薄膜生产线的厚度测量--热电瑞美公司RM200在线测厚系统与应用

作者：热电瑞美公司

欢迎访问e展厅 展厅 2 塑料挤出机展厅 片材生产线, 单螺杆挤出机, 双螺杆挤出机, 板材生产线, 木塑挤出机, ... 热电瑞美公司RM200在线测量和控制系统是专门设计应用于薄膜生产线，可以在线测量薄膜的厚度，并反馈信号自动控制模头螺栓，使薄膜厚度均匀，提高产品质量，降低原材料消耗。热电瑞美公司在上海建有Demo中心，将最新的EPOS操作系统和扫描架模型展览出来，可以为用户提供专业的培训服务。热电瑞美公司产品的主要应用范围有： 1. 流延薄膜/片材生产线上的厚度测量和控制 热电瑞美公司RM200在线测量和控制系统可使用在流延膜生产上， RM200系统配备一个“Ｏ”型扫描架和一个传感器（贝它射线，X射线或红外线传感器）。热电瑞美公司最新的EPOS系统可显示薄膜横向厚度分布曲线、纵向厚度分布曲线、高斯分布直方图、历史趋势图和质量系数统计图，同时可根据生产的实时统计，显示和打印生产报表。热电瑞美公司的EPOS操作系统是在Windows XP环境下开发的，可以方便用户联网和升级，降低维护费用。 流延薄膜/片材厚度控制包括平均厚度控制（Average Thickness Control）和自动横向厚度控制（Automatic Profile Control）。平均厚度控制是通过改变生产线的线速度、急冷辊的转速、计量泵的上料量、挤出机螺杆转速来控制平均厚度。自动横向厚度控制是把薄膜或片材分成与模头模唇相对应的区域，根据对应区域的厚度和挤出材料量横向所占百分比来映像控制对应各点膨胀螺栓的模唇开度，以达到自动横向厚度控制的目的。 2. 压延薄膜/ 片材/板材/钢丝帘布生产线上的厚度测量和控制 热电瑞美公司RM100系统同样可使用在压延生产上。RM100系统配备一个“Ｏ”型扫描架和一个传感器（贝它射线，X射线或红外线传感器），可以根据用户需要配置轴间隙控制产品厚度。 压延薄膜/片材/板材厚度控制包括平均厚度控制（Average Thickness Control）和自动横向厚度控制。普通的自动横向厚度控制可以由辊间隙控制来完成。当平均厚度高于目标值或低于目标值时，辊间隙控制将调整移动辊整体向上或向下运动，改变辊间距，使平均厚度更接近于目标值，同时控制生产线的上料量。当产品出现一边偏厚而另一边偏薄时，可以采用抬高移动辊一侧而压低移动辊另一侧的方法来控制产品的横向厚度分布。根据用户的需求，热电瑞美公司也可提供轴交叉（Cross Axial Control）和 辊弯曲（Roll Bending Control）等控制。 热电瑞美公司还专为钢丝压延生产线提供RM400控制系统，可以测量和控制上下胶片的厚度，并可以检测钢丝的平衡度和排布。Berstorff，Comerio Ercole和Rodolfo Comerio公司都用过热电瑞美公司的在线测厚系统；米其林，大陆轮胎和邓禄普轮胎等公司也都配热电瑞美公司的在线测厚系统。 3. BOPP/BOPET/BOPS/BOPI生产线上的厚度测量和控制 双向拉伸生产线通常采用热电瑞美公司RM200系统。热电瑞美公司推荐采用两套测厚装置、即在铸（厚）片处和双向拉伸后的成品膜处各配置一台测厚装置，其中厚片处可以采用贝它射线传感器和“O”扫描架，薄膜处可以根据用户要求，选配贝它射线，X射线或红外线传感器和“Ｏ”型扫描架。在实际应用中，用户也可根据自己的经验和生产线的实际情况，采用单一的成品膜厚度测量来控制产品的厚度。 双向拉伸薄膜平均厚度的控制与流延生产线的控制方法相同。双向拉伸自动横向控制采用两环串级自动横向控制系统（Cross Automatic Profile Control)来控制双拉产品的横向厚度。内环通过对厚片的厚度测量，对所测得的厚片做相对于模头自动膨胀螺栓而分区与对位,找到厚片上的每一点是属于模头的那个自动膨胀螺栓的区域，并根据实际厚片厚度与计算得出的目标厚片厚度或当前所设定的目标厚片厚度的偏差，以及自动模头的物理特性，控制模头各膨胀螺栓的实际加热功率，从而使实际的厚片厚度无限地接近目标厚片厚度。 