一种流延法制膜生产线的制作方法

本实用新型涉及制膜设备领域，特别涉及一种流延法制膜生产线。

背景技术：

在电子元器件中，陶瓷绝缘衬底、陶瓷基片、介质层、保护层、离子隔膜，通常是采用流延法制备：即先将原料制成浆料，经处理后在流延机上流延成膜片生坯，再经过烘干、烧制成型。

现有制膜设备如，授权公告号为CN2779625Y的中国专利公开了一种自然流延法聚合物锂离子电池隔膜制作设备，包括机架，机架上设有传送基带，传送基带的下表面设有多个过辊，机架的右端设有浆槽，浆槽的出浆口与绕过浆辊表面的所述传送基带相配合，浆辊能转动地安装在机架上，浆辊的上方高度可调地设有刮刀，机架的中部设有炉体，炉体上设有温度控制装置和湿度控制装置，传送基带穿过炉体内的腔室，并穿过位于机架左端的主动辊和从动辊之间的间隙，再向下绕过导向辊后形成环形，位于机架左端主动辊和从动辊的外侧设有贮布辊，贮布辊的外侧设有收卷装置，主动辊采用调速电机拖动。

这种制膜方式是通过柔性或半柔性传送带作为基垫制备，配以刮刀刮匀；但这种方式成型的薄膜均匀度较差、厚度也难以减薄，难以制备如燃料电池的离子薄膜等高均匀度、低厚度的高精度薄膜。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种流延法制膜生产线，其解决了柔性传输流延法制膜成型的薄膜均匀度较差、厚度也难以减薄的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种流延法制膜生产线，包括机架，所述机架上设置有硬质的制膜板、承载制膜板的支撑平台、将制膜溶液涂布于制膜板上的涂布机构、位于支撑平台上方的预烘机构、位于支撑平台下游的烘箱以及将制膜板自支撑平台至烘箱再循环输送至支撑平台的输送系统，其中涂布机构设于支撑平台的上方。

采用上述方案，输送系统实现制膜板循环式的移动，使得制膜板可以依次连续的移动至支撑平台上，支撑平台为制膜板提供稳定的支撑，其后，涂布机构将制膜的溶液的涂布至的制膜板上，其涂布方式可以以移动制膜板的方式也可以以移动涂布结构的方式实现的均匀涂布；在其涂布完成之后可以通过的预烘机构进行定形，以避免在制膜板在后续的移动过程中造成制膜板上的溶液流动而导致的薄膜厚度不均匀，以此实现了在硬质板上连续制膜，相对于传统的柔性传送带制膜的方式，本装置可以有效的为涂布机构的提供平稳、平整、连续的制膜条件，为制备更薄、更均匀的隔膜提供了条件。

进一步优选为：所述机架上设置有驱使涂布机构沿制膜板在支撑平台上的输送方向来回移动的涂布动力机构以及驱使预烘机构升降的第一升降组件。

采用上述方案，相对于移动制膜板的涂布的方式，本方式可以最大程度的降低溶液的波动，其中升降组件可以使得预烘机构实现避让涂布机构和近距离快速的烘制。

进一步优选为：所述涂布动力机构包括至少两个滑移架设于机架上的滑块、固定于滑块之间用于安装涂布机构的固定架、至少两个分别带动滑块移动的丝杆电机，其中丝杆电机的丝杆轴与滑块螺纹连接。

采用上述方案，采用多组丝杆传动的当时配以滑块本身的滑移轨道的限制，实现滑块稳定、精准的移动，减少涂布机构在传动过程中产生偏移或偏转；并且由于丝杆传动的特性，其中速度可控性比较强。

进一步优选为：所述涂布机构包括固定于涂布动力机构上的抬升架、至少两个固定于抬升架上的第二升降组件、受第二升降组件带动上下移动的刮板以及固定于抬升架的底部用于涂布制膜溶液的流延阀，所述刮板平行于端板且与端板间隔设置。

采用上述方案，通过刮板将流延阀涂布的溶液铺平，升降组件调节刮板的高度，以达到调整形成的薄膜厚度的作用，而间隔设置的刮板与端板之间留出了可储存空间，用以储存多余的溶液，同时不影响流延阀出液效率，保证涂布均匀。

进一步优选为：所述流延阀包括基体以及设置于基体上的由隔板分隔成相邻排布的储液槽和流延槽、控制流延槽的出液口启闭的阀门；所述隔板的下部沿水平方向排布有多个连通储液槽和流延槽的接孔，所述储液槽的进液口位于储液槽的上部。

