收卷开环张力控制在薄膜收卷线上的应用

薄膜拉伸品种具有优良的物理和化学性能,除了应用于包装、电气电子、信息工业等领域,还应用于国防工业、航空航天等重要领域。对生产出来的薄膜进行分切、收卷等二次加工的好坏将影响薄膜最终的品质。薄膜收卷分为中心卷曲和表面卷曲,表面卷曲方式中收卷轴采用被动方式,通过表面卷曲辊和膜的表面进行摩擦实现收卷,膜表面很容易造成划伤。中心卷曲张力收卷轴是主动的,接触辊在一定压力下贴紧收卷辊,可以将薄膜中的空气全部挤压出来。主要介绍了收卷开环张力控制中心卷曲的控制原理,此技术能够使得薄膜收卷过程中保持收卷张力恒定或者按照预设的锥度曲线进行衰减,保证收卷质量,简化了设备的复杂程度。     

薄膜张力控制系统的建模与设计

鉴于薄膜收换卷时的张力大小及平稳性对收卷质量具有决定性的影响,针对流涎机收卷系统的动态过程,分析了张力与收卷线速度、卷径及转速之间的动力学关系,提出了张力控制原理,并分析了薄膜在收换卷时收卷电机转速的变化补偿规律。在此基础上,设计了薄膜在收换卷时的张力控制系统,通过控制速度差对张力进行间接控制,同时采用BP神经网络PID控制器调节收卷转速对张力进行直接补偿。仿真对比结果表明,该控制器动态响应好,抗干扰能力强。实际应用实例也证明该控制方法张力控制精度高,控制高效可靠, 对改善系统的动态特性和提高薄膜的收卷质量有着重要意义。     

自动PET薄膜收卷机机械系统设计

通过分析PET薄膜特性和自动PET薄膜收卷机的工作原理,对PET薄膜收卷机的功能提出了要求,并设计出自动PET薄膜收卷机的机械结构。通过采用张力控制系统和纠偏系统,保证薄膜在生产中所受张力恒定,能够不被划伤,运行过程中不跑偏,并确保收卷时料卷的端部整齐。在此基础上,研制了自动PET薄膜收卷机的样机,并分别对不同厚度的PET薄膜进行了连续实验,实验结果表明：设备运行良好、收卷整齐、自动化程度高,各项性能指标都达到了设计要求。     

基于RBF系统辨识与PID控制的收卷机张力控制系统研究

薄膜拉伸生产线的核心是张力控制,它直接决定了所生产薄膜的质量、收取膜卷的表面平整程度和端面是否整齐。本文将传统PID控制与基于RBF神经网络的系统辨识相结合,并运用于薄膜收卷机张力控制系统。仿真和实验结果表明,该系统具有良好的自学习以及自调整能力,提高了收卷质量。     

薄膜收卷机收卷张力分析

对薄膜拉伸生产线性能优劣的评价标准是生产成膜的质量和效率,收膜成卷后膜卷端面的整齐程度及表面是否光滑无皱。本文将对收卷机的国内外发展现状做简要说明,就常用的收卷张力控制方法进行推导和分析并提出控制方程,同时通过计算收卷过程中膜卷内部的张力变化,给出两种避免出现膜卷褶皱的收卷张力曲线方程。     

浅谈卷簧机自动卷制设计改造

本文通过对事业部第四卷簧生产线存在人员较多、产品质量不稳定等问题进行了一系列分析,得出老式卷簧机自动化程度低,可以通过对控制系统及传动系统改造,实现自动卷制的结论,设计并实施通过伺服系统控制卷簧机进行弹簧卷制,从而达到消除安全隐患、降低生产成本、提高产品一致性、确保产品质量的目的。     

输送带收卷装置设计及其恒张力控制研究

在带式输送机换带过程中,存在因输送带收卷张力不稳定造成的松卷或收卷电机过载等问题,对卷带机恒张力控制进行了研究,提出了一种卷带张力控制数学模型,通过该模型设计了一款中心收卷式卷带机,以及一种基于PI变频调速来实现恒张力收卷的控制策略.通过将卷带机模型进行简化,利用Recurdyn-R2R2D建立了卷带机简化后的动力学仿...     