外环完成对最终成品膜的厚度测量，对所测得的薄膜做相对于厚片的分区与对位，即找到薄膜上的每一点对应于厚片上的那个点，根据实际成品膜的厚度与设定的目标厚度的偏差，计算出目标厚片厚度，送给内环，通过内环无限地缩小实际成品膜的厚度与设定的目标厚度的偏差。 当生产刚开始时，在最短的时间内，内环就可投入运行，根据所要产生的产品规格，调用相应的工作单及以前生产同种规格产品时所保存的、能得到理想成品膜厚度的厚片厚度，并将其作为当前厚片目标厚度。这样通过内环的作用，使实际厚片厚度接近这一目标值，从而可以大大减少开机时产生的废品。 稳定生产后，外环投入使用，通过双环串级控制，得到理想的成品膜厚度。对双向拉伸薄膜来说，成品膜一般是平板膜，即理想的成品膜厚度是各点厚度为同一值。热电瑞美公司RM200系统可实现双拉薄膜的各种理想厚度的横向控制。 双拉生产线由于生产速度快，薄膜精度要求高，对模头螺栓自动控制提出更高的要求。热电瑞美公司可以提供功率控制和温度控制二种模式供用户选择。相比于功率控制模式，温度控制由于增加了每个螺栓的温度反馈，可以更精确的控制自动螺栓的膨胀，有利于生产的稳定，提高产品的质量。德国Bruckner公司在其提供的双拉和片材的生产线上，都是采用温度控制模式来控制自动模头，有利于确保其生产线的质量和长期稳定性。 热电瑞美公司在线测厚系统使用后经济效益的表现： 1. 节约原材料/提高产量 使用厚度测量及控制系统后的最大效果是可以控制生产产品的目标值。由于在线测控设备的使用，产品的厚度将更集中于产品的目标值。 当一家企业的产品是论长度或面积进行销售时，我们可以把目标值控制在产品允许偏差的下限，这样，生产同样数量的产品，它的原材料消耗将会有明显的减少；而当一家企业的产品是论重量来进行销售时，我们可以把目标值控制在产品允许偏差的上限，这样，同样的生产时间，同样的人力投入和设备、能源损耗将会生产出更多数量的产品。某产品的厚度规格为 100 micron，允许偏差±2 micron。如果我们把实际产品的目标值控制在 98.5 micron，即可节约原料 1.5%；如果我们把实际产品的目标值控制 101.5 micron，即可增加产量 1.5%。另外，在保证产品质量的前提下，可适当提高车速，同样可以增加产量。 2. 提高产品质量，减少废品率 由于使用了在线厚度测量及控制系统，自动的、连续的、在线的测量代替了原来人工的、间断的、离线的测量方法。依赖现代控制理论的自动控制代替了原来依赖生产人员个人经验的人工控制，产品的质量会大大的提高。 3. 缩短开车时间 生产线在新车试运行、大修或检修后、产品更换品种时需要重新开车，从通电上料到生产出合格的产品，这段时间称之为开车时间。使用了在线厚度测量及控制系统后，由于能及时测量产品的厚度并自动反馈控制，开车时间将会大大地缩短,由此能够提高产量和减少废品。 4. 增强市场竞争力 由于产品质量得到了保证，降低了制造成本，提高了产品在市场上的竞争力，因此，可以说在线测控系统起到了产品促销的作用。 5. 其它经济效应 ● 减轻生产线上操作人员的劳动强度； ● 减少能源消耗； ● 改善企业形象，便于获得ISO9001质量认证体系； ● 帮助企业加强生产控制，产品质量追踪分析 ● 协助企业领导加强企业的生产及统计管理。 结束语 在线厚度测量及控制系统在塑料加工企业中的投用势在必行。在世界范围内，对几乎所有的企业新建的生产加工设备而言，厚度测控系统已成为不可缺少的一部分；许多企业的设备老技术改造，也把厚度测控设备的投用作为衡量技术改造成功与否的标志。 在中国，塑料加工企业以中小型塑料厂为主，随着技术设备的不断改进和自动化水平的不断提高。以及企业对原料、能源、劳动生产率、开工率的要求和国家对环境保护的重视，在线厚度测量及控制系统投资少、收效快、解决塑料加工生产中最主要参数的测量和控制的优点，已逐渐使其成为越来越多企业的选择。(end)

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