

纠偏模块用于根据纠偏距离，调整第二基材的横向位置，使得第二基材和第一基材的基准位置重合。其中，传感模块可以为位置传感器，优选的是光电传感器。基准位置可以是中心位置，也可以是边缘位置，根据需求选取。

上述技术方案的原理为：

在基材复合前，通过传感模块检测的第一基材1和第二基材2的横向位置与基准位置的误差量确定纠偏距离，并利用纠偏装置对第二基材2位置进行纠偏，以保证第二基材2和第一基材1的基准位置实时重合。由于在烘箱出口处的第一基材1处于不稳定的状态，因此当位于烘箱出口处的第一基材1的横向位置发生变化时，不对其进行调整，而是通过纠偏装置调整第二基材2的横向位置，使得第二基材2产生跟随关系，以实现两种基材的基准位置的重合，避免纠偏过程对第一基材1产生张力影响，减少皱褶的产生。当第一基材1或第二基材2的位置发生偏移时，仅调整第二基材2的位置，可防止由于烘箱出口处的第一基材1的易变性特性而导致的产品品质下降的情况。本发明不仅在二合一复合机设备上烘箱第一基材1的纠偏，也可以用于长路径基材的纠偏，并且去除过程纠偏，一个终端纠偏解决全部对中问题。在控制原理上，遵循A+B＝0,其中，A为第一基材的即时位置误差值，B为第二基材进准位置累计移动值。

上述技术方案的有益效果为：

因为在现有技术中基材处于高温、易拉伸状态，容易产生变形而形成皱褶这些问题，在使用本申请的装置之后通过传感装置获取纠偏的距离，在纠偏的时候，就不用考虑高温的影响，然后是基于两种基材的基准位置重合，避免了张力影响，即易拉伸状态的容易产生皱褶可以处理，最后，可以实现一套***控制多个基材复合步骤中的纠偏处理。

在一个实施例中，传感模块包括第一位置传感器3和第二位置传感器4，第一位置传感器3设于靠近烘箱出口的位置处，用于实时采集第一基材随第一张力辊6运动时的横向位置。第二位置传感器4位于放卷装置下游的位置处，用于采集复合机的纠偏装置和第一张力辊7之间的第二基材2的横向位置。

上述技术方案的原理和有益效果在于：

第一位置传感器3和第二位置传感器4可对所检测基材的横向位置进行信息记录并实现实时通讯。第一位置传感器3和第二位置传感器4的零位位置可根据设备安装误差进行必要的界面操作性补偿和定义。

在一个实施例中，控制模块包括：

判断单元：用于分别判断第一位置传感器3和第二位置传感器4采集的横向位置与基准位置是否重合，并且当横向位置不与基准位置重合时确认其误差量是否在预设范围内；

计算单元:用于当误差量在预设范围内时，计算纠偏距离,计算公式如下：C＝A即时-B累计,其中，A即时为一个采集周期中第一位置传感器的当前值，B累计为该采集周期前第二位置传感器与基准位置偏移量的累计值，C为纠偏距离；根据误差量计算纠偏距离预设范围内，即A＜R,其中，R为第一位置最大误差允许值,可进行设定和调整；

指令生成单元：用于根据纠偏距离生成控制指令；其中，

控制指令包括纠偏总量指令、方向控制指令、速度调整指令和加速度调整指令。

上述技术方案的原理和有益效果在于：

参加图3，以C1表示第一基材1的中心位置，C2表示第二基材2的中心位置，C0表示基材理论中心，第一位置传感器3检测C1与C0的偏差，C1左于C0时为正，右于C0为负，第二位置传感器4检测C2与C0的偏差，C2左于C0时为正，右于C2为负。当C1、C2、C0重合时，表示第一基材1、第二基材2均处于理论零位，纠偏装置不动作；当C1、C2、C0不重合，并且误差量在预设范围内时，表示第一基材1、第二基材2至少有一种基材不处于理论零位，控制纠偏装置工作，根据第一基材1的位置调整第二基材2的位置。当C1分别于C0差误大于规定值时，表示第一基材1处理非正常状态，只完成第二基材2的纠偏。

在一个实施例中，***还包括报警模块，报警模块用于当误差量超出预设范围时发出指示信号；其中，

指示信号通过如下步骤生成：

构建基于多普勒信号平面的基准检测信号和横向检测信号；其中，

基准检测信号用于根据检测平面生成基准线条，基准线条被配置为纠偏响应；

根据横向检测信号的辊体维度参数，获取不同时刻的训练阵列；

将训练阵列添加至基准检测信号的对比进程内，生成纠偏检测的待发射信号；其中，

待发射信号在误差量超出预设范围时出现(超出预设范围时，即A≥R时出现。)。

上述技术方案的原理和有益效果在于：

当误差量超出阈值时，表明复合机内部出现了故障，因此报警模块根据误差量确定危险等级，当危险等级高时，即刻发出告警指令至报警器，以声音或灯光的形式通知用户处理；对于危险等级低的在触摸屏上显示，通知用户处理，减小复合机停机的风险。

