張友根

(上海浦東新區(qū)，上海 201200)

（接上期）

4 多層共擠流延膜設(shè)備智能化綠色成型技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

多層共擠流延膜設(shè)備智能化控制以成型加工流延膜質(zhì)量為目標(biāo)，生產(chǎn)線具有感知、分析、推理、決策、控制功能的“人腦”智能，實(shí)現(xiàn)真空上料、機(jī)筒加熱溫度、擠出速度和壓力、模頭溫度、流延壓花輥的轉(zhuǎn)速和冷卻溫度、電暈、薄膜厚度，牽引輥速度、邊料回收、斷膜、收卷等機(jī)組各部件的動(dòng)作自我協(xié)調(diào)、工藝參數(shù)自動(dòng)修正、故障自我診斷顯示、質(zhì)量自我檢測(cè)、加工環(huán)境自我適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)定的質(zhì)量預(yù)期目標(biāo)。

4.1 智能系統(tǒng)控制技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

廣東仕誠塑料機(jī)械有限公司與奧地利的運(yùn)動(dòng)控制專家貝加萊公司合作開發(fā)多層共擠流延膜生產(chǎn)線智能控制系統(tǒng)， Power Panel系列HMⅠ是基于PCC設(shè)計(jì)的集成顯示與控制的HMⅠ，500 MHz的主頻，可執(zhí)行高達(dá)200 μs的循環(huán)掃描任務(wù)，PP400內(nèi)置128 MB的SDRAM，并且可插入CF卡，支持8 GB的大容量存儲(chǔ)，此系統(tǒng)為配置512 MB的存儲(chǔ)卡。系統(tǒng)支持多種總線控制卡，X2X總線、Profibus DP Slave和 Master、Ethernet POWERLⅠNK、RS485、CAN、DeviceNet均可選擇相應(yīng)卡件支持，這就使得閥島和第三方直流調(diào)速系統(tǒng)得以開放的連接。ACOPOS伺服驅(qū)動(dòng)器具有125 μs的速度環(huán)刷新能力，支持高速的速度同步關(guān)系，通過建立軸之間的電子齒輪比、CAM曲線可實(shí)現(xiàn)高速的同步控制，內(nèi)置的智能路徑搜索可實(shí)現(xiàn)最佳的運(yùn)動(dòng)曲線，機(jī)械沖擊被極大的降低，系統(tǒng)平穩(wěn)而可靠。高性能系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的核心來自于Ethernet POWERLⅠNK這一前沿的實(shí)時(shí)通信技術(shù)，在B&R Motion Control滿足了現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的前瞻性理念-系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為軸與軸之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，通過不斷的進(jìn)行軸與軸之間的數(shù)據(jù)交換，確保所建立的關(guān)系被良好的維持，而POWERLⅠNK以高達(dá)400 μs的刷新、小于1 μs的系統(tǒng)抖動(dòng)，將各個(gè)軸之間的同步關(guān)系得以緊密的耦合。

佛山飛友自動(dòng)化公司在吸收消化德國先進(jìn)的多層共擠技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國具體情況，與佛山市萬嘉塑膠有限公司緊密聯(lián)手合作，研發(fā)了 3～7層的高檔次多層共擠流延機(jī)控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用了德國西門子 S7-315 PLC 可編程控制器進(jìn)行整機(jī)控制，人機(jī)界面使用 10.4"HⅠTECH 彩色觸摸屏，并通過PROFⅠBUS 通訊總線方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)擠出系統(tǒng)、流延裝置、牽引系統(tǒng)、浮輥調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及收卷張力控制系統(tǒng)等的閉環(huán)式全自動(dòng)控制。另設(shè)有全自動(dòng)換卷和切料等功能。系統(tǒng)的自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便直觀，可全方位參數(shù)設(shè)置和集中顯示。具有可操作性，高速穩(wěn)定性和耐久性等優(yōu)點(diǎn)。是集光、機(jī)、電、氣、液、多種控制于一體的高科技、高附加值新產(chǎn)品。標(biāo)志著與國際最新技術(shù)同步，可與國外同類產(chǎn)品媲美。

