在金属材料上的涂料复制装置以及涂料复制方法 【技术领域】
本发明是关于在铝合金型材等金属材料的表面进行涂料复制的金属材料涂料复制装置以及涂料复制方法的技术发明。
背景技术铝合金型材等金属材料广泛使用于住宅用建材和家具，道路交通指示标志以及小型船舶的外板等方面。以往作为金属材料的涂漆方法，有涂敷着色涂料的方法，电镀方法，以及将着色后的分层薄膜通过粘着剂附着在金属材料表面的方法等。但是，如果采用涂敷着色涂料的方法，会产生色彩不均匀的斑点，同时难以形成复杂的花样图案。采用电镀方法，由于只能形成单一的色彩，所以缺乏新颖性，同时在排液处理过程中需要较大地费用。另外，采用将着色后的分层薄膜通过粘着剂附着在金属材料表面的方法，则在再生处理方面产生问题。即如果对于分层薄膜附着后的金属材料进行再生处理时，必须将分层薄膜从金属材料表面分离，而此分离过程需要花费较多的时间和费用，同时达到完全分离的效果是非常困难的。
【发明内容】
针对以上这些问题，本发明的目的在于为铝合金型材等金属材料的涂料复制，即表面涂色提供一种涂料复制装置及其涂料复制方法。
本发明中在金属材料的涂料复制装置里，在剥离薄膜表面上涂敷涂料后，将此复制薄膜作为对金属材料表面进行着色的载体。同时，复制装置里具备了复制薄膜的供给部分，将供给部分提供的复制薄膜热压附着在金属材料表面的热压托辊，将剥离薄膜从金属材料表面进行剥离的剥离部分，将被剥离后的剥离薄膜进行回收的回收部分，以及将金属材料相对上述热压托辊和剥离部分进行位置移动的移动部分。此机组具备了相对金属材料的位置能够进行上下移动的功能。
另外，在上述热压托辊的上游部位，设置了对金属材料进行预热的预热部分。同时，
在上述热压托辊和剥离部分中间，设置了对附着在金属材料表面的复制薄膜进行冷却的冷却部分。此外，
涂料复制在金属材料表面之后，在这层被复制的涂料上面，涂敷一层具有保护作用的涂料。本发明装置具有涂料涂敷装置。
基于上述构造，由供给部分提供的复制薄膜通过热压托辊被热压附着在金属材料表面时，涂料就被复制在金属材料的表面。在此情况下，要使涂料比较容易的被复制在金属材料的表面，就需要通过预热部分事先将金属材料进行预热。然后，通过剥离部分将剥离薄膜从金属材料表面剥离。此时，要使剥离薄膜比较容易的被剥离，就需要通过冷却部分将复制薄膜进行冷却。同时，对于被复制在金属材料表面的涂料使用其他具有保护作用的涂料的进行涂敷保护。
如上所述，按照此发明能够对铝合金型材等金属材料的表面完整地进行涂料的复制，取得理想的效果。
【附图说明】
附图1，金属材料涂料复制装置的侧视图。
附图2，金属材料涂料复制装置的重要部分的侧视图。
附图3，复制薄膜的断面图。
附图4，热压托辊的正面图。
附图5，金属材料涂料复制装置的另一重要部分的侧视图。
附图6，热压托辊的侧面图。
附图7，金属材料的部分斜视图。
图号说明：
1复制薄膜
2剥离薄膜
3剥离被膜
4涂料层
5粘着层
6保护用涂料
10金属材料
11搬运托辊
12链条
13轴承
14涂敷器20复制机组21框架22传感器23预热部分24壳体25加热器26热压托辊27壳体28加热器29轴承30冷却部分33导辊34剥离托辊35供给线轴36卷绕线轴37预热部分40气缸41活塞50激光装置51摄影装置52不良标志的指示器
53保护用涂料的涂敷部分
53a喷管
54干燥炉
60气泡
61缺陷
【具体实施方式】
图1是对金属材料进行涂料复制的装置的侧面图，图2是此金属材料涂料复制装置的重要部分的侧面图，图3是复制薄膜的断面图，图4是热压托辊的正面图，图5是金属材料涂料复制装置的另一重要部分的侧面图，图6是热压托辊的侧面图，图7是金属材料部分斜视图。
如图1所示，金属材料10通过作为搬运手段的搬运托辊11被运送到左方(参照箭头A)。搬运托辊11数量较多，均以水平方向并列设置，利用链条12或者皮带进行驱动。金属材料10是长条型的铝合金型材。图3表示了将被附着在金属材料10表面的复制薄膜。复制薄膜1是由剥离薄膜2的表面，加上剥离被膜3，涂料层4，粘着层5所组成的。剥离薄膜2是透明的合成树脂薄膜。此外，在涂料层4中可形成所需要的木纹或石纹花样的各种图案。
如图1所示，搬运托辊11的上方设置了复制机组20这一部分。即搬运托辊11作为将金属材料10相对复制机组20进行移动的移动手段。在搬运托辊11的上游部位，设置了粘着剂的涂敷器14，在将复制薄膜1附着在金属材料10之前，先在金属材料10的表面涂敷一层比较薄的粘着剂。这种粘着剂是作为补充粘着层5的粘力不足所使用的。以下关于复制机组20进行说明。水平的框架21的前方部位设有传感器22，此传感器22是作为探测由搬运托辊11搬送来的金属材料10所使用的。传感器22的后方部位设有预热部分23，预热部分23中收纳了壳体24和加热器25所组成，对搬运托辊11上的金属材料10进行预热。
