[发明专利]一种基于螺栓自定位的膜厚控制系统

说明书

本发明公开了一种基于螺栓自定位的膜厚控制系统，膜厚控制系统包括挤出单元、冷却成型单元、拉伸单元、测厚单元、监测控制单元和收卷单元，其中监测控制单元内有采集模块、处理模块、控制模块，采集模块将薄膜剖面厚度曲线数据传送给处理模块，处理模块计算获取薄膜厚度同时估算挤出机模头各螺栓的位置，并通过自定位处理来减小估算偏差，控制模块调节薄膜纵向和横向的厚度。本发明能快速对模头螺栓进行自定位，定位过程中调节动作小，避免了长时间螺栓加热对正常生产的影响，而准确的螺栓定位能避免BOPP薄膜制造过程中厚度偏差难以归零的问题，使薄膜横向与纵向厚度均保持高度一致。

本申请为申请号201710429903.5、申请日2017年05月28日、发明名称“一种基于螺栓自定位的膜厚控制系统及螺栓自定位方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及薄膜制造技术领域，具体涉及一种基于螺栓自定位的膜厚控制系统。

背景技术

BOPP薄膜即双向拉伸聚丙烯薄膜是由双向拉伸所制得的，它是经过物理、化学和机械等手段特殊成型加工而成的塑料产品。BOPP生产线是一个非线性复杂系统。其工艺流程主要包括：原料熔融、挤出、冷却成型、纵向拉伸、横向拉伸、切边、电晕处理、卷取等。

作为BOPP薄膜产品质量指标的物理机械性能如拉伸强度、断裂伸长率、浊度、光泽等，因主要决定于材料本身的属性，所以都易达到要求。而作为再加工性和使用性能的主要控制指标，即薄膜厚度偏差和薄膜平均厚度偏差，则主要决定于薄膜的制造过程。即使制造过程中薄膜厚度控制在在标准允许的偏差范围内，但经数千层膜收卷累计后，厚度偏差大的位置上就可能形成箍、暴筋或凹沟等不良缺陷，这些缺陷直接影响到用户的再加工使用，如彩印套色错位或涂胶不匀起皱等现象，使其降低或失去使用价值。所以BOPP薄膜生产中最关键的质量间题是如何提高和稳定薄膜厚度精度。

薄膜厚度控制基于对厚度的实时检测，如申请号为2014201577223的中国专利通过X射线扫描获得薄膜厚度后，分别采用两个PID调节器来进行薄膜横向和纵向厚度的控制，申请号为2007201517097的中国专利也采用了类似的方法，其同时指出，为了得到厚度均匀的薄膜，必须要实现厚度测量值和测量位置精确定位。申请号为2014204575910的中国专利则通过定边装置来进行基膜的对齐。

国内BOPP薄膜制造生产线的在线薄膜厚度控制系统与厚度检测仪很多是成套从国外引进，测厚仪的数据需要人工在操作界面上进行螺栓对应定位才能为控制系统提供有效的厚度数据。目前，对测厚仪输出的厚度数据进行螺栓对应的常用方法主要有以下两种，一是在不同螺栓处划线做记号，然后在测厚仪扫描架上找到对应的地方，以确定螺栓的位置；二是在用测厚仪检测剖面的同时，也测量出膜幅的实际宽度，参照模头的宽度来计算薄膜的缩颈量，进而对模头螺栓进行对应。这两种方法均需要人工根据实际生产情况进行辅助标识、测量和判断，人工判断不但不精确，也无法稳定。由于缺乏对薄膜剖面的连续准确定位，薄膜的厚度控制效果及所生产产品的质量往往受到影响。为此，需要解决膜厚控制系统中对测厚仪输出的薄膜剖面厚度曲线进行螺栓自定位的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种膜厚控制系统，能在控制过程的开始阶段辅助测厚仪对螺栓进行测厚定位：通过动态调节一组选定的螺栓，对测厚仪输出的薄膜剖面厚度曲线进行处理和计算，判断螺栓定位的偏差并相应调整螺栓位置估计，从而对挤出机模头螺栓进行准确定位，输出标记有模头螺栓位置的薄膜剖面厚度值集合；从而基于该集合进行薄膜横向和纵向的厚度一致性控制。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的基于螺栓自定位的膜厚控制系统，其包括挤出单元、冷却成型单元、拉伸单元、测厚单元、监测控制单元和收卷单元，所述挤出单元包括挤出机和模头，所述拉伸单元包括纵拉模块和横拉模块，所述测厚单元包括第一测厚仪及第二测厚仪，薄膜原料熔体从挤出机挤出后经冷却成型单元固化为铸片，铸片经拉伸单元拉伸为宽卷薄膜后由收卷单元收存为母卷，所述第一测厚仪及第二测厚仪分别位于拉伸单元两端对所述铸片和宽卷薄膜进行厚度监测，其特征在于：