4.2 智能化遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

B&R Power Panel一體化人機(jī)界面可通過插入VNC Server、Web Server、FTP Server等不同方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)，在無需增加任何設(shè)備成本的情況下，通過在Automation Studio里為Power Panel設(shè)置VNC Server即可對(duì)遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，Power Panel作為服務(wù)器端，通過Ⅰnternet為遠(yuǎn)程設(shè)備分配ⅠP地址，本地的VNC Client即可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)監(jiān)控，一級(jí)參數(shù)監(jiān)控和一級(jí)修改權(quán)限的設(shè)置，而Web Server則實(shí)現(xiàn)了通過ⅠE瀏覽器的設(shè)備狀態(tài)、系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)控，F(xiàn)TP Server可將修改的程序通過遠(yuǎn)程方式下載到設(shè)備上，供現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員對(duì)程序進(jìn)行升級(jí)。

4.3 智能化測(cè)厚技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

模頭智能化在線自動(dòng)測(cè)厚系統(tǒng)由檢測(cè)、執(zhí)行及中央處理器等三部份組成，中央處理器根據(jù)單層厚度測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)層厚發(fā)出的信號(hào)，控制與層厚有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，既能對(duì)整體厚度進(jìn)行精確監(jiān)控和調(diào)整，又能對(duì)某些關(guān)鍵的功能層進(jìn)行厚度的精確監(jiān)控和調(diào)整。有效控制薄膜幾何參數(shù)的預(yù)設(shè)值，組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件更易于實(shí)現(xiàn)其對(duì)薄膜平整性的調(diào)整，只需把薄膜厚度輸入到控制計(jì)算機(jī)，整個(gè)控制過程在計(jì)算機(jī)的控制下自動(dòng)完成，排除了諸多的人為因素，控制精度明顯提高，使層厚尺寸公差控制在要求范圍內(nèi)，開機(jī)速度快，降低機(jī)頭廢料，減少原料消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。

法國思肯德（SCANTECH）公司是全球第一家將X線探頭應(yīng)用于塑料薄膜厚度的測(cè)量，擁有自己的專利技術(shù)，在該領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位，全自動(dòng)模頭螺栓對(duì)位系統(tǒng)軟件（Auto-Mapping software）實(shí)現(xiàn)智能測(cè)厚及控制膜厚，系統(tǒng)利用完全相同的前后二臺(tái)測(cè)厚儀，測(cè)量準(zhǔn)確，真正實(shí)現(xiàn)測(cè)厚儀剖面完全準(zhǔn)確的自動(dòng)對(duì)應(yīng)，不需要任何的人工干預(yù)，既便是在改變生產(chǎn)線速度或改變產(chǎn)品的寬度情況下，薄膜測(cè)厚儀能在每次掃描時(shí)根據(jù)所測(cè)薄膜寬度的變化，監(jiān)視和調(diào)節(jié)模唇間隙，自動(dòng)調(diào)整螺栓的對(duì)應(yīng)位置關(guān)系，持續(xù)不斷的調(diào)整和優(yōu)化模頭橫向的薄膜厚度均勻度。前后二臺(tái)測(cè)厚儀完全相同，可以互換使用；二臺(tái)測(cè)厚儀各自獨(dú)立運(yùn)行，互不干擾；模頭螺栓控制柜獨(dú)立運(yùn)行，從測(cè)厚儀中讀取數(shù)據(jù)后直接控制螺栓。該自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了剖面和螺栓的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，不管鑄片剖面如何變化，薄膜測(cè)厚儀都能精確跟蹤，流延膜厚度的平均誤差在2%以內(nèi)。人工調(diào)節(jié)螺絲，不但需要很長(zhǎng)的停機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)間及浪費(fèi)大量原料，而且流延膜厚度的平均誤差只能控制在10%（1 m寬度）。

精誠的專利成果膜厚“在線自動(dòng)控制”裝置，他與模唇溫控系統(tǒng)紅外線、β射線、X射線的相互配合作用下，經(jīng)測(cè)厚儀自動(dòng)橫向往返準(zhǔn)確檢測(cè)后反饋數(shù)據(jù)，采用特殊的熱膨脹螺栓對(duì)模唇的開口厚薄進(jìn)行自動(dòng)微調(diào)，從而快速有效的達(dá)到控制產(chǎn)品的精度。在每分鐘20多次的掃描頻率中，能夠非常準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)顯示制品的厚度尺寸，寬度精度≤2%，產(chǎn)品的厚薄精度在±2%。

