加热装置及辊压机的制作方法

1.本申请涉及基材处理设备技术领域，具体涉及一种加热装置及辊压机。


背景技术：

2.基材涂布后，为避免涂料受损，需要对基材进行干燥。但是，在干燥过程中，可能会因为机械故障或者其他意外，导致基材无法正常走带。传统烘干装置中，出现问题时，设备无法主动规避，会进一步破坏基材或者破坏设备自身结构。


技术实现要素：

3.本申请提供了一种加热装置及辊压机，以解决现有技术中烘干装置无法应对基材走带故障的问题。
4.为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种加热装置，其包括：相对设置的第一加热机构和第二加热机构，待干燥的基材自第一加热机构和第二加热机构之间穿过；分离驱动机构，用于驱动第一加热机构和第二加热机构相对运动；张力检测机构，用于检测基材上的张力；当张力检测机构检测到基材上张力异常时，分离驱动机构驱动第一加热机构和第二加热机构相互远离；同时，第一加热机构和第二加热机构停止加热，进而避免加热装置热损基材。
5.进一步地，第一加热机构和/或第二加热机构包括多个沿基材走带方向间隔设置的红外灯管。
6.进一步地，红外灯管背离基材的管面设置有反射镀层；红外灯管发光时，光线无法从具有反射镀层的管面射出，因此，红外灯管发出的光朝向基材聚射。
7.进一步地，加热装置还包括：第一冷却机构，用于对第一加热机构进行散热；第二冷却机构，用于对第二加热机构进行散热。
8.进一步地，第一冷却机构和/或第二冷却机构包括：安装架，用于安装第一加热机构或第二加热机构，安装架底部开有多个气孔；风扇，设于安装架底部背离第一加热机构或第二加热机构的一面；风扇通过气孔对第一加热机构或第二加热机构吹风，进而实现散热。
9.进一步地，加热装置设于烘箱内；加热装置还包括气流循环机构；气流循环机构包括：进气管道，连通烘箱和供气设备；出气管道，连通烘箱和抽气设备；供气设备供给的气体经由进气管道进入烘箱，第一加热机构和第二加热机构对基材进行烘干，使得基材涂层中的水分蒸发、被气体裹挟，抽气设备经由出气管道抽出湿气。
10.进一步地，张力检测机构包括设于第一加热机构和第二加热机构上游，和/或，设于第一加热机构和第二加热机构下游的张力辊；基材绕经张力辊时，张力辊能够检测基材上的张力。
11.进一步地，一组相对设置的第一加热机构和第二加热机构构成一组干燥机构；加热装置包括至少两组干燥机构；多组干燥机构沿基材的走带方向排列；相邻的干燥机构之间设置有支撑辊，以便于支撑并引导基材穿过多组干燥机构。
12.本申请还提供了一种辊压机，包括上述加热装置，还包括：放卷装置，用于释放基材；辊压装置，设于放卷装置下游、加热装置上游，用于压实基材上的涂层；收卷装置，设于加热装置下游，用于收卷干燥后的基材。
13.进一步地，辊压机还包括分切装置，设于加热装置下游、收卷装置上游，用于沿宽度方向将基材分切为多根小条。
14.本申请提供了一种加热装置，包括相对设置的第一加热机构和第二加热机构，待干燥的基材自两个加热机构之间穿过，以便于加热机构作用于基材相对的两个表面、进而加速对基材的干燥；加热装置还包括分离驱动机构和张力检测机构；张力检测机构能够对绕经的基材进行检测、进而获知基材上的张力；当检测到基材上张力异常时，分离驱动机构能够驱动第一加热机构和第二加热机构相互远离；同时，第一加热机构和第二加热机构停止加热，能够避免加热装置热损基材，同时方便操作人员进行故障检查和维修。
15.本申请还提供了一种辊压机，包括上述加热装置，还包括放卷装置、辊压装置以及收卷装置；放卷装置放出待处理的基材，基材进入辊压装置，其涂层被压实后，再进入加热装置，加热装置能够对基材进行预干燥，最终，基材被收卷装置收卷；通过设置加热装置，能够在辊压后对基材进行一次干燥，以便于基材涂层中的水分快速蒸发，进而缓解后续的烘干压力，加速基材成型。
附图说明
16.为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
17.图1是本申请提供的一种加热装置的结构示意图；
18.图2是本申请提供的一种加热机构及冷却机构的结构示意图；
19.图3是图2中冷却机构安装架的结构示意图；
20.图4是本申请提供的一种辊压机的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
