一种逗号刮刀挠度调节方法.docx

王勇吴昌庆刘正士刘焕进合肥工业大学，合肥，２３０００９摘要：在涂布机工作中，逗号刮刀的挠度调节对产品的质量有重要影响，但现有人工调节技术存在 精度差和效率低等不足。 基于挠度调节理论和非线性控制方法的耦合，提出一种基于平衡位置的线性 调节方法，并推导出挠度调节公式。 以某型号刮刀为实验对象，给出刃口在受到不同大小载荷和不同位 置载荷时的变形图，进行原理性实验研究。 结果表明，运用调节公式可以大幅提高刮刀刃口挠曲度调节 精度。关键词：逗号刮刀；挠度调节；螺钉调节；数值模拟中图分类号：ＴＳ７３５ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－１３２Ｘ．２０１２．２０．００６Ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ＭｅｔｈｏｄｏｎＤｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆＣｏｍｍａＢｌａｄｅＷａｎｇＹｏｎｇ ＷｕＣｈａｎｇｑｉｎｇ ＬｉｕＺｈｅｎｇｓｈｉ Ｌｉｕ ＨｕａｎｊｉｎＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ，２３０００９Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｃｏａｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｍａｂｌａｄｅｈａｓａｎｉｍ－ ｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｎｏｗａｄａｙｓ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌｏｗｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎ－ ｃｙｏｆｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｍａｎｕａｌｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｒｅｇｕｌａ－ ｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙａｎｄｎｏｎｌｉｎｅａｒｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ，ａｌｉｎｅａｒｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｂａｌａｎｃｅｐｏｓｉｔｉｏｎｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｏｆｒｅｇｕｌａｔｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｗａｓｄｅｄｕｃｅｄ．Ｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｃｏｍｍａ ｂｌａｄｅ，ｔｈｅｄｅｆｏｍａｔｉｏｎｆｉｇｕｒｅｓｏｆｂｌａｄｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏａｄｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｏｎｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ｔｈｅｐｒｉｎ－ ｃｉｐｌｅｏｆｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｓｔｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｏｆｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｂｌａｄｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｍａｂｌａｄｅ；ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ；ｓｃｒｅｗａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ引言目前，涂布机应用广泛，涂布技术也一直得到 重视［１－２］，利用涂布头上的刮刀进行涂布是最常用 的一种方式［３］。 在备受关注的新 能 源 行 业，刮 涂 也发挥着重要的作用，是二次电池极板［４］生 产 中 的一个关键环节。 逗号刮刀用于高精度的刮涂， 主要用 于 对 涂 层 厚 度 的 精 确 计 量。 所 谓 逗 号 刮 刀，就是将圆辊表面沿母线加工成刃口的刮刀，形 似逗号。 用逗号刮刀代替钢片刮刀能得到平滑的 涂层。 因为刀刃前是胶面受挤压区域，一旦基材 胶面通过刃口，就突然失压（压力降到零），胶面虽 然反弹（基材或粘结剂为弹性体），也不至于接触 逗号刮刀，也就消除了粘滞痕迹。 涂布工作时，逗 号刮刀固定不转动，刮刀的缺角刃口正对着涂布 辊或衬辊的切点，对通过的涂层进行刮削，保证涂 布均匀。 涂层刮削的均匀度主要取决于逗号刮刀 的全跳动、圆柱度和刃口直线 度［５］。 在 使 用 过 程 中，由于本身的重力和工作载荷等因素的影响，逗号刮刀会出现一定程度的挠曲变形 （逗号刮刀长度越长，其挠曲量越大），从而影响工作精度导致 涂布的均匀性和表面 质 量 下 降［６－８］。 刮 刀 的 刃 口 直线度需要及时进行调节，但是目前并没有理论０作为指导 ，完全依靠人工的经验进行调节，并采用塞尺进行检验。 至今，国内外尚未见到有关逗 号刮刀挠曲变形调节的研究，特别是调节螺钉力［９］的大小，以及螺钉布置的位置对刮刀调节的影响还没有引起相应的关注和研究，从而制约了高精 度涂布的发展。本文利用螺钉对某种型号逗号刮刀在自身重 力条件下发生的变形进行调节分析，探讨加载螺 钉力的大小以及螺钉位置对挠度调节的影响，提 出挠曲变形的调节理论和方法。逗号刮刀调节原理及受力分析１逗号刮刀结构及调节原理图１ 所示的逗号刮刀主要由刮刀体 ２、辊 子 套筒１、辊子 芯 轴 ３ 和 调 整 螺 钉 ４ 组 成。 当 刮 刀 体在外载荷的作用下产生挠曲变形时，通过安装 在刮刀体与刮刀芯轴之间的调整螺钉的顶离方式 来调整刮刀体的变形，从而