如何实现流延薄膜生产线的最佳控制

实现流延薄膜生产线的最佳控制

拉伸膜在包装行业中是必不可少的，因为它们为以安全和经济的方式包装产品提供了多功能和高质量的解决方案。薄膜是通过平模挤出工艺生产的，其中交流电机和交流变速驱动器在确保高质量输出方面发挥着重要作用。
该工艺从挤出机开始，挤出机本质上是一个熔化和输送液体的泵高粘度。聚合物通过重力进料进入挤出机，通过热和机械应力的共同作用，材料被熔化、混合并通过挤出机头推动，形成所需的形状。离开挤出头后，材料进入冷却装置，这里的水冷“冷却辊”会在薄膜最终卷绕到辊上之前降低薄膜的温度。
挤出机
挤出机由一个空心圆筒组成，圆筒内有一个由电动机驱动的单螺杆或双螺杆旋转；这通常通过齿轮箱连接到塑化螺杆。电机提供所需的扭矩并以获得预期熔体流动速率所需的速度旋转。螺杆速度精确控制中的任何故障都可能导致机器方向的薄膜厚度发生变化。
在过去的 20 年中，交流电机通常取代直流电机控制流延薄膜中的挤出机螺杆线应用。它们在便利性、可靠性、低维护和减少系统解决方案的整体尺寸方面具有许多优势。交流电机由交流变速驱动器控制，即使在非常低的速度下（通过增量编码器的闭环电路）也能保证稳定旋转，提供短路保护（低压或高压），并结合 EMC 滤波器以消除电气噪声和
近年来，与交流电机和驱动器一起，力矩电机也被用于螺杆挤出控制。它们提供了一个完整的直接驱动解决方案，不需要组装不同的元件，例如变速箱、皮带和皮带轮。力矩电机保证了塑料材料挤出运动的均匀性、直线性和稳定性。

冷却段

如前所述，当材料离开挤出头时，它会在构成流延薄膜生产线冷却部分的冷却辊上熔化。冷却装置由冷却一侧薄膜的主淬火辊和冷却另一侧薄膜的辅助辊组成。它还包括一个电动辊定位系统，用于正确对齐辊的垂直和横向对齐，在许多情况下还包括真空箱和/或气刀。
辊必须与卷材完美对齐以保证均匀张力并尽量减少薄膜宽度上的厚度变化。此外，必须很好地控制辊的角速度，以防止薄膜厚度在机器方向上波动。

蓄能器和卷绕器部分

在冷却和卷绕部分，我们找到了蓄能器，它用于在不停止生产线的情况下拼接从空卷绕机输送到满卷绕机的零速卷材。
在过程结束时，另一个卷绕机将挤出机材料带到辊上。当卷在其他下游工艺中展开时，卷绕过程必须保持薄膜的特性和尺寸。
有几种不同类型的卷绕机，尽管在流延薄膜应用中使用的典型卷绕机是“转塔”或“ center' 收卷机，卷材张力随着卷筒直径的增加而减小。
冷却、蓄能器和收卷机部分中执行的所有运动均由控制卷材速度和正确卷材张力的交流电机和驱动器驱动。
/>交流驱动器和电机
具有高端控制的交流驱动器对于保证整个过程的高质量薄膜非常重要。易于配置的闭环控制软件和多种不同类型材料的最佳效率是流延薄膜生产线系统和工艺的重要组成部分。
Parker 的 AC30 系列，额定功率范围为 0.75 至 450 kW与公司具有完整 IEC61131PLC 功能的 Quicktool 软件或 Parker DSE Lite 软件相结合，提供了在所有线路部分之间实现最佳同步所需的所有功能。它允许客户使用卷绕机、PID 和直径计算器等专用功能块创建、参数化和配置用户定义的应用程序。 AC30 系列还提供对大型应用宏库和工作示例的访问。
通过双以太网端口通过 EtherCAT、Profinet、Ethernet IP 和 Modbus TCP IP 进行连接，能够以简单灵活的方式在各个驱动器之间进行通信，支持智能数据分析和连接到外部服务器。线路设定点可以通过 1588 时间同步对等通信支持的非常快速的通道发送，机器的每个部分都有自己的调节，无论是在驱动器内还是通过 PLC 的通信协议。
动画展示了高性能驱动解决方案如何支持流延薄膜生产线的优化控制。