涂布头的稳定性
上文中提到,有一些企业采用三辊、五辊涂布,通过胶水在多根辊筒上的转移,起到涂布更均匀的效果。这不仅是涂附磨具行业的应用,更是涂布行业的广泛应用。但是,通过惰辊涂布提高精度,也存在一些不可避免的问题,比如:上胶粘度问题、操作复杂问题以及清洁维护问题等。在这里,要谈的主要是针对两辊涂布的涂布头工作的稳定性。
涂布头的胶辊是固定在设备墙板上的,而钢辊通过摆臂由气缸确定其上下位置。那么,钢辊在生产过程中位置的稳定保持尤为重要。但是,气缸这样的气动元件由于空气的压缩比较大,是很难精确控制的,所以,Peter Schwabe为代表的涂附模具行业用的涂胶机在气缸端摆臂的上方增加了定位调节用的压杆,因此,大大增加了钢辊与胶辊间隙或压力的均匀性、可调性和生产过程中的稳定性。
但是,由于前文提到的相关结构的精度问题,仍然存在重复性定位精度较差的问题,加上国内的设备幅宽方向两辊间隙或压力的调整基本依赖设备本身的机械精度来保证,当钢辊开合时,或更换胶辊或钢辊或任何相关零部件时,就应该要重新进行测量调整,才能确保两辊间隙或压力的均衡。随之,另一个问题来了,两辊之间的间隙和压力如何来测量呢?
聚力达针对以上问题,首先从机械结构的设计上保证了关键零部件和组装的必要精度,也提高了涂布头钢辊重复定位的精度。其次,研发了通过一套完整的机电一体化控制系统,来精确控制两侧气缸和摆臂的位置,保证钢辊和胶辊之间的间隙或压力均衡的方法。将钢辊和胶辊的间隙或压力测量方法,集成在控制系统的人机交互界面中。当操作工进行开机前调整时,能简单、方便地通过HMI界面调整好两辊之间的间隙或压力的均衡性。
张力的控制涂布头的精度和工作状态的稳定性、可条形是涂胶均匀稳定的相关重要因素之一,是涂胶机设备本身能力的体现。然而,涂附模具产品的产品质量不仅仅依靠涂胶机或任何一台设备来保证,而是依靠整条生产线的能力来保证的。
其中,生产线应具备的一种重要能力,叫张力控制。
通俗地解释一下所谓的“张力控制”。众所周知,不论是纸还是布,或者是PET或其他膜类背基材料,在其两端施加一定的拉力,材料本身会有不同比例的伸展(拉长、变窄、变薄)。在涂附模具生产时,收到前后两道工艺设备的拉伸,同样会有一定的伸展,如果伸展量大(不发生断裂的情况下),那么,对单位面积上的涂胶量就会有一定的影响。所以,张力控制的大小和稳定性,同样影响到了涂胶量的均匀性和稳定性。诚然,也不是对所有产品都有影响,类似于钢纸的伸展性差的背基材料,影响较小。
张力控制,不仅仅是简单地调节前后两台设备的电机速度差,也不仅仅是增加或减少刹车盘的扭力,更不能靠工人甚至是工程师的眼睛来观察判断。张力控制是一门技术、一系列方法的集合,也是一种靠经验总结的技巧。要保证背基材料进入涂胶机时张力稳定、正确,首先需要工艺工程师提供设备供应商该工艺段的张力大小(依赖材料本身伸展能力决定);然后,设备供应商应该选择合适的电机和合适的减速比的减速器;各个连接的环节应尽可能减少背隙,增加张力控制的稳定性;而且,要设计合理的闭环控制回路,包括检测和针对测量值进行的自动反馈调整控制系统。
之前在分享测厚仪时,上海理工大学的岑教授曾提到,产品在生产线运行过程中,有2mm的抖动,是否会对测厚仪测量精度是否有影响时,自愿君曾回复:如果生产线有合理的张力控制,不论是纸、布还是膜,肉眼基本应该是看不到抖动的。
可能大家要问,如何来改善我们生产线的张力控制呢?由于影响因素太多,在没有看到过大家的生产线现状的情况下,不敢下定论,必须对症下药。
如果生产线的张力控制做得好,那么,可能提高的不仅是涂胶的精度,还有生产线的运行稳定性、生产线速度等等。所以,虽然张力控制是一个比较大的话题,但值得深思。
未完待续。。。