4.4 智能化精密擠出計(jì)量控制技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

智能化精密擠出計(jì)量控制是實(shí)現(xiàn)多層化流延薄膜成型質(zhì)量的重要一環(huán)。擠出計(jì)量精度得不到精密控制，分配器不能達(dá)到目標(biāo)的控制精度，各層厚度及總厚度的精度不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的控制精度。多層共擠要求多臺(tái)擠出機(jī)之間計(jì)量喂料、擠出壓力兩個(gè)技術(shù)參數(shù)，不但精密匹配而且互相之間精密協(xié)調(diào)，保證穩(wěn)定工作。

智能化精密擠出計(jì)量控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，同時(shí)也是整個(gè)智能化成型加工的一個(gè)分支。精密的多組分計(jì)量喂料系統(tǒng)、測(cè)厚裝置及全線自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)組成一個(gè)智能化精密擠出計(jì)量控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整各擠出機(jī)組的擠出率、擠出壓力，確保共擠出各層物料穩(wěn)定的精密計(jì)量分配和穩(wěn)定的擠出壓力。美國美奎公司的28組分自動(dòng)稱重喂料系統(tǒng)，通過失重計(jì)量方式將各層薄膜厚度、牽引速度等檢測(cè)信號(hào)傳送到各個(gè) 重力料斗，精確確定各組分的給料速率，在線控制擠出螺桿的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)精密喂料。中山市臺(tái)達(dá)塑料機(jī)械有限公司TGB系列稱重式拌料機(jī)采用新一代的單晶片微處理器、功能更強(qiáng)大、運(yùn)算速度更快、抗干擾能力更強(qiáng)的單晶片微處理器，具有自動(dòng)補(bǔ)償功能，在每次開機(jī)時(shí)能自動(dòng)校準(zhǔn)以確保精度準(zhǔn)確，可最多實(shí)現(xiàn)12組分的原料精確混合，配備PLC觸控系統(tǒng)、EEPROM記憶體，可存儲(chǔ)500組配方資料。德國W&D公司的11層共擠流延膜生產(chǎn)線擠出系統(tǒng)，由中央計(jì)算機(jī)精確控制每一臺(tái)擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速及精度高達(dá)千分之一的定量給料系統(tǒng)，充分保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

4.5 智能化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步運(yùn)轉(zhuǎn)控制技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

流延膜冷卻定型至收卷一系列的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間精密同步傳動(dòng)，才能保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。主冷輥、次冷輥、牽引輥1、牽引輥2、收卷軸1、收卷軸2等多個(gè)伺服軸之間建立了穩(wěn)定可靠的電子齒輪比關(guān)系，實(shí)現(xiàn)精密傳動(dòng)。

貝加萊系統(tǒng)Ethernet POWERLⅠNK實(shí)時(shí)通訊技術(shù)，500 MHz的主頻，高達(dá)400 μs的刷新、小于1 μs的系統(tǒng)抖動(dòng)，可執(zhí)行高達(dá)200 μs的循環(huán)掃描任務(wù)，耦合各軸之間的高速電子齒輪同步關(guān)系，每400 μs系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各軸之間的數(shù)據(jù)交換，穩(wěn)定軸與軸之間的電子齒輪比，而隨著速度的變化，各個(gè)軸之間也能夠保證嚴(yán)格的同步關(guān)系，并且通過數(shù)學(xué)建模，不同的材料、速度、溫度要求下，也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的同步關(guān)系，適應(yīng)500 m/min的生產(chǎn)速度。

自動(dòng)換卷過程要保證系統(tǒng)的快速換卷同時(shí)的張力穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)在高速運(yùn)行時(shí)，對(duì)于伺服系統(tǒng)的速度同步提出了巨大的要求，在卷徑切換后，要保證新卷的線速度快速的與牽引保持一致，這樣才能保證換卷過程的平穩(wěn)和薄膜的可靠。

在牽引和收卷軸之間的線速度同步，收卷軸通過卷徑猜測(cè)算法對(duì)角速度進(jìn)行調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)帶張力傳感器、無傳感器等多種形式下的張力補(bǔ)償算法，保證高精度的張力控制。