采用上述方案，首先将流延和供液分为两个容腔，而后通过接孔连通两个腔室，其中供液和进液均在储液槽内完成，但由于进液在储液槽的上部，而供液在储液槽的下部，相对于传统的上部溢出式的出液方式可以有效的减少进液所造成的波动对供液和涂布出液的不稳定影响，由此有效的提高流延的均匀性，提高了制膜质量；此外由于波动影响的减少，可以连续性的完成出液、进液动作，提高制膜效率。

进一步优选为：所述机架包括两个横向轨道和两个连通相邻横向轨道的纵向轨道，其中一个横向轨道上搭载有烘箱和支撑平台，所述纵向轨道高于横向轨道且部分纵向轨道重叠与横向轨道的上方，所述输送系统包括布置于横向轨道上的横向传动机构和将制膜板从一个横向轨道抓取至另一横向轨道的纵向传动机构。采用上述方案，通过横向轨道和纵向轨道的对接完成轨道上的相互循环，通过横向传动机构完成制膜板在横向轨道上的传输，而纵向传动机构的转接方式，可以避免拐角改道所造成磨损和损坏，并且这种方式使得横向轨道和纵向轨道可以以90度甚至小于90度的相对位置交错，极大的减少整个生产线所占据的占用空间，并且可以根据需求任意调整横向或纵向轨道的长度。

进一步优选为：所述横向传动机构包括分别布置于两个横向轨道上的传送链、链轮、带动链轮转动的第一驱动电机；所述纵向传动机构包括将制膜板从一个横向轨道抓取至另一横向轨道的转移组件、通过带传动的方式驱使转移组件在纵向轨道来回移动的第二驱动电机，所述纵向轨道上设置有将转移组件定位至横向轨道的上方的撞块以及固定于撞块上的检测组件。

采用上述方案，链传动可以持续性的保持制膜板在横向轨道上的稳定移动，通过带传动的方式可以快速的完成跨越，并且这两种传动方式可以自由的调整输送长度，以匹配机架的长度变化，其中的撞块和检测组件可以克服带传动定位不精准的问题，达成精准的传动。

进一步优选为：所述转移组件包括滑移连接于纵向轨道上的底架、大致呈倒U型上下滑移连接于底架上的上架、固定于底架底部用于驱动上架移动的第一驱动气缸；其中上架的底部低于底架，所述底架的外侧固定有回装气缸以及固定于回装气缸底部用于承托于制膜板底部的托爪。

采用上述方案，底架实现水平移动，上架实现上下移动，回转气缸可以带动托爪在上下运动的同时完成托爪的转动，以此使得上架在下移的过程中均托爪可以避让开，并且在下移至指定位置之后托爪上移并旋转至制膜板的底部，从而将制膜板托其并压于底架的底部。

进一步优选为：所述输送系统包括设置于支撑平台上游用于将制膜板从横向轨道推送至支撑平台的第一推送组件、设置于涂布机构可相对于涂布机构上下移动的推板；所述机架上设置有驱使涂布机构沿制膜板在支撑平台上的输送方向来回移动的涂布动力机构。

采用上述方案，在输送制膜板转运至横向轨道的时候，第一推送组件可以根据制膜状况以将制膜板推送至制膜平台，其可以跟推板一同作用，在将带有薄膜的制膜板推离的同时可以将另一制膜板送入支撑平台上。

进一步优选为：所述烘箱的内腔顶部固有大致呈凹形的围板，所述围板与烘箱的顶部内壁之间形成抽气腔，所述围板的上设置有开口相对于竖直方向斜向或水平向的引气孔，所述烘箱的内壁上设置有延伸至引气孔开口的下方的导流板，所述导流板的端部设置有倾斜向下的延边，所述烘箱位于导流板下方的内壁上设置有进气孔，所述烘箱的下部侧面设置有加热组件。

采用上述方案，通过抽气在烘箱内形成良好的气流循环，以使得冷热空气可以快速的完成更替，保持烘箱内的温度均匀，同时通过围板、导流板的导流作用，使得抽气的气流不会之间作用于制膜板表面，避免气流引起未完全成型的溶液流动或薄膜重叠。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、实现了在硬质板上连续制膜，相对于传统的柔性传送带制膜的方式，本装置可以有效的为涂布机构的提供平稳、平整、连续的制膜条件，为制备更薄、更均匀的隔膜提供了条件；

