真空镀膜机收卷系统结构设计及恒张力控制方法研究

发布时间：2020-06-28 02:07

【摘要】：现代卷绕式真空镀膜机正向着高速、高精度发展,其收卷装置的结构设计及恒张力控制研究显得尤为重要。收卷装置结构设计、收卷控制策略和检测技术等方面有许多问题亟待解决。收卷恒张力控制系统影响因素众多,在不同的工况条件下收卷系统存在耦合性、非线性、时变性。收卷张力过大导致基材起皱断裂,张力不足使基材产生轴向滑移,因此收卷恒张力控制将直接影响镀膜的质量。本论文首先在收卷系统设计上提出了NX/WAVE(What if Alternative Value Engineering)技术与系统工程相结合的数字化设计方法。该方法采用模块化设计,避免了装配结构过于繁琐。为了满足不同规格收卷系统的变形设计,提出了NX/WAVE技术与PTS(Product Template Studio)相结合的人机界面设计方法,设计人员只需改变产品结构控制参数便可生成所需产品,实现装配体的完全数字化设计。然后在收卷系统设计的基础上研究收卷系统恒张力控制,建立收卷系统恒张力控制模型。为了增强收卷系统的鲁棒性,提高恒张力控制精度,本论文采用模糊自适应控制算法,将模糊控制与预测控制、PID控制相结合,利用工程人员调整PID控制器参数的经验建立模糊控制准则实现PID参数的实时整定。基于Matlab/Simulink进行仿真分析,仿真结果显示模糊自适应PID控制对恒张力控制的效果更好。最后,将收卷系统及收卷恒张力控制算法应用到实际的真空镀膜机收卷设备上。试验证明该恒张力控制算法提高了镀膜质量,有效的减少了飞边、毛刺、起皱等现象。
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122
【图文】：

图 1.1 K5-EXPERT 型真空镀膜机Fig 1.1 K5-EXPERT vacuum coating machine化、控制理论、测量等技术的发展，卷绕式真空镀膜机向着。国外许多研究机构与高校之间在镀膜设备开发研究上密切成果。Y.Hou 采用一种独特的控制策略（ADRC:ActiveDistu偿纸带传动系统中常见的动态变化和一些不可阻抗的外部 FangLinLuo[3]提出一种基于金属设备的镀膜的恒张力（B络算法的准静态和非线性控制系统，在金属镀膜设备取得预an Koc[4]和 Dominique Knittle 等科研团队对弹性材料的卷绕，提出了几种不同基材张力和线速度的控制策略。首先提出度和张力的耦合，并和工业常用的 PID 控制策略进行比较。控制，使之对半径变化鲁棒性更强，采用 LPV 控制策略和 LPV 控制策略和变增益鲁棒控制相结合，并在实验设备上得表 1.1 K5 EXPERT 产品规格Table 1.1 K5 EXPERT Product specification

我国在真空镀膜行业的产品已经逐渐占领了行业，国内真空镀膜机并生产相应的镀膜设备[5]。如青州市宝丰镀膜科-3850F 卷绕式高真空复合式镀膜机如图 1.2。其系列化真空海宏昊企业发展有限公司生产的 HCVE-1700L、HCVE-320 1.3。HECV-3200L 采用悬浮卷绕镀膜系统，卷绕系统使用西制的抽真空系统，开机无需预热，蒸发舟采用交错排布、顶和均匀性。铝层采用光密度在线检测，均匀度可控直观（以往的的展平辊，该系统采用两根可调角度的拱度展平辊，倍福工控，并具有自动开停机服务，根据卷材卷径可自动实发系统采用电阻式蒸发舟，步进电机单独送铝丝，设备也采自动控制挡板，可以清楚看到送丝机构以及蒸发坩埚的情况该系统自带诊断功能，可以实时远程在线进行设备的维护，设备维护效率更高。具有工艺数据存储，生产数据统计功能密度，继而了解镀膜的均匀度。系统采用冷阱捕集系统，能使、起皱。

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本文编号：2732414