4.6 “智慧化服務(wù)”的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

“智慧化服務(wù)”在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)容/知識(shí)網(wǎng)、人際網(wǎng)和先進(jìn)制造技術(shù)等的支持下，將各種制造資源連接在一起形成統(tǒng)一的資源池，然后根據(jù)客戶個(gè)性化需求和情境感知，做出智能的響應(yīng)，為客戶提供定制化的、按需使用的全套方案服務(wù)。智慧服務(wù)信息系統(tǒng)高效集成研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)量、制造執(zhí)行等系統(tǒng)，打通產(chǎn)品生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)整合與控制，為智能制造提供信息支持。

布魯克納集成過程控制系統(tǒng)（ⅠPC）包括并融合了用戶友好型控制和虛擬技術(shù)，系統(tǒng)所有部分可以在工廠網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn) 一體化，便于集中管理，為服務(wù)和支持（例如遠(yuǎn)程服務(wù)）提供便利。擴(kuò)展本地OEM質(zhì)量服務(wù)提高了生產(chǎn)利用率，并最大程度上降低停機(jī)時(shí)間和成本。

2018年1月，廣東金明精機(jī)股份有限公司與戰(zhàn)略合作伙伴西門子共同簽訂了建立雙方的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，促成雙方全集成自動(dòng)化解決方案及數(shù)字化制造的資源共享和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)合作共贏。通過合作，將進(jìn)一步加快金明向打造高度自動(dòng)化、智能化的智慧工廠整體解決方案。雙方將在目前戰(zhàn)略合作的基礎(chǔ)上，通過深度合作彼此賦能，結(jié)合西門子信息化技術(shù)優(yōu)勢(shì)和金明薄膜裝備“智”造的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，就金明多功能薄膜智能工廠建設(shè)，在云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能化應(yīng)用、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、信息化建設(shè)等領(lǐng)域展開全面深化合作，優(yōu)先支持雙方業(yè)務(wù)發(fā)展，建立大數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺(tái)，共同聚焦于薄膜制造智能化技術(shù)發(fā)展，積極推動(dòng)金明薄膜智能工廠建設(shè)，通過雙方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，加速薄膜裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助推薄膜裝備制造領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，打造薄膜智能制造新形態(tài)。

5 多層共擠流延功能化膜成型設(shè)備與技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

綠色功能化流延膜的持續(xù)發(fā)展推動(dòng)了多層共擠流延功能化膜成型設(shè)備與技術(shù)的創(chuàng)新。

5.1 多層共擠流延環(huán)保裝飾膜成型設(shè)備與技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

免涂裝的綠色多層共擠流延膜應(yīng)用于裝飾領(lǐng)域空間寬闊。 PP環(huán)保木紋裝飾薄膜不含有鉛、鎘、鄰苯二甲酸鹽等重金屬材料，不添加增塑劑等有害物質(zhì)，同時(shí)還具有絕佳的甲醛密封性能，取代PVC貼面材料用作高檔音箱和家具等的貼面材料。

廣東仕誠塑料機(jī)械有限公司開發(fā)出了一條幅寬3150 mm的PP環(huán)保木紋膜流延生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)速度在25～250 m/min之間，產(chǎn)能超過800 kg/h，整條生產(chǎn)線由五部分組成，包括：擠出單元、冷卻定型部分、預(yù)熱深壓花系統(tǒng)、全自動(dòng)收卷系統(tǒng)，以及整線控制系統(tǒng)。通過對(duì)這五個(gè)組成部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使該生產(chǎn)線滿足了高速、高效、高靈活性，以及多品種生產(chǎn)的目的。 擠出單元的多層共擠自動(dòng)模頭配有一個(gè)厚度反饋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，保證了在薄膜和裝飾薄膜的生產(chǎn)過程中厚度誤差≤±3%。收卷機(jī)的最大收卷直徑可達(dá)1200 mm，不僅可以減少換卷次數(shù)，節(jié)省成品空間，而且可以減少工作量，提高工作效率。邊料再回收系統(tǒng)由一個(gè)高效率的粉碎及風(fēng)道送料系統(tǒng)，一個(gè)旋風(fēng)分離式除塵裝置和一個(gè)中心強(qiáng)制粉碎料進(jìn)料系統(tǒng)組成，效率極高，可使成品產(chǎn)出率高達(dá)99.5%。獨(dú)特設(shè)計(jì)的塑化與混煉螺桿提供了高速的剪切、混煉塑化效果，可直接使用高填充碳酸鈣粉及無機(jī)顏料色粉，降低了原材料的生產(chǎn)成本。 除了可用于PP環(huán)保木紋膜生產(chǎn)外，整線還可以靈活地轉(zhuǎn)換，用于其他產(chǎn)品的生產(chǎn)。