2、制膜执行组件采用多组平行传动的方式实现制膜、运膜结构的稳定、精准的动作；

3、采用双腔高进低通的方式，有效的减少进液所造成的波动对供液和涂布出液的不稳定影响，有效的提高流延的均匀性，提高了制膜质量；连续性强，制膜效率高；

4、采用横、纵轨道以及跨越式传动方式，极大的减少整个生产线所占据的占用空间，并且可以根据需求任意调整横向或纵向轨道的长度。

附图说明

图1是实施例1的制膜生产线整体结构图；

图2是实施例1的制膜生产线起始段的结构图；

图3是实施例1的涂布机构的结构图；

图4是实施例1的流延阀的结构图；

图5是实施例1的流延阀的内部结构图；

图6是实施例1的图5在A处的放大图；

图7是实施例1的烘箱的结构图；

图8是实施例1的转接组件的结构图；

图9是实施例2的流延阀的结构图；

图10是实施例3的流延阀的结构图。

图中，1、机架；2、涂布机构；3、预烘机构；4、烘箱；5、涂布动力机构；6、输送系统；11、横向轨道；12、纵向轨道；14、支撑平台；21、基体；22、阀门；23、抬升架；24、推送气缸；25、推板；211、底板；2111、上导向面；2112、端导面；2113、下导向面；212、立板；213、侧板；214、端板；215、隔板；2151、接孔；216、出液口；217、储液槽；218、流延槽；221、基准板；222、第一阀板；2221、导向板；2222、抵接板；223、第一推送气缸；224、液位检测器；225、第二阀板；226、第二推送气缸；231、第二升降组件；232、刮板；31、第一升降组件；311、升降气缸；41、围板；42、抽气腔；43、引气孔；44、导流板；45、延边；46、进气孔；51、滑块；52、固定架；53、丝杆电机；61、第一推送组件；611、起始电机；612、始推件；62、横向传动机构；621、传送链；622、第一驱动电机；63、纵向传动机构；64、转移组件；65、第二驱动电机；66、撞块；67、检测组件；641、底架；642、上架；643、第一驱动气缸；644、回装气缸；645、托爪。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种流延法制膜生产线，如图1所示，包括机架1，机架1包括两个横向轨道11和两个连通相邻横向轨道11的纵向轨道12，纵向轨道12高于横向轨道11且部分纵向轨道12重叠与横向轨道11的上方。

横向轨道11上设置有硬质的制膜板、承载制膜板的支撑平台、将制膜溶液涂布于制膜板上的涂布机构2、位于支撑平台上方的预烘机构3、驱使预烘机构3升降的第一升降组件31以及位于支撑平台下游的烘箱4。其中制膜板一般为玻璃，涂布机构2设于支撑平台的上方，机架1上设置有驱使涂布机构2沿制膜板在支撑平台14上的输送方向来回移动的涂布动力机构5。

参照图2，涂布动力机构5包括至少两个滑移架设于机架1上的滑块51、固定于滑块51之间用于安装涂布机构2的固定架52、至少两个分别带动滑块51移动的丝杆电机53，其中丝杆电机53的丝杆轴与滑块51螺纹连接。

参照图3，涂布机构2包括固定于涂布动力机构5上的抬升架23、至少两个固定于抬升架23上的第二升降组件231、受第二升降组件231带动上下移动的刮板232以及固定于抬升架23的底部用于涂布制膜溶液的流延阀，刮板232平行于端板214且与端板214间隔设置。抬升架23上还固定有推送气缸24以及受推送气缸24带动上下移动的推板25，下移后的推板25可随涂布机构2的移动推动制膜板。

参照图4和图5，流延阀包括基体21和阀门22，阀门22控制基体21的出液口216的启闭。

基体21包括相互围成一个开口向上的腔室的底板211、立板212、侧板213以及端板214，还包括立于腔室内将腔室分隔为储液槽217和流延槽218的隔板215，隔板215与立板212、端板214平行，且端板214位于流延槽218远离储液槽217一侧。

储液槽217的上部开口即为进液口，隔板215的下部沿水平方向排布有多个连通储液槽217和流延槽218的接孔2151，参照图，底板211的端面与端板214的侧面之间的间隙形成出液口216。底板211靠近端板214的端部设置有相互倾斜的上导向面2111、下导向面2113以及平行端板214表面的端导面2112。上导面提供出液导向，端导面2112与端板214配合保持出液间隙，下导面使得挤出的液体有个张开端，减少因为小间隙而产生的虹吸积液的状况。

参照图6，阀门22包括固定于基体21上的基准板221、用于封闭出液口216的第一阀板222、三个带动第一阀板222移动的第一推送气缸22324；第一推送气缸22324以基准板221为基准固定于基准板221板上，第一推送气缸22324的活塞杆穿过基准板221与第一阀板222连接。第一阀板222的移动轨迹为竖向或垂向于流延槽218的槽底。第一阀板222包括端部与上导向面2111抵接配合的导向板2221、重叠于导向板2221的抵接板2222；所述导向板2221与导向面抵接时，所述抵接板2222的端部与流延槽218的槽底抵接。