22.还需要解释的是，为了更好地展示附图内容，部分附图向左翻转90
°
以供阅读；但是，文中对应附图描述“左”、“右”、“上”、“下”等方向时，以图中标数的朝向为准；即，图中标数朝左设置时，方位以该图向右翻转90
°
时的情况为准。
23.本申请揭示了一种加热装置100，其包括：相对设置的第一加热机构110和第二加热机构120，待干燥的基材1自第一加热机构110和第二加热机构120之间穿过；分离驱动机构130，用于驱动第一加热机构110和第二加热机构120相对运动；张力检测机构140，用于检测基材1上的张力；当张力检测机构140检测到基材1上张力异常时，分离驱动机构130驱动
第一加热机构110和第二加热机构120相互远离，同时，第一加热机构110和第二加热机构120停止加热，进而避免热损基材1。
24.其中，基材1是具有一定长度和宽度的片状材料，为了提高基材1的性能，会在基材1表面涂覆浆料。为便于涂覆，浆料多为粘稠的液体；可知，液体浆料容易滴落。为避免基材1表面的涂层受损，需要对基材1进行干燥，以便于浆料凝结在基材1表面。例如，基材1用于制备电池极片时，可以是箔材、也可以是铝材；为了提高基材1的导电性能，基材1两面都会涂覆电极材料。
25.通过设置第一加热机构110和第二加热机构120，能够同时对基材1的两面进行烘干，进而提高烘干效率。
26.为避免加热机构的加热件接触基材1、破坏基材1表面，一实施方式中，第一加热机构110和第二加热机构120可以采用红外灯管111，具体地，第一加热机构110和/或第二加热机构120包括多个沿基材1走带方向间隔设置的红外灯管111。红外灯管111通电后，能够发射红外光线；由于红外光为短波，能够穿透基材1表面的涂层、作用于涂层内部，采用红外灯照射基材1，能够加速涂层中水分的蒸发，从而实现高效的烘干。
27.进一步地，为了保证红外光线聚射于基材1，红外灯管111背离基材1的管面设置有反射镀层；红外灯管111发光时，光线无法从具有反射镀层的管面射出，因此，红外灯管111发出的光朝向基材1聚射。此时，反射镀层相当于“灯罩”，能够避免红外光从不需要的方向射出，从而避免其照射力分散。
28.例如，一具体实施方式中，参照图1，第一加热机构110设置在上，第二加热机构120设置在下，基材1自二者中间穿过；第一加热机构110和第二加热机构120均采用红外灯管111，其中，第一加热机构110的上管面具有反射镀层，如此，第一加热机构110发射的红外光线仅射向下方的基材1；第二加热机构120的下管面具有反射镀层，如此，第二加热机构120发射的红外光线仅射向上方的基材1。由于红外灯管111其发出的光线无法穿透反射镀层，红外灯管111能够聚光，而聚集的光线全部作用于基材1表面，进而更好地实现干燥。
29.其中，反射镀层可以是防光的漆层或者镀金层等，只要能够防止红外光线射出即可，本申请不做具体限定。
30.其他实施方式中，基材1的干燥可以通过高温密封箱实现(未图示)。例如，第一加热机构110和/或第二加热机构120可以采用加热棒、电阻丝等常规的加热件；此时，第一加热机构110和第二加热机构120设置在一密封箱中；第一加热机构110和第二加热机构120启动，能够对密封箱进行加热，使得密封箱内形成高温；基材1穿过密封箱，高温作用于基材1，能够蒸发基材1中的水分。
31.容易想到的，第一加热机构110和第二加热机构120可以采用同样的加热件，也可以采用不同的加热件，只要能够实现对基材1的干燥即可，本申请不做具体限定。
32.进一步地，第一加热机构110和第二加热机构120在烘干过程中温度较高，为避免温度过高影响设备本身，加热装置100还包括：第一冷却机构150，用于对第一加热机构110进行散热；第二冷却机构160，用于对第二加热机构120进行散热。由于第一加热机构110和第二加热机构120各自独立地相对设置，为保证散热效果，通过设置第一冷却机构150和第二冷却机构160，能够分别对两个加热机构进行散热，进而保证散热效果。
33.其中，第一冷却机构150和第二冷却机构160可以采用风扇，通过风扇扇风，能够吹
散热气、起到散热效果。或者，第一冷却机构150和第二冷却机构160可以采用吹气设备，通过向第一加热机构110和第二加热机构120吹入温度较加热件低的气体，能够实现对加热件降温。