5.2 多層共擠拉伸流延膜成型裝備與技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

戴維斯公司dsX s-tretch TM流延膜擠出生產(chǎn)線為業(yè)內(nèi)首推的第一條在線單向預(yù)拉伸膜生產(chǎn)線，可用于3層、5層或7層流延膜單向預(yù)拉伸生產(chǎn)線，利用戴維斯標(biāo)準(zhǔn)最新的專利技術(shù)可在線速度為550～1000 m/min狀態(tài)下生產(chǎn)出厚度只有6 μm的薄膜。能在高速運(yùn)行狀態(tài)下生產(chǎn)很薄的薄膜的原理在于先生產(chǎn)出較厚的薄膜，然后朝設(shè)備運(yùn)行方向?qū)⒈∧?倍拉伸，生產(chǎn)出更薄、更強(qiáng)韌薄膜。

擠出機(jī)和DBS喂料螺桿能夠在最穩(wěn)定的溫度下提供最低的塑化溫度，并在可能的最高速率下提供各種壓力的變化。

該產(chǎn)線的3輥單元、設(shè)備運(yùn)行方向?qū)蚱鲉卧褪站砝炱鞣?個(gè)步驟拉伸薄膜。獨(dú)特設(shè)計(jì)的虛擬零張力收卷機(jī)可以消除薄膜的內(nèi)部張力。在最高速度下運(yùn)行，每20 s就你能生產(chǎn)4卷薄膜，每分鐘就能生產(chǎn)12卷，每小時(shí)能生產(chǎn)920卷?？蛇x擇2～3"的薄卷芯或創(chuàng)新性的無卷芯設(shè)計(jì)來減少物料的使用和降低處理成本。

戴維斯標(biāo)準(zhǔn)的dsX s-tretch TM流延膜擠出生產(chǎn)線適用于多種材料和不同的生產(chǎn)需求。一站式的設(shè)計(jì)無需二級(jí)軟包工藝，靈活的配置允許在線生產(chǎn)環(huán)保型的2"卷芯膜卷、更薄卷芯的膜卷、無卷芯和無尾膜卷。

5.3 共擠拉伸透氣膜流延成型裝備與技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

透氣膜是一種環(huán)保型透氣（汽）隔水（液、菌、塵）的功能性材料。

透氣膜流延成型生產(chǎn)過程：干燥好的樹脂原料[由基本樹脂（LLDPE+LDPE、HDPE、EVA或PP）和無機(jī)填充物（CaCO3含量在45%～50%之間）混合組成]，經(jīng)過擠出機(jī)熔融塑化后，通過過濾器和聯(lián)接管進(jìn)進(jìn)流延T型模頭，經(jīng)過狹縫型模唇擠出。薄膜直接緊貼在急冷輥上，通過2條冷卻輥冷卻和重新固化。隨后，薄膜通過測(cè)厚儀測(cè)厚，再經(jīng)預(yù)熱輥、拉伸輥后進(jìn)行縱向拉伸，定型冷卻、電暈后再切往較厚的邊料，通過全自動(dòng)卷繞裝置卷取為膜卷，進(jìn)行在線分切，得到筒狀的薄膜產(chǎn)品。

佛山市順德區(qū)江泉機(jī)械制造有限公司國內(nèi)首家研制開發(fā)出模唇寬度達(dá)2500 mm的透氣性塑料薄膜生產(chǎn)線，薄膜厚度精度達(dá)到±1%～±3%，生產(chǎn)線速度200 m/min，能耗為0.4 kW/kg，生產(chǎn)出來的透氣性塑料薄膜在濕度90%、37℃的條件下丈量，其WVTR高達(dá)8000 gg/m2（24 h），達(dá)到了國際先進(jìn)水平。生產(chǎn)線具有高速、性能穩(wěn)定、環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn)，更具有在性價(jià)比方面的明顯優(yōu)勢(shì)。