开始涂布时，进液的管道持续向储液槽217内输送制膜用的溶液，槽内设置液位检测器224，液位检测器224检测液位并反馈控制溶液输入的启闭；第一推送气缸22324控制第一阀板222打开。

涂布完成，之后可以通过的预烘机构3进行定形，以避免在制膜板在后续的移动过程中造成制膜板上的溶液流动而导致的薄膜厚度不均匀，

参照图2，预烘机构3为烘灯，第一升降组件31包括固定于机架1上的升降气缸以及滑移穿设于机架1上用于保持烘灯升降平衡的平衡杆。在涂布完成后烘灯下降至靠近制膜板进行预烘，之后送入烘箱4。

参照图7，烘箱4的内腔顶部固有大致呈凹形的围板41，围板41与烘箱4的顶部内壁之间形成抽气腔42，围板41的上设置有开口相对于竖直方向斜向或水平向的引气孔43，烘箱4的内壁上设置有延伸至引气孔43开口的下方的导流板44，导流板44的端部设置有倾斜向下的延边45，烘箱4位于导流板44下方的内壁上设置有进气孔46，烘箱4的下部侧面设置有加热组件。通过抽气在烘箱4内形成良好的气流循环，保持烘箱4内的温度均匀，同时通过围板41、导流板44的导流作用，使得抽气的气流不会之间作用于制膜板表面，避免气流引起未完全成型的溶液流动或薄膜重叠。

参照图1，烘箱4烘制完成后，通过机架1上设置的输送系统6将制膜板循环输送至支撑平台14上，并且在转移过程中通过人工或其他智能机械臂的方式剥离薄膜。

参照图2，输送系统6包括设置于支撑平台14上游用于将制膜板从横向轨道11推送至支撑平台14的第一推送组件61、设置于涂布机构2可相对于涂布机构2上下移动的推板25、布置于横向轨道11的其他传动部分的横向传动机构62以及将制膜板从一个横向轨道11抓取至另一横向轨道11的纵向传动机构63。

第一推送组件61包括固定于机架1上的起始电机611、滑移连接于横向轨道11上的始推件612，始推件612与起始电机611之间通过丝杆传动的方式连接。

横向传动机构62包括分别布置于两个横向轨道11上的传送链621、链轮、带动链轮转动的第一驱动电机622。

纵向传动机构63包括将制膜板从一个横向轨道11抓取至另一横向轨道11的转移组件64、通过带传动的方式驱使转移组件64在纵向轨道12来回移动的第二驱动电机65，纵向轨道12上设置有将转移组件64定位至横向轨道11的上方的撞块66以及固定于撞块66上的检测组件67。

参照图8，转移组件64包括滑移连接于纵向轨道12上的底架641、大致呈倒U型上下滑移连接于底架641上的上架642、固定于底架641底部用于驱动上架642移动的第一驱动气缸643；其中上架642的底部低于底架641，底架641的外侧固定有回装气缸644以及固定于回装气缸644底部用于承托于制膜板底部的托爪645。上架642下移至指定位置之后托爪645上移并旋转至制膜板的底部，从而将制膜板托其并压于底架641的底部。

制膜步骤（参照图1）：

S1.空的制膜板在起始位置受第一推送机构推送至支撑平台14。

S2.涂布机构2移动在制膜板上涂膜，其中流延阀释放溶液、刮板232刮平溶液，流延阀在涂完制膜板之前关闭，制膜板通过刮板232刮涂完全。

S3.烘灯下降，将溶液初步烘至固态。

S4.推板25下降，涂布机构2移动，推板25推动制膜板进入烘箱4，同时空的制膜板被推入支撑平台14。

S5.烘箱4烘干薄膜，并通过传送链621输送至横向轨道11的末端。

S6.通过转移组件64转移至另一横向轨道11，在另一横向轨道11上将薄膜剥离并清洗制膜板。

实施例2：如图9所示，与实施例1的不同之处在于，阀门22还包括沿隔板215的表面滑移用于遮挡接孔2151的第二阀板225以及固定于基体21上用于带动第二阀板225移动的第二推送气缸22624。

第二阀板225与第一阀板222既可以同时完成启闭动作，也可以分别完成启闭动作；当其同时完成启闭时，使得每次开始涂布的时候，流延槽218内的溶液量可以一直保持在交底的恒定液位，也可以保持恒定的流速；当其分别完成启闭的可以完成定量涂布，即在封闭出液口216的时候流延槽218内开始蓄积溶液，而后涂布的时候封闭接孔2151。

实施例3：如图10所示，与实施例1或2的不同之处在于，端板214与底板211抵接封闭，端板214低于其他流延槽218的其他侧壁，且端板214的端部分别设有倾斜的内导面和外导面；封闭时，第一阀板222的端部同时与内导面和外导面抵接配合。