溅射法制备多层膜沉积速率的标定

为消除溅射沉积多层膜过程中产生的膜厚随机误差,实现多层膜膜厚的精确控制,提出了一种精确标定薄膜沉积速率的方法。该方法通过对多次实验结果进行最小二乘拟合得到薄膜沉积速率。对随机误差基本特性的分析表明,随着实验次数的增加,沉积速率将逐渐逼近真值。基于这一原理,可以对薄膜的沉积速率进行精确标定,同时提取出膜厚随机误差,进而确定镀膜机的膜厚控制精度,获得精确控制多层膜膜厚所需要的完整信息。选用两种精度不同的沉积设备,采用提出的方法对所制备的多层膜进行了测试。结果表明,多层膜的膜厚控制精度随沉积设备而异:其中低成本的普通镀膜机只能实现0.1 nm的膜厚控制精度;而另一台性能较高的镀膜机的膜厚控制精度优于0.01 nm。     

壁纸收卷机张力控制系统设计与实现

在分析收卷过程中张力产生的原因及对张力要求的基础上,完成了一套闭环变张力控制系统的结构设计,以及主要控制算法和PLC程序的编写,通过使收卷电机PI控制中的比例系数和收卷张力随卷径而变化,满足了收卷张力的工艺需求,达到了稳定控制的目的。     

小型系留气球收卷控制技术研究

为了提高小型收放装置收卷控制的精细化程度,对收放装置工作状态进行了详细分析,得到收卷电机负载变化规律,发现有效负载转矩和卷筒惯性转矩为收卷电机主要负载。研究了自动张力控制和闭环张力控制2种控制方案,搭建了实验验证平台对2种控制方案进行实验验证。实验结果表明,2种收卷控制方案稳定可靠、易于实现,对类似系留气球收放装置收卷控制设计具有重要参考意义。     

金属橡胶螺旋卷制备工艺中张力在线测试

金属橡胶是一种具有高强度、耐腐蚀、大阻尼的优良减振材料,具有广泛的应用前景.在其生产加工过程中,金属丝螺旋卷制备是其中的一个重要工序.螺旋卷制备过程中金属丝线的张力在线测试难于实现.本文针对这个问题进行研究,通过自行设计的张力传感器与应变放大器、滤波器、数据采集系统、计算机等组成张力测试系统,使螺旋卷制备工序中金属丝线的张力在线测试得以实现,为提高金属橡胶的性能和生产效率提供了有利的支持,并为实现在线张力控制打下了基础.     

气动张力控制系统在放卷装置中的应用

为解决纸张放卷过程中断纸、跑偏等问题,将气动技术应用到纸张放卷装置中,开展了纸张恒张力控制过程分析,提出了采用气缸浮辊位移的变化来检测纸张中的张力变化的方法,结合变速积分PID控制算法,完成了对纸张的恒张力控制。设计了以MCS-51单片机为主控芯片,位移传感器为反馈环节,电控气动比例阀为执行机构的气动张力控制系统。系统运行结果表明,气缸浮辊位移变化能快速响应张力变化,具有稳定性好、位移偏差低、控制精度高、鲁棒性强等优点,对收放卷系统恒张力控制具有重要的借鉴意义。     

虚拟主轴同步控制策略在张力控制中的应用

为了改善薄膜材料在卷绕涂覆生产过程中由于张力波动过大导致的薄膜质量问题,分析了卷绕涂覆装置张力控制原理、张力与线速度的动力学关系,在此基础上设计了卷绕涂覆装置张力控制系统,同时采用虚拟主轴同步控制策略来同步各环节基准线速度,并在控制器中实现。实验结果表明,在张力控制系统中应用虚拟主轴同步控制策略可有效地抑制启动阶段和受扰阶段的扰动张力,较好地实现恒张力控制,对改善系统性能和提高薄膜质量有着重要实际意义。     

虚拟主轴同步控制策略在张力控制中的应用CSCD

为了改善薄膜材料在卷绕涂覆生产过程中由于张力波动过大导致的薄膜质量问题,分析了卷绕涂覆装置张力控制原理、张力与线速度的动力学关系,在此基础上设计了卷绕涂覆装置张力控制系统,同时采用虚拟主轴同步控制策略来同步各环节基准线速度,并在控制器中实现。实验结果表明,在张力控制系统中应用虚拟主轴同步控制策略可有效地抑制启动阶段和受扰阶段的扰动张力,较好地实现恒张力控制,对改善系统性能和提高薄膜质量有着重要实际意义。     