擠出塑化系統(tǒng)由配料裝置、真空上料機(jī)、計(jì)量輸送料裝置、稱重裝置、混料裝置等組成，可實(shí)現(xiàn)精確計(jì)量熔體擠出量，以保證穩(wěn)定擠出。配置熔體計(jì)量齒輪泵和圓柱式全液壓換網(wǎng)裝置、溫度和壓力測(cè)量傳感器。精密的三組分重力矢量加料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)稱重、計(jì)量、上料、混合、儲(chǔ)存及分配，此系統(tǒng)和測(cè)厚裝置及全線自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)整體，可實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整擠出機(jī)的擠出量，確保物料更加穩(wěn)定地?cái)D出。精確的矢量同步伺服傳動(dòng)系統(tǒng)可進(jìn)步生產(chǎn)線的速度及穩(wěn)定性，減少維修保養(yǎng)成本并降低能耗。

全自動(dòng)流延T型模頭，下垂式衣架型流道設(shè)計(jì)。模唇寬度為2500 mm，模唇采用柔性設(shè)計(jì)，并以最有效的間距調(diào)節(jié)點(diǎn)（25.4 mm）來確保所用金屬材質(zhì)不會(huì)因受到熔體流反壓的影響而引起模唇間隙變化，從而更有效地微調(diào)模頭橫向?qū)挾壬系娜垠w厚度偏差，使薄膜更加平整。

冷卻主輥輪直徑Φ600 mm，自動(dòng)恒溫雙流道循環(huán)冷卻控制系統(tǒng)，加上先進(jìn)的內(nèi)流道和薄壁設(shè)計(jì)，使進(jìn)出水的壓力損耗只有0.05 MPa，輥面溫度的控制精度在±1℃以內(nèi)，確保輥面溫度均勻分布，極大保證了薄膜的高品質(zhì)。

拉伸單元采用熱油加熱系統(tǒng)，包括兩條預(yù)熱輥、6條拉伸輥及壓輥。預(yù)熱輥直徑為300 mm。拉伸輥及壓輥直徑為150 mm，材料為矽膠（或陶瓷）。各輥表面的橫向溫差為±1℃。加熱總功率為40 kW，內(nèi)部油溫最高達(dá)100℃。

擺動(dòng)單元配置進(jìn)口微型減速電機(jī)，傳動(dòng)穩(wěn)定，擺動(dòng)范圍為0～300 mm可調(diào)，可避免膜卷上形成皺折和暴筋。

測(cè)厚單元采用X射線非接觸式計(jì)算機(jī)集成測(cè)試系統(tǒng)?！癘”型掃描架非常輕巧且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，掃描速度為0～10 m/min，配置全電腦控制及顯示系統(tǒng)。測(cè)厚探頭具有很高的靈敏度和穩(wěn)定性，受環(huán)境影響小。

邊料回收單元配備頂緊穩(wěn)定切邊裝置、鋁質(zhì)雙導(dǎo)向邊料牽引輪，及在線邊料破碎切粒回收裝置。

電暈處理單元采用Φ250 mm液態(tài)硅膠輥，內(nèi)部通水冷卻。配置空氣間隙調(diào)整裝置及電暈冷卻輥，輸出功率在1～25 kW間可調(diào)。

收卷單元采用全自動(dòng)雙工位圓盤翻轉(zhuǎn)式收卷方式，最大收卷直徑為600 mm，通過精確計(jì)米實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)換卷。專業(yè)設(shè)計(jì)的跟蹤接觸輥使膜卷在高速翻轉(zhuǎn)時(shí)也能保持良好的卷姿；翻轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)采用變頻控制方式，可實(shí)現(xiàn)機(jī)架的緩速啟動(dòng)和停止，進(jìn)步停位精度，使收卷張力更加穩(wěn)定；任意錐度張力設(shè)定方式可保證恒扭矩收卷，有效防止膜卷在收卷過程中的縮緊現(xiàn)象，獲得整潔的收卷效果；在線自動(dòng)調(diào)速擺幅設(shè)計(jì)可減少收卷的累積誤差，進(jìn)步膜卷的平整度。