34.一具体实施方式中，参照图2和图3，第一冷却机构150和/或第二冷却机构160包括：安装架151，用于安装第一加热机构110或第二加热机构120，安装架151底部开有多个气孔152；风扇153，设于安装架151底部背离第一加热机构110或第二加热机构120的一面；风扇153通过气孔152对第一加热机构110或第二加热机构120吹风，进而实现散热。
35.此时，安装架151大致呈具有四壁、顶部开放的框状，第一加热机构110或第二加热机构120能够设置在框内。框底开有若干方便气流流通的气孔152；其中，为了方便气流作用于第一加热机构110或第二加热机构120，气孔152可以对应开设在正对第一加热机构110或第二加热机构120的位置；同理，风扇153能够对应设置在正对第一加热机构110或第二加热机构120的位置；如此，风扇153扇风，风能够直接穿过气孔152、作用于第一加热机构110或第二加热机构120。
36.进一步地，第一加热机构110或第二加热机构120包括多个沿基材1走带方向间隔设置的红外灯管111时，安装架151的长度方向为基材1的走带方向、宽度方向为红外灯管111的长度方向；可参照图2。此时，红外灯管111长度方向的两端设置在安装架151的侧壁上；沿安装架151的长度方向，间隔设置有多根红外灯管111，对应各红外灯管111，安装架151的底壁上开有多排气孔152，各排气孔152与各红外灯管111一一对应，进而独立地引导气流吹向灯管、实现散热。其中，一排包括多个沿红外灯管111的长度方向间隔布置的气孔152，如此，能够更好地引导气流作用于红外灯管111的各段。另外，安装架151底壁背面可以设置多个风扇153，以便于形成多道气流作用于第一加热机构110或第二加热机构120。
37.进一步地，在对基材1进行干燥时，基材1表面涂层中的水分会蒸发，为避免蒸发的水分重新回到基材1上，需要将烘出来的湿气抽走。一实施方式中，加热装置100设于烘箱2内；加热装置100还包括气流循环机构；气流循环机构包括：进气管道171，连通烘箱2和供气设备；出气管道172，连通烘箱2和抽气设备；供气设备供给的气体经由进气管道171进入烘箱2，第一加热机构110和第二加热机构120对基材1进行烘干，使得基材1涂层中的水分蒸发、被气体裹挟，抽气设备经由出气管道172抽出湿气。
38.此时，烘箱2沿基材1走带方向的两端具有开口，以便于基材1进出。而烘箱2其他部分相对密闭，以便于将高温空气滞留在烘箱2内，使得烘箱2内温度较高、更易实现基材1的烘干。
39.此时，供气设备可以供入普通的空气，也可以供入温度更低的冷气；供入的气体经由进气管道171进入烘箱2，一方面，能够对进气位置进行降温，另一方面，能够保证烘箱2内气压稳定。
40.一实施方式中，参照图1，进气管道171可以设置在烘箱2底部，而第一加热机构110和第二加热机构120中的一个设置在进气管道171进气端的正上方；如此，进气管道171供入的气体能够对加热机构进行降温。随着气体上升，接触加热结构、气体温度会升高，高温气体能够带走水分、变成湿气。另外，出气管道172可以设置在烘箱2顶部，热气上升，会朝向烘箱2顶部运动；通过抽气设备施压，能够抽出湿气，保证烘箱内干燥、便于烘干基材1。
41.为方便进行描述，将一组相对设置的第一加热机构110和第二加热机构120称之为
干燥机构。为方便基材1悬置于第一加热机构110和第二加热机构120之间，参照图1，在干燥机构的上游和下游均设置有一根导向辊3，基材1绕经两根导向辊3，导向辊3能够支撑并张紧基材1，以便于基材1稳定走带。
42.进一步地，加热装置100包括至少两组干燥机构；多组干燥机构沿基材的走带方向排列；相邻的干燥机构之间设置有支撑辊4，以便于支撑并引导基材1穿过多组所述干燥机构。通过设置多组干燥机构，能够延长基材1的干燥时间，进而更好地实现烘干。另外，各组干燥机构的温度或者照射功率可以各不相同，以便于设备根据基材1的行进进程控制烘干程度。例如，沿基材的走带方向，多组干燥机构的功率逐渐增大，以便于缓慢、有效地实现对基材1的干燥；或者，沿基材的走带方向，多组干燥机构的功率先逐渐增大、再逐渐减小，以便于降低输出的基材1的温度，避免高温基材1在后续操作中受损。通过设置支撑辊4，能够有效地配合导向辊3撑起基材1、方便基材悬置于第一加热机构110和第二加热机构120之间。