一种基于Ni80Cr20薄膜的高精度中性密度滤光片的制备方法

Ni80Cr20合金薄膜在可见光波段展现出很好的光学中性度。真空镀膜系统中石英晶振膜厚传感器的测量误差是导致薄膜的实际光密度值偏离设定值的主要原因。为此,提出了一种提高中性密度滤光片光密度值精度的制备方法,即采用真空镀膜结合离子束蚀刻技术,通过对镀膜和蚀刻参数的精确控制,实现对薄膜厚度的精密调控,将光密度值的相对误差控制在±2%以内,绝对误差不超过±0.01,使得薄膜的厚度调控量处于原子层尺度,满足了滤光片在高精度要求下光谱系统中的使用要求。同时验证了中性密度滤光片在离子束蚀刻微量减薄后,依旧拥有良好的光学性能和表面平整度,使得离子束轰击蚀刻薄膜技术成为一种新的且可靠的薄膜厚度微量调控方法。     

光亮退火线生产过程钢卷卷径精准控制技术的研究与实现

对光亮退火线开卷机静态和动态卷径的测量提出新方法：静态卷径通过测量不同规格的钢卷，得到钢卷卷径和压辊编码器旋转角度的对应关系，从而拟合出近似的非线性卷径测量曲线；动态卷径根据角速度、线速度、旋转半径的对应关系，计算得出开卷机实时卷径。针对加减速过程中的辊面打滑，采用动态纠正机制减小了偏差。该项技术很大程度上提升了初始转矩给定值的精准控制，运行过程中确保张力和速度精度满足需求，提升了设备稳定性和产品质量。     

PLC变频式电缆卷盘在斗轮取料机中的应用探索

斗轮取料机是重要的散料取运设备。鉴于某公司港煤四期扩容工程所用设备逐年老化,现有的电缆卷筒技术陈旧、故障频发,已成为生产中亟待解决的问题。针对当前以水平多层排缆式的力矩电缆卷筒进行技术改造升级,新的技术方案通过应用一套PLC控制的变频式电缆卷盘系统,实现了电缆在卷绕过程中始终处于恒定的张力,避免了以往力矩恒定控制时张力变化对电缆造成的损伤。通过生产实践表明,变频式电缆卷盘对比现有技术方案具有作业稳定、噪音小、能耗低、安全可靠等特点,为堆取料机技改升级保障生产打下了良好的基础。     

高精度张力控制器设计及补偿算法研究

针对绕线机对张力和速度较高的控制要求,提出了一种高精度张力解耦控制算法。在详细分析系统数学模型的基础上,将系统解耦为开卷辊恒张力控制和复卷辊恒速度控制。该算法将参考速度预测算法、前馈扰动补偿算法、张力反馈控制算法有机结合起来,实现了对张力和速度的高性能控制。通过构建以绕线机为对象的实验平台,对传统的张力反馈控制算法和所提出的控制算法分别进行实验。实验结果表明:该控制策略能有效地抑制卷径变化对张力和速度的影响,实现张力和速度的稳定控制。
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基于LabVIEW的温控系统

衬底沉积温度是影响薄膜生长形态的关键因素.针对超高真空薄膜生长中对衬底沉积温度恒温控制需求,文中讨论了基于电阻加热和液氦制冷相结合的温控系统,详细论述了LabVIEW环境下的温控系统应用软件设计思路,该应用软件通过VISA接口与精密温度控制仪进行数据通信,依据其内置的PID控制算法,实现温度控制.测试试验表明:该系统具体良好的恒温效果,能够满足超过超高真空薄膜生长时对衬底沉积温度的温控要求,具有很高的实用价值.     

家用铝箔卷切机的技术改造

现有机械控制式家用铝箔卷切机,成品率低,原材料浪费严重.为提高产品质量,在原有设备的基础上,设计添装电控装置,增设气压控制装置等设计改造,改造后的铝箔卷切机成为全自动箔类材料施胶、收卷、记长、裁切一次性完成,成品率提高到98%,效率提高了一倍.