如图1和图2所示，在框架21的中央略下方设置了热压托辊26，这种热压托辊26也可按装数个。预热部分23应按装在热压托辊26的上游部位。热压托辊26具有硅酮橡胶等的弹性，而且是由耐热性较大的材料所制成的。热压托辊26被收纳在壳体27里面。壳体27还配备加热器28，通过加热器28将热压托辊加热至150℃-200℃的程度。如图4所示，29是热压托辊26的轴承，13是搬运托辊11的轴承。
热压托辊26的后方部位设置了含有喷管的冷却部分30。框架21里面设置了送风机31，送风机31通过导管32向冷却部分30送冷风。冷却部分30将冷风喷吹到金属材料10上，对附着在金属材料10上面的复制薄膜进行冷却。
热压托辊26的前方部位设置了导辊33，同时在其后方部位设置了剥离托辊34。冷却部分30设置在热压托辊26和剥离托辊34的中间。框架21的前部上面设置了供给线轴35，同时框架21的后部上面设置了卷绕线轴36。供给线轴35上回绕着复制薄膜1，从供给线轴35中输送出来的复制薄膜1沿着导辊33和热压托辊26移动。剥离薄膜2通过剥离托辊34从金属材料10上被剥离后，卷进券绕线轴36。供给线轴35和导辊33之间，设置了吹出热风的预热部分37，在预热部分37中被预热后的复制薄膜1比较容易附着在金属材料10的表面。如上所述，复制机组20是由传感器22入、预热部分23、热压托辊26、冷却部分30、导辊33、剥离托辊34、预热部分37等在框架21中结合为一后组成的。
如图1所示，框架21是与气缸40中的活塞41结合在一起的。气缸40中的活塞41突起时，框架21则下降，活塞41凹陷时，框架21则上升。即气缸40作为使复制机组20相对金属材料10的位置进行上下移动的移动手段。
如图1和图5所示，复制机组20的后方部位，设有激光装置50，CCD照相机以及外形形象传感器等摄影装置51，不良标志的指示器52，保护用涂料的涂敷部分53，干燥炉54，这些装置分别按顺序并列排设。激光装置50向金属材料10的表面照射激光L，接受到其反射光后测定出金属材料10的表面高度。如图5所示，如果涂料4没有被正确地复制在金属材料10的表面时，其内侧会产生气泡60，由此可检测出呈浮起状态的涂料4。
照相机51对金属材料10的表面进行摄影，可检测出涂料4中的缺陷61。通过激光装置50或摄影装五51检测出来的复制不良的制品，利用蜂鸣器或警报灯等通知方法，传递给操作员。不良标志指示器52是一种冲压栓，在复制不良的地方或其附近打印下不良标志。这样，操作员只需目视不良标志，就能容易地确认出不良制品。
涂敷部分53的喷管53a中喷出透明树脂等保护用涂料6，涂敷在涂料4的表面。干燥炉54是对涂料6进行干燥硬化处理所使用的，具备加热器55和鼓风扇56。此外，作为保护用的涂料，紫外线硬化树脂等光硬化树脂也可适用。在采用光硬化树脂时，应将光照射器代替干燥炉54，对光硬化树脂进行硬化处理。
以上是金属材料涂料复制装置的结构说明，以下叙述其驱动情况。如图1所示，最初气缸40中的活塞41呈凹陷状态，复制机组20则退后在上方部位。金属材料10通过搬运托辊11被送向复制机组20，粘着剂涂敷器14将粘着剂涂敷在其表面。传感器22检测出金属材料10时，通过检测信号气缸40中的活塞41突起，复制机组20则下降到热压托辊26与金属材料10表面接触的位置。
此时，预热部分23向金属材料10接近，对金属材料10进行加热。同时，供给线轴35与卷线轴36开始回转，复制薄膜1从供给线轴中被输送出来。然后，在预热部分37被加热后，围绕导辊33旋转，通过热压托辊26复制薄膜1附着在金属材料10的表面。接着，冷却部分30中吹出冷风，使复制薄膜1冷却，涂料4充分地附着在金属材料10的表面。随后，剥离薄膜2从涂料4中剥离，被卷绕在卷绕线轴36上。由于剥离薄膜2已经通过冷却部分30被事先冷却，因此非常容易剥落。
如上所述，表面上复制了涂料4之后的金属材料10，被送到激光装置50以及摄影装置51的下方，接受所规定的外观检验。此时的激光装置50和摄影装置51的外观检验，是利用众所周知的光学和画像处理等技术所进行的，所以在此省略其有关说明。之后，通过涂敷部分53具有保护作用的涂料6被涂敷后，利用干燥炉54对涂料6进行硬化处理。
图4表示了通过热压托辊26将复制薄膜1附着在金属材料10表面的情况。由于热压托辊26具有弹性，因此热压托辊26可沿着金属材料10的表面进行弹性变形。由此，复制薄膜1可附着在断面呈U字型的金属材料10的两侧部分。如上所述，如果采用弹性托辊较作为热压托辊的话，那么复制薄膜1可以顺应金属材料10的表面形状均匀地热压附着在其表面。
在金属材料10的表面(上面)复制井涂敷了涂料4和涂料6之后，继续在金属材料10的两侧面涂敷涂料4和涂料6。图6表示了其涂敷状态。作为对金属材料10的两侧面进行涂料4和涂料6的复制、涂敷装置，其构造基本与图1所示的相同，但热压托辊26’的宽度比图4所示的小。
本发明中的各种设计是可以变更的。例如，在上述的实施形态中，是将复制机组固定后，通过搬运托辊搬送金属材料，当然也可以将金属材料固定在固定台上，使复制机组沿着金属材料进行水平方向的移动。另外，按照金属材料的各种形状，可以自由改变热压托辊的形状。