【案例】台达一体化解决方案助力塑料薄膜复合机智能升级

来源:中达电通股份有限公司

发布时间:2020年5月22日下午 04:05:58

针对某包装设备厂开发的无溶剂高速复合机生产线,台达充分研究了生产的工艺要求,以及该行业设备机械特点,以“PLC-based多轴运动控制器 DVP50MC系列+伺服驱动系统ASDA-A2系列+精巧高效型矢量控制变频器MH300系列”为核心,打造了一体化解决方案,充分满足了实际工艺的需求,提升了复合机设备的智能化水平,并为设备的持续升级开发提供了极大的方便。

项目背景

复合机就是将两层或者两层以上的材料用粘合剂粘合成为一体,使原有材料通过加工结合成为不同功能产品的一种机器设备。复合机应用十分广泛,如薄膜和铝箔、纸张、无纺布等生产过程中,常用复合机将胶片、海绵、布料等原材料进行复合生产。常见的软包装材料基本上都是复合成品。针对某包装设备厂开发的无溶剂高速复合机生产线,台达充分研究了生产的工艺要求,以及该行业设备机械特点,以“PLC-based多轴运动控制器 DVP50MC系列+伺服驱动系统ASDA-A2系列+精巧高效型矢量控制变频器MH300系列”为核心,打造了一体化解决方案,充分满足了实际工艺的需求,提升了复合机设备的智能化水平,并为设备的持续升级开发提供了极大的方便。

塑料薄膜复合的生产工艺

⒈干式复合法

复合基材上均匀涂布一层溶剂型粘合剂,经过烘箱使粘合剂干燥后,在热压状态下与其他基材层复合后形成复合材料的方法。由于它是在胶粘剂“干”的状态(无溶剂状态)下复合的,因此叫干式复合。主要特点:对基材的适应性广。可用于各种塑料薄膜、铝箔、镀铝薄膜复合,尤其适于同种或异种塑料薄膜;生产效率高;使用聚氨酯粘合剂,其粘合强度大,并有良好的耐热性和耐化学药品性,可用作耐高温蒸煮袋等。主要缺点是粘合剂用量大,能源消耗大,生产成本较高;且聚氨酯粘合剂有一定的毒性。

⒉湿式复合法

指在复合基材表面涂布一层水溶剂粘合剂,在粘合剂未干的状态下加压,通过压辊与其它基材粘合,再经烘道干燥而成的复合材料的方法。这种复合方法成本较低。因使用水溶性溶剂,没有耐水性,所以,只适用于在干燥的条件下使用。

⒊无溶剂复合法

采用100%固体的无溶剂型胶黏剂,在无溶剂复合机上将两种基材复合在一起的一种方法,又称反应型复合。在无溶剂复合中,因不使用溶剂,节省了大量能源,减少了生产设备的占地面积,同時解決环境污染问题,复合薄膜成品中亦中无残留溶剂。因此它是一种很有发展前途的复合方法。此次项目开发的复合机设备应用的就是这种工艺。

⒋热熔复合法

使用热熔性粘合剂,将其加热熔融后涂布在一基材的表面复合在一起,冷却后即成为复合薄膜。热熔复合工艺简单,无需使用溶剂,粘合在瞬间即可完成,成本较低。主要缺点是粘合剂耗量大,粘合强度不高,且耐热性较差。

台达应用方案

无溶剂复合机设备主要由无溶剂复合机主机和混胶机两大部分组成。无溶剂复合机主机主要由收放卷辊、计量辊、涂布辊、复合辊、横移及纠偏等部分组成,主要完成放卷、张力控制、涂胶、复合、复卷和收卷等操作;混胶机则是向主机定量输送均匀配比的胶黏剂的专用装置。

方案中的核心控制器DVP-50MC系列是一种总线型运动控制器,内建EtherCAT、EtherNet、CANopen、RS232/RS485等网络通讯接口,可快速、准确、高效的传输数据,使得复合机具有了非常丰富的可扩展性;产品性能卓越,支持32轴同步且响应时间只需1ms;此外其支持BufferMode及Jerk功能,指令与指令之间可以实现无缝连接,同时会让运行曲线更平滑,是让复合机更加智能化的关键。

方案中还应用台达伺服驱动系统ASDA-A2系列进行放卷横移及纠偏、收卷横移的动作,充分利用了ASDA-A2系列精准定位及平顺控制的特色,通过飞剪建表,生产合理的裁切曲线,满足复合机精准的运行要求。另外,台达精巧高效型矢量控制变频器MH300系列在此方案中也发挥着十分重要的作用,其拥有完整且稳定的张力控制功能,能够平稳控制放卷张力,在此方案中承担着收卷、放卷、涂布、计量、复合等功能,并出色地完成了任务。

项目总结

台达一体化应用解决方案在复合机高速生产线上应用的优势主要包括:

全套台达工业自动化产品的整合优势,不仅满足了复合机设备的实际工艺需求,且产品接口丰富、编程简单、操作容易,并为持续升级开发提供了极大的方便。

方案支持多种规格产品生产,稳定生产线速度高达500m/min,,摆臂中位稳定度高达±1°,能适应行业高质需求,具有竞争优势。

方案所采用的台达产品具备出色的核心技术和特色功能,收/放卷张力全闭环控制、卷径实时测算、放卷横向纠偏等关键功能优势显著;新增的停降速卷径、摆臂异常监控、收卷卷径张力曲线规划等便捷功能,更为增色。

台达在大量的工程应用和实践基础上,结合行业客户的具体需求开发了复合机行业工艺专用功能库,确保了设备研发调试以及现场维护的便捷性,提高了行业设备研制开发和维护升级的效率、质量;同时台达在工控产品、设备研发、持续功能升级与技术支持等方面可提供及时而全面的优质服务,也为复合机设备提供了后续保障。

 

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