控制系統(tǒng)由PLC、分布式控制模塊、工控機(jī)、觸摸屏及智能儀表組成的，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的集散控制、工藝曲線的實(shí)時(shí)顯示、關(guān)鍵參數(shù)的存儲(chǔ)等，便于生產(chǎn)治理，節(jié)約能耗，并進(jìn)步產(chǎn)品的質(zhì)量；專門為此生產(chǎn)線開發(fā)的Super Controller-2000電腦控制系統(tǒng)使人機(jī)控制的有機(jī)結(jié)合成為現(xiàn)實(shí)，最大限度地提升了溫度、速度、扭矩的控制精度，使遠(yuǎn)程在線控制也變得更加簡(jiǎn)便，并具備先進(jìn)的故障自我診斷功能。由于采用了西門子S7300系列的PLC及Proftibus總線控制，與以往使用模擬量控制的設(shè)備相比，該生產(chǎn)線的速度更快，精度更高，抗干擾能力更強(qiáng)。

5.4 EVA太陽能光伏膜流延成型裝備與技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展

共擠流延EVA太陽能光伏膜流延成型保證薄膜具有高透光率，達(dá)到提高組件的光電轉(zhuǎn)化效率； 2%的收縮率，達(dá)到電池組件尺寸穩(wěn)定性和一致性，保證組件良好的穩(wěn)定性和可使用壽命。

EVA太陽能光伏膜流延成型生產(chǎn)設(shè)備由上料系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、計(jì)量泵、模頭、流延壓花冷卻、回火定型系統(tǒng)、牽引切邊裝置、雙工位中心收卷裝置等部件組成。

EVA太陽能光伏膜流延成型生產(chǎn)工藝路線：原料→配比供料→真空上料→擠出→換網(wǎng)器→熔體管道→熔體泵→模具→流延壓花冷卻定型→在線測(cè)厚→回火、冷卻定型→牽引及切邊在線分切（邊料卷繞）→雙工位中心收卷→成品卸卷?；鼗鹄鋮s去應(yīng)力定型工藝是保證EVA太陽能光伏膜達(dá)到2%的收縮率的關(guān)鍵工藝，也是不同于CPP、CPE流延成型裝備與技術(shù)之點(diǎn)。

混料的技術(shù)要點(diǎn)。EVA流延膜原料一般采用杜邦、三井、普利司通等生產(chǎn)的光伏級(jí)EVA粒料。低溫低速、多次混料工藝實(shí)現(xiàn)擠出塑化原料型均勻化，防止原料在混合過程產(chǎn)生交聯(lián)固化反應(yīng)，首先混合各種助劑，而后把助劑混合劑與EVA粒料低溫低速混合。

低溫精密計(jì)量、穩(wěn)壓擠出塑化技術(shù)要點(diǎn)。EVA是熱固性塑料。機(jī)筒加熱溫度控制精度±1℃。自動(dòng)矢量計(jì)重加料，實(shí)現(xiàn)精密加料。無強(qiáng)烈剪切單元（如屏障段）的計(jì)量型EVA專用螺桿，避免在塑化過程中產(chǎn)生過高的剪切熱，塑化混煉質(zhì)量均勻，螺桿轉(zhuǎn)速≤60 r/min，實(shí)現(xiàn)原料在熔融過程中不發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。采用計(jì)量泵達(dá)到熔融料擠出速率恒定，擠出壓力(計(jì)量泵前)的波動(dòng)應(yīng)控制在±0.1 MPa內(nèi)，確保太陽能光伏EVA膜在低溫、低壓、低速下擠出，不發(fā)生因軸向擠出剪切熱過高而發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。在換網(wǎng)器前后、計(jì)量泵后安裝高精度的壓力傳感器，壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)，確保壓力波動(dòng)±0.1 MPa內(nèi)。

流延壓花冷卻定型技術(shù)要點(diǎn)。流延壓花輥、壓花膠輥、冷卻輥依靠強(qiáng)制水循環(huán)冷卻。輥套結(jié)構(gòu)為雙螺旋夾套式，達(dá)到提高冷卻效果、降低輥筒表面溫差的效果。流延壓花輥表面進(jìn)行特殊處理，防止發(fā)生膠膜粘輥現(xiàn)象。

