一种适于多层膜复合的控制方法技术

本发明专利技术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。通过本发明专利技术，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄膜输送及处理
，更具体地，涉及。
技术介绍
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，薄膜输送一般是米用电机驱动对棍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。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种适于多层膜复合的整体控制方法，其中通过对影响多层膜复合定位精度的多个关键因素进行分析，并相应对复合辊和进料对辊的调整及控制方式进行设计，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，因而尤其适用于三层及以上多层膜的复合控制用途。为实现上述目的，按照本专利技术，提供了，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Ur2以及复合辊的位移参考指令ΡΛ，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Pri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Trl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；此外，将多层膜复合后的对位偏差S3分别配置到左、右进料辊上，并作为进料辊的位移参考指令第三修正值S31和 S32 ；(d)根据步骤(C)所得到的第一至第三修正值，将其分别与步骤(b)所计算得出的修正前位移参考指令W1和W2进行求和处理，由此获得左、右进料辊的修正后位移参考指令Prl 和 Pr2 ；(e)将步骤(d)所获得的修正后位移参考指令Prt和Pu分别与步骤(a)所输入的左右进料辊的当前位置E1和E2进行比较处理，得到的结果作为左、右进料辊的实际位移指令P1和P2,并实现进料辊的位移闭环控制；(f)复合辊对及进料辊对分别按照上述得到的实际位移指令转动，同时带动膜向前进给，由此实现多层膜复合的同步运动控制过程。作为进一步优选地，在步骤(a)中，所述进料辊和复合辊的当前位置优选通过光电编码器来分别获得，所述左、右进料辊的实际张力值优选通过张力检测轴来分别获得，所述左右进料辊的进给偏差和经复合辊后的薄膜复合对位偏差优选通过工业级CCD或传感器来获得。作为进一步优选地，在步骤(b)中，所述左、右进料辊的修正前位移参考指令W1和W2分别优选采用与P3、进料辊半径和复合辊半径相关的函数关系式来计算获得=W1Za1*!^/r3*P3 W2=a2*r2/r3*P3 ;其中r。r2、r3依次为左进料棍、右进料棍和复合棍各自的半径，S1、a2分别为大于零小于I的系数，与辊轴结构、材料物理特性和辊对间压力有关，控制中可以自适应调整。 作为进一步优选地，在步骤(C)中，所述位移参考指令第一修正值Q1和Q2分别优选采用与左右进料辊的实际张力值和张力参考指令相关的函数关系式来计算获得:Q1=I^(T1-Trl)VE1A1, Q2=b2* (T2-Tr2) L2/E2A2 ;其中 b” b2 分别为绝对值小于 I 的系数，L1' L2分别为左右进料辊与复合辊之间的中心距，E1、E2、A1、A2分别左右辊与复合辊之间薄膜的弹性模量和截面面积。作为进一步优选地，在步骤(C)中，所述左、右进料辊的位移参考指令第三修正值S31和S32分别优选采用以下公式进行计算=S31=I^S3, S32=k2*S3 ;其中k1、k2分别为绝对值小于I的系数，并且它们分别依照以下原则对应配置到到左、右进料辊上:(i)当复合辊后的薄膜复合对位偏差S3大于O时:判断左进料辊的位移参考指令第一修正值Q1是否大于0，若是令Ic1X);否则令Ic1=O ;与此同时，判断右进料辊的位移参考指令第一修正值是否小于0，若是令k2〈0 ;否则令k2=0 ；(ii)当对位偏差S3小于O时:判断左进料辊的位移参考指令第一修正值Q1是否小于0，若是令Ic1X);否则令Ic1=O ;与此同时，判断右进料辊的位移参考指令第一修正值是否大于O，若是令k2〈0 ;否则令k2=0。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点: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、按照本专利技术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。【附图说明】图1是用于示范性说明适于多层膜复合的机构整体示意图；图2是按照本专利技术的适于多层膜复合的控制方法的工艺流程图；图3是按照本专利技术优选实施例的控制原理框图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:1-工作膜2-保护膜3-惰性辊4-左进料辊5-双层复合膜6_视觉系统7_张力检测轴8-工作膜9-保护膜10-惰性辊11-右进料辊12-双层复合膜13-视觉系统14-张力检测轴15-复合辊16-惰性辊17-视觉系统18-多层复合膜【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是用于示范性说明适于多层膜复合的机构整体示意图。如图1中所示，为了实现三层及以上的多层复合膜制备，可以分别从图中所示的左右两个上游端分别配备进料辊对及其他附件，由此压合和输送第一复合膜，并在共同的下游端采用复合辊对将两种本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；此外，将多层膜复合后的对位偏差S3分别配置到左、右进料辊上，并作为进料辊的位移参考指令第三修正值S31和S32；（d）根据步骤（c）所得到的第一至第三修正值，将其分别与步骤（b）所计算得出的修正前位移参考指令W1和W2进行求和处理，由此获得左、右进料辊的修正后位移参考指令Pr1和Pr2；（e）将步骤（d）所获得的修正后位移参考指令Pr1和Pr2分别与步骤（a）所输入的左右进料辊的当前位置E1和E2进行比较处理，得到的结果作为左、右进料辊的实际位移指令P1和P2，并实现进料辊的位移闭环控制；（f）复合辊对及进料辊对分别按照上述得到的实际位移指令转动，同 时带动膜向前进给，由此实现多层膜复合的同步运动控制过程。...

【技术特征摘要】
1.一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: Ca)输入有关左右进料辊的张力参考指令Trt、I；2以及复合辊的位移参考指令ΡΛ，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与其当前位置值^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UPTrf及其实际张力值^和'，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；此外，将多层膜复合后的对位偏差S3分别配置到左、右进料辊上，并作为进料辊的位移参考指令第三修正值S31和S32 ； (d)根据步骤(c)所得到的第一至第三修正值，将其分别与步骤(b)所计算得出的修正前位移参考指令W1和W2进行求和处理，由此获得左、右进料辊的修正后位移参考指令Prt和Pr2 ； (e)将步骤(d)所获得的修正后位移参考指令Prt和Pu分别与步骤(a)所输入的左右进料辊的当前位置E1和E2进行比较处理，得到的结果作为左、右进料辊的实际位移指令P1和P2，并实现进料辊的位移闭环控制； Cf)复合辊对及进料辊对分别按照上述得到的实际位移指令转动，同时带动膜向前进给，由此实现多层膜复合的同步运动控制过程。2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述进料辊和复合辊的当前位置优选通过光电编码器来分别获得，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建魁，尹周平，孙湘成，唐伟，陈伟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：