43.在基材1的干燥过程中，如果设备某一机构或者基材1本身出现问题，会出现扯带或者松带的问题。扯带时，基材1被过分牵引，其张力变大；松带时，基材1失去合适的牵引力，其张力变小。为此，设置张力检测机构140检测基材1上的张力，能够简单、清楚地获知设备运行是否正常。
44.对张力检测机构140而言，其可以设于第一加热机构110和第二加热机构120上游，也可以设于设于第一加热机构110和第二加热机构120下游，或者，张力检测机构140可以包括两组，分别设于第一加热机构110和第二加热机构120的上游和下游。这样，张力检测机构140能够准确检测到基材1走带的张力。
45.实际走带过程中，由于各机构与基材相互摩擦、以及放卷、缓存等动作，基材1的张力是时时变化的，但这类变化通常是在一定范围内来回浮动。张力检测机构140只有检测到张力变化脱离正常范围，才会将信息传递给控制系统、再由控制系统判断设备故障、进一步控制分离驱动机构130驱动第一加热机构110和第二加热机构120相互远离、以及控制第一加热机构110和第二加热机构120停机。
46.张力检测机构140可以采用张力辊141。张力辊141可以设置在第一加热机构110和第二加热机构120上游，此时，基材1绕经张力辊141后进入干燥机构。或者，张力辊141可以设置在一加热机构110和第二加热机构120下游，此时，基材1穿过干燥机构后进入张力辊141。或者，张力检测机构140可以包括两根张力辊141，分别设于第一加热机构110和第二加热机构120的上游和下游。
47.张力辊141包括过辊和设于过辊上的张力传感器；基材1绕经过辊，过辊能够引导并支撑基材1、以便于基材1走带。基材1在过辊上走带时，具有一定包角，如此，基材1对过辊施加有一定压力，而张力传感器能够检测该压力，进而传递给控制系统，以判断张力是否异常。
48.对分离驱动机构130而言，其可以包括两个驱动件(驱动件可以采用气缸、电缸等驱动构件)、分别连接第一加热机构110和第二加热机构120；此时，第一加热机构110和第二加热机构120均能够独立地运动，以靠近或远离对方。或者，分离驱动机构130可以仅包括一个驱动件，此时，第一加热机构110和第二加热机构120中的一个固定设置，另一个连接驱动件；正常干燥前，驱动件驱动连接的加热机构朝向固定设置的加热机构运动；张力异常时，
动件驱动连接的加热机构远离固定设置的加热机构。
49.一具体实施方式中，参照图1，分离驱动机构130包括连接第一加热机构110的第一分离驱动件131、连接第二加热机构120的第二分离驱动件132以及设置在烘箱2内的导向件133。导向件133可以采用导轨、导杆等导向构件，导向件133沿第一加热机构110和第二加热机构120的相对设置方向(图示为竖直方向)延伸；第一加热机构110和第二加热机构120滑动设置在导向件133上。第一分离驱动件131和第二分离驱动件132可以采用气缸、电缸等驱动构件；对基材1进行干燥前，第一分离驱动件131驱动第一加热机构110朝向第二加热机构120运动，而第二分离驱动件132驱动第二加热机构120朝向第一加热机构110运动，以便于第一加热机构110和第二加热机构120相互靠近；设备故障时，第一分离驱动件131和第二分离驱动件132分别驱动对应的加热机构远离彼此，以便于热源快速远离基材1。
50.本申请还揭示了一种辊压机，包括上述加热装置100，还包括：放卷装置200，用于释放基材1；辊压装置300，设于放卷装置200下游、加热装置100上游，用于压实基材1上的涂层；收卷装置400，设于加热装置100下游，用于收卷干燥后的基材1。
51.需要补充的是，本申请提供的辊压机，并不用于直接对涂布、一次烘干后的基材1进行辊压处理。而是初步制备好的基材收卷后，再次对基材1进行辊压，进一步压实涂层，细化基材1的厚度。
52.一具体实施方式中，参照图4，待处理的基材1呈料卷状设置在放卷装置200上；放卷装置200包括放卷轴210(放卷轴210可以采用气涨轴)以及驱动放卷轴210自转的放卷驱动件(放卷驱动件可以采用电机或者磁粉盒)；料卷套设在放卷轴210上，放卷驱动件驱动放卷轴210旋转、能够释放基材1。放卷装置200还包括若干过辊220，用于引导基材1向辊压装置300运动。