在一个实施例中，

报警模块具体用于：

根据误差量确定当前复合机工作状态的危险等级；

在当前复合机工作状态的危险等级满足预设级别要求时，将告警信息以弹窗的形式显示(弹窗内显示根据工作状态进行判断和调整的信息包括降速、减慢加速、减缓减速、低速运行、停机等)；反之则发送告警指令至报警器；

实时接收确认信息，若在预设时间段内接收到确认信息时，则关闭弹窗并结束报警，反之则发送告警指令至报警器；其中，确认信息为用户对触摸屏上显示的弹窗进行操作的信息。

上述技术方案的原理和有益效果在于：

本申请通过判断当前监测结果上的误差量，可以确定当前复合机工作状态对应的具体偏度，从而确定具体的危险等级。最后根据复合机工作状态的危险等级所满足的预设级别要求，通过弹窗显示具体的告警指令，通过告警指令，实现报警。确认信息是关闭报警的信息，如果在预设时间段内接收到确认信息，表示报警信息已经接收到，可以直接实现关闭报警，也可以在没有接收到确认信息的时候，进行再次告警，减小复合机停机的风险。

在一个实施例中，***还包括第一支架10和第二支架11，第一支架10和第二支架11可移动地安装在复合机上，并分别与第一位置传感器3和第二位置传感器4固定连接。

上述技术方案的原理和有益效果在于：

第一支架10能够对第一检测传感器进行定位和固定其位置，可实现工作过程中自动控制下的平稳移动和稳定固定，以及准备调节过程中电动控制下的平稳移动和手动对焦调整等功能。第二支架11的功能与第一支架10的功能相同，这里不过多赘述。

优选的，第二支架11与控制模块连接，带动第二位置传感器4移动。控制模块还包括调整模块，调整模块用于当第一位置传感器3采集的横向位置与基准位置不重合，且纠偏装置完成纠偏动作后，根据纠偏距离调整第二位置传感器4的位置，避免第二位置传感器4误报。

上述技术方案的原理和有益效果在于：

上述的调整模块作用是在第一位置传感器3采集的横向位置与基准位置不重合，且第二位置传感器4已经完成对应的横向移动，纠偏装置已经完成纠偏动作后，第一基材与第二基材仍存在中心误差，此时即可针对该误差进行传感器位置的零位调节，以消除初始误差。

在一个实施例中，纠偏装置为复合机中位于放卷装置下游的第一纠偏机构5。其可在复合机原有的机构上实现纠偏，无需改变复合机的结构。

上述技术方案的原理和有益效果在于：

如附图3，第一纠偏机构5的纠偏距离为：当第一基材1的位置发生变化，此时纠偏距离为W₀＝W₁；当第一基材1和第二基材2的位置均变化并且方向相反时，此时纠偏距离为W₀＝W₁+W₂；当第一基材1和第二基材2的位置均变化并且方向相同时，此时纠偏距离为W₀＝W₁-W₂。

第一纠偏机构5包括纠偏控制器和纠偏驱动器。第一位置传感器3工作过程中首先根据基材理论中心自动定位形成基准位置，工作过程中不再移动；当第一基材1和/或第二基材2的横向位置发生变化时，计算纠偏距离，控制模块根据纠偏距离控制纠偏控制器和纠偏驱动器调整第二基材2的横向位置，使第二基材2与第一基材1对齐，实现纠偏。

控制模块还包括周期选定子模块，周期选定子模块用于根据误差量确定信号采集的周期。合理设置采集周期，以有效减小延迟滞后量。

一种涂布基材复合纠偏控制方法，包括以下步骤，

在第一基材1和第二基材2随辊体运动时进行实时监测，确定复合前的实时横向位置数据；其中，

实时横向数据包括：第一基材1的实时横向数据和第二基材2的实时横向数据；

计算实时横向位置数据和预设的基准位置件的误差，确定纠偏距离；

根据纠偏距离，调整第二基材2的横向位置，使得第二基材2和第一基材1的基准位置重合。

上述技术方案的原理为：

如附图5、附图2、附图3和附图4所示，在基材复合前，通过传感模块检测的第一基材1和第二基材2的横向位置与基准位置的误差量确定纠偏距离，并利用纠偏装置对第二基材2位置进行纠偏，以保证第二基材2和第一基材1的基准位置实时重合。由于在烘箱出口处的第一基材1处于不稳定的状态，因此当位于烘箱出口处的第一基材1的横向位置发生变化时，不对其进行调整，而是通过纠偏装置调整第二基材2的横向位置，使得第二基材2产生跟随关系，以实现两种基材的基准位置的重合，避免纠偏过程对第一基材1产生张力影响，减少皱褶的产生。当第一基材1或第二基材2的位置发生偏移时，仅调整第二基材2的位置，可防止由于烘箱出口处的第一基材1的易变性特性而导致的产品品质下降的情况。本发明不仅在二合一复合机设备上烘箱第一基材1的纠偏，也可以用于长路径基材的纠偏，并且去除过程纠偏，一个终端纠偏解决全部对中问题。在控制原理上，遵循A+B＝0,其中，A为第一基材的即时位置误差值，B为第二基材进准位置累计移动值。