牽引、展平、張力控制及收卷技術(shù)要點(diǎn)。各級(jí)牽引速度由矢量閉環(huán)變頻控制器控制，實(shí)現(xiàn)各單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、整機(jī)聯(lián)動(dòng)、同步控制。雙工位中心間隙收卷裝置，雙工位換卷系統(tǒng)，避免EVA薄膜在收卷過程的拉伸變形和收卷時(shí)薄膜與收卷動(dòng)力輥的接觸壓力變形，而影響薄膜的收縮率。以流延輥線速度為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)無極變速及與其他牽引機(jī)構(gòu)的同步控制，各級(jí)牽引的張力控制在0～2 N，冷卻輥、牽引輥的速度控制在0.2%以內(nèi)，防止EVA光伏膜在牽引過程被拉伸，而影響薄膜的收縮率。無軸芯翻轉(zhuǎn)的收卷機(jī)構(gòu)，滿足在外形尺寸盡量減小的情況下，達(dá)到更大收卷直徑的要求。飛刀切割與靜電吸附裝置，實(shí)現(xiàn)高速換卷，無需粘貼膠帶。

切邊技術(shù)要點(diǎn)。邊料自動(dòng)卷繞速度與牽引速度一致。

回火冷卻去應(yīng)力定型技術(shù)要點(diǎn)?？刂艵VA熱收縮率。流延壓花冷卻定型，EVA薄膜收縮率在5%左右，達(dá)不到太陽能光伏膜的使用要求，其原因是EVA薄膜熱收縮是由于內(nèi)部存在應(yīng)力，而消除應(yīng)力需要在一定溫度和松弛狀態(tài)下，經(jīng)過一定時(shí)間才能完成。在EVA流延膜膜生產(chǎn)線上二次回火冷卻去應(yīng)力定型裝置，使EVA薄膜經(jīng)過再次受熱，消除EVA薄膜的內(nèi)應(yīng)力，使EVA薄膜在使用之前進(jìn)行一次預(yù)收縮，將成品收縮率控制在2%的太陽能光伏膜規(guī)定范圍內(nèi)。遠(yuǎn)紅外加熱回火烘箱，高效節(jié)能加熱器，不銹鋼加熱罩，溫度控制器（精度±1%）?；鼗鹄鋮s輥筒配備水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，進(jìn)水溫度與出水溫度的溫差在±1℃以內(nèi)，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下得到最佳質(zhì)量的薄膜，同時(shí)防止因輥體表面的溫差大、冷卻不均勻而呈現(xiàn)薄膜透明度不一至的現(xiàn)象。

收卷技術(shù)要點(diǎn)。采用中心間隙收卷裝置，防止收卷過程產(chǎn)生拉伸變形和薄膜與收卷動(dòng)力輥的接觸壓力變形，而影響薄膜的收縮率。

智能測(cè)厚控制技術(shù)要點(diǎn)。將薄膜厚度、偏差及平均值的測(cè)量信號(hào)，轉(zhuǎn)為控制信號(hào)，控制和調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速、模唇開口間隙、流延輥、冷卻輥、牽引輥轉(zhuǎn)速等技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜厚度進(jìn)行控制，使產(chǎn)品的厚度范圍控制在±4%以內(nèi)。

6 結(jié)語

塑料薄膜流延加工技術(shù)以其產(chǎn)量大，厚度分布均勻，透明性好占據(jù)了塑料軟包裝的半壁江山。高阻隔多層共擠膜主要用于肉、休閑食品以及醫(yī)療器材包裝行業(yè)，隨著對(duì)包裝的要求越來越高，更多的資本開始涌入該領(lǐng)域。國內(nèi)成型設(shè)備基本上被歐洲占領(lǐng)，國內(nèi)開發(fā)的同類設(shè)備技術(shù)上存在差距，難以被國內(nèi)薄膜生產(chǎn)商廣泛接受。

綠色軟包裝推動(dòng)了多層共擠流延膜的的發(fā)展，促進(jìn)了其成型設(shè)備與技術(shù)向著智能化、高速化、功能化、差異化等綠色化持續(xù)創(chuàng)新。