53.辊压装置300包括至少一组压辊机构310，压辊机构310包括相对设置的两根压辊，压辊与压辊相互挤压，具有一定碾压力。基材1自两根压辊之间穿过，两根压辊能够对基材1进行碾压，进而压实基材1上的涂层。同时，压辊机构310还包括驱动两个压辊旋转的压辊驱动件；压辊自转，能够避免基材1被压辊夹住、进而方便基材1向前走带。
54.进一步地，一些特殊情况下，例如，基材1为电池的负极极片时，其表面较脆，若压辊的碾压力过大，容易造成断带；为此，辊压装置300可以包括多组压辊机构310，进而通过多次碾压，逐步将涂层压至预设厚度。
55.收卷装置400包括收卷轴410(收卷轴410可以采用气涨轴)和驱动收卷轴410自转的收卷驱动件(收卷驱动件可以采用电机)；辊压、干燥后的基材1能够在收卷轴410上进行收卷，收卷驱动件驱动收卷轴410旋转，能够牵引基材1，使得使得基材逐渐卷绕成卷、以便于后续使用。
56.由于基材1在涂布后便接受一次烘干、并收卷成卷，基材1涂层内的水分较少；所以，传统此类型的辊压机中，并不设置加热装置100。传统辊压机中，辊压结束后，会直接收卷基材1，待基材1成卷后，再对料卷进行二次烘干；此时，由于基材1收卷在一起，其内部的水分难以被蒸发，需要较长的加热时间，工作效率低。
57.本申请提供的辊压机，通过在辊压装置300和收卷装置400之间设置加热装置100，能够对辊压后的基材1进行预干燥，一方面，能够缓解后续烘干的压力、提高烘干效率，另一方面，能够更好地定型基材1，避免基材1表面在收卷过程中受损。
58.另外，辊压机还包括分切装置500，设于加热装置100下游、收卷装置400上游，用于沿宽度方向将基材1分切为多根小条。为方便涂布，基材1具有一定宽度，且该宽度与后续实际使用时所需的宽度并不一致。为此，需要对基材1进行分切，使得基材1分为若干宽度符合后续需要的小条。此时，收卷装置400同步收卷多根小条，以构成多个宽度较窄的料卷；为此，收卷装置400的收卷轴410可以采用滑差轴，滑差轴上间隔设置有多个滑差环，分别能够对一根小条进行控制收卷。另外，为了防止在收卷时，小条与小条相互干涉，收卷装置400可以包括多根收卷轴410，小条交替进入各收卷轴410，以便于一根收卷轴410上的小条料卷相互远离。
59.分切装置500包括上刀组件510和下刀组件520，上刀组件510包括上刀轴和套设在上刀轴上的多把上切刀，下刀组件520包括下刀轴和套设在下刀轴上的多把下切刀；上刀轴和下刀轴沿基材的宽度方向延伸；上、下切刀相对设置、一一对应；基材1自上刀组件510和下刀组件520之间穿过，上、下切刀配合，能够裁开基材1。
60.进一步地，分切装置500还包括驱动上刀组件510和下刀组件520旋转的分切驱动件(未图示)；上切刀和下切刀可以采用圆刀，分切驱动件可以采用电机；分切驱动件驱动上刀轴和下刀轴旋转，带动上、下切刀跟转，以便于上、下切刀持续地对基材1进行裁切。
61.另外，辊压装置300的输出端设置有主动辊600，主动辊600通过自转、配合放卷装置200、牵引基材1向加热装置100走带。收卷装置400对基材1具有一定牵引力，但是，收卷装置400距离辊压装置300较远；由于辊压装置300的压辊贴合碾压基材1，对基材1的运动影响较大，若基材1走带的牵引力较小，基材1可能会卡在辊压装置300中。为此，在辊压装置300的输出端设置主动辊600，主动辊600能够主动牵引基材1走带，以避免基材1卡住。
62.其中，主动辊600包括过辊和主动驱动件，主动驱动件可以采用电机；主动驱动件连接过辊、并能够驱动过辊旋转；过辊旋转，能够牵引基材1、使得基材1离开辊压装置300、朝向加热装置100运动。
63.此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或部件的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或部件，而是可选地还包括没有列出的步骤或部件，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或部件。
64.以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。