上述技术方案的有益效果为：

因为在现有技术中基材处于高温、易拉伸状态，容易产生变形而形成皱褶这些问题，在使用本申请的装置之后通过传感装置获取纠偏的距离，在纠偏的时候，就不用考虑高温的影响，然后是基于两种基材的基准位置重合，避免了张力影响，即易拉伸状态的容易产生皱褶可以处理，最后，可以实现一套***控制多个基材复合步骤中的纠偏处理。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，包括：

传感模块：用于在第一基材和第二基材随辊体运动时进行实时监测，确定复合前的实时横向位置数据；其中，

实时横向数据包括：第一基材的实时横向数据和第二基材的实时横向数据；

控制模块：用于计算实时横向位置数据和预设的基准位置件的误差，确定纠偏距离；

纠偏模块：用于根据纠偏距离，调整第二基材的横向位置，使得第二基材和第一基材的基准位置重合。

2.如权利要求1所述的一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，所述传感模块包括第一位置传感器和第二位置传感器，其中：

所述第一位置传感器设于靠近烘箱出口处的位置处，用于检测第一基材的横向位置；

所述第二位置传感器用于检测位于复合机的放卷装置下游的第二基材的横向位置。

3.如权利要求2所述的一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，所述控制模块包括：

判断单元：用于分别判断第一位置传感器和第二位置传感器采集的横向位置与基准位置是否重合，并且当横向位置不与基准位置重合时确认其误差量是否在预设范围内；

计算单元:用于当误差量在预设范围内时，根据误差量计算纠偏距离；

指令生成单元：用于根据纠偏距离生成控制指令；其中，

控制指令包括纠偏总量指令、方向控制指令、速度调整指令和加速度调整指令。

4.如权利要求3所述的一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，所述***还包括报警模块，所述报警模块用于当误差量超出预设范围时发出指示信号；其中，

指示信号通过如下步骤生成：

构建基于多普勒信号平面的基准检测信号和横向检测信号；其中，

基准检测信号用于根据检测平面生成基准线条，基准线条被配置为纠偏响应；

根据横向检测信号的辊体维度参数，获取不同时刻的训练阵列；

将训练阵列添加至基准检测信号的对比进程内，生成纠偏检测的待发射信号；其中，

待发射信号在误差量超出预设范围时出现。

5.如权利要求4所述的一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，所述报警模块具体用于：

根据误差量确定当前复合机工作状态的危险等级；

在复合机工作状态的危险等级满足预设级别要求时，将告警信息以弹窗的形式显示，反之则发送告警指令至报警器；

实时接收确认信息，若在预设时间段内接收到确认信息时，则关闭弹窗并结束报警，反之则发送告警指令至报警器；其中，

确认信息为用户对触摸屏上显示的弹窗进行操作的信息。

6.如权利要求3所述的一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，还包括第一支架和第二支架；其中，

所述第一支架和第二支架可移动地安装在复合机上，并分别与第一位置传感器和第二位置传感器固定连接。

7.如权利要求6所述的一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，所述第二支架还用于带动第二位置传感器移动，所述第二支架与控制模块连接；

所述控制模块还包括调整模块，所述调整模块用于当第一位置传感器采集的横向位置与基准位置不重合，且纠偏装置完成纠偏动作后，第一基材与第二基材之间仍存在误差，根据误差进行第二传感器位置的零位调节。

8.如权利要求3所述的一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，所述纠偏装置为复合机中用于对第二放卷装置下游的第一纠偏机构。

9.如权利要求8所述的一种涂布基材复合纠偏控制***，其特征在于，所述第一纠偏机构包括纠偏控制器和纠偏驱动器；所述控制模块还包括周期选定子模块，所述周期选定子模块用于根据误差量确定信号采集的周期。

10.一种涂布基材复合纠偏控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在第一基材和第二基材随辊体运动时进行实时监测，确定复合前的实时横向位置数据；其中，

实时横向数据包括：第一基材的实时横向数据和第二基材的实时横向数据；

计算实时横向位置数据和预设的基准位置件的误差，确定纠偏距离；

根据纠偏距离，调整第二基材的横向位置，使得第二基材和第一基材的基准位置重合。