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一种适于多层膜复合的控制方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-08-21 18:09:30

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王正伦 | 2023-08-21 18:09:30

提供了一种适于多层膜复合的控制方 法,其中采用左、右进料辊对分别从两个上游进料端来压合和输送复合膜, 并在共同的下游端采用复合辊对将两种复合膜继续予以压合和输送,以此 方式实现多层膜复合,其特征在于,该过程中包括下列控制步骤:(a)输入有关左右进料辊的张力参考指令Tr1、Tr2以及复合辊的位移参 考指令Pr3,并测量获取以下反馈信号:左右进料辊的当前位置E1和E2、进 给偏差S1和S2,实际张力值T1和T2;复合辊的当前位置E3,以及多层膜复 合后的对位偏差S3;(b)将复合辊的位置参考指令Pr3与其当前位置值E3进行比较处理, 得到的结果作为实际位移指令P3,并实现复合辊的位移闭环控制;接着,基于所得到的复合辊实际位移指令P3,分别计算得出左右进料辊的修 正前位移参考指令W1和W2;(c)基于左右进料辊的张力参考指令Tr1和Tr2及其实际张力值T1和T2, 计算得出进料辊的位移参考指令第一修正值Q1和Q2,并实现进料辊的张力 闭环控制;将左右进料辊的进给偏差S1和S2分别作为作为进料辊的位移参 考指令第二修正值。

本发明公开了一种适于多层膜复合的控制方法,包括:输入进料辊的张力参考指令和复合辊的位移参考指令,并获取它们包括当前位置、位置偏差和张力状态在内的反馈信号;将复合辊的位置参考指令与其当前位置值相比较作为实际位移指令,并实现位移闭环控制;基于复合辊实际位移指令,计算得出进料辊的修正前位移参考指令;通过多种方式对该修正前位移参考指令予以修正处理,相应实际位移指令并实现位移闭关控制;分别按照上述实际位移指令转动辊对,由此实现多层膜复合的同步运动控制过程。通过本发明,能够显著提高多层膜复合的定位效果,同时具备进给精度高、张力控制稳定、自动化程度高和便于操控等特点。

薄膜复合技术广泛应用于工业生产中,例如包装材料、胶贴产品、印 刷行业和柔性电子制造领域等,均需要用到薄膜复合的生产系统。由于薄 膜材料的特殊物理性能,在张力过大的情况下容易出现变形甚至断裂,张 力过小时容易出现折叠、起皱,为了取得良好的薄膜进给效果,薄膜的稳 定张力控制和准确输送特别重要。

现有技术的薄膜输送系统中,薄膜输送一般是采用电机驱动对辊或者 夹持装置的方式,由于辊轴半径变化或薄膜打滑等因素的影响,仅靠对辊 电机的编码器反馈半闭环方式难以满足薄膜输送的高精度要求。尤其对于 某些特定的行业应用中,需要利用复合设备实现三层及以上的多层膜的对 位复合,并必需保证对位复合的精度高。然而,对于现有的薄膜对位复合 方式而言,复合的效果基本上仅靠复合对辊的本身来保证,相应存在着对 位精度低、人工干预多和效率低下等缺点。

本团队负责人尹周平教授,团队成员有唐江教授、黄永安教授、牛广达教授、吴豪研究员、郭连波研究员、厉侃研究员、高亮副教授、段永青副教授、叶冬讲师。本团队长期从事柔性电子制造基础研究的过程中,依托数字制造装备与技术国家重点实验室和武汉光电研究中心自然形成稳定的研究团队,面向柔性显示、穿戴式电子、新型能源等产业发展重大需求,立足于学术前沿研究,取得一批具有国际先进水平的标志性研究成果,培养一批具有国际学术影响力的青年学术带头人和研究骨干;注重研究成果转化,实现与国家重大需求和市场需要结合。团队老师具有机械、光电、材料、化学等背景,联合培养、共同指导,从而实现对学生的全方位、高水平培养。

1、由于综合考虑影响到复合定位的关键因素并相对复合辊和进料对辊 的调整及控制方式进行设计,尤其是对进料辊和复合辊的实际位移指令进 行了修正处理,并对其修正处理过程进行研究,相应能够在最短的时间内, 显著提高多层膜复合的进给精度和对位精度;

2、通过基于全局的同步控制,使得各个对辊的运动无滞后,避免了起 始阶段和停止阶段薄膜的张力和位置出现大的波动,进一步提高薄膜进给 的稳定性;此外,通过采用张力闭环控制,实现了薄膜张力的稳定控制;

3、按照本发明的控制方法便于操控,无需过多的人工干预,并能在提 高膜的进给精度同时提高膜复合的对位精度,从而最终保证了多层膜的复 合效果,因而尤其适用于三层及以上多层膜的复合控制用途。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。