[發明專利]BOPP膜厚均勻度控制方法

有效

• 申請號: 201710429685.5
• 申請日: 2017-05-28
• 公開（公告）號: CN107175808B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 鄒細勇;王月真;陳利紅
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: B29C48/92
• 分類號: B29C48/92;B29C48/08;B29C55/12;B29L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種BOPP膜厚均勻度控制方法，周期性地采集薄膜厚度，獲取從薄膜測厚儀輸出的薄膜剖面圖像，基于該圖像提取膜厚曲線上擠出機模頭各螺栓位置對應的厚度值，對中部螺栓計算其所對應位置的厚度偏差及其左右臨近螺栓所對應位置的厚度偏差均值，經模糊推理計算獲得該螺栓所對應的控制量并經模頭調節器對該螺栓進行溫度控制來調節薄膜厚度。基于模頭唇口開度控制的專家操作經驗，本發明通過模糊控制實現了模頭相鄰螺栓之間的解耦，使得BOPP薄膜在生產中能保持厚度的均勻與穩定。

技術領域

本發明涉及薄膜制造技術領域，具體涉及一種BOPP膜厚均勻度控制方法。

背景技術

BOPP薄膜即雙向拉伸聚丙烯薄膜是由雙向拉伸所制得的，它是經過物理、化學和機械等手段特殊成型加工而成的塑料產品。BOPP生產線是一個非線性、時變、大延遲的復雜系統。其工藝流程主要包括：原料熔融、擠出、冷卻成型、縱向拉伸、橫向拉伸、切邊、電暈處理、卷取等。

作為BOPP薄膜產品質量指標的物理機械性能如拉伸強度、斷裂伸長率、濁度、光澤等，因主要決定于材料本身的屬性，所以都易達到要求。而作為再加工性和使用性能的主要控制指標，即薄膜厚度偏差和薄膜平均厚度偏差，則主要決定于薄膜的制造過程。即使制造過程中薄膜厚度控制在在標準允許的偏差范圍內，但經數千層膜收卷累計后，厚度偏差大的位置上就可能形成箍、暴筋或凹溝等不良缺陷，這些缺陷直接影響到用戶的再加工使用，如彩印套色錯位或涂膠不勻起皺等現象，使其降低或失去使用價值。所以BOPP 薄膜生產中最關鍵的質量間題是如何提高和穩定薄膜厚度精度，也正是這種薄膜厚度精度才直接影響到薄膜的使用價值，決定了薄膜的商品價值。

薄膜厚度的控制基于紅外線、X射線、β射線等厚度檢測技術。如申請號為2014201577223的中國專利通過X射線掃描獲得薄膜厚度后，分別采用兩個PID調節器來進行薄膜橫向和縱向厚度的控制。申請號為2007201517097 的中國專利也采用了類似的方法，其同時指出，為了得到厚度均勻的薄膜，必須要實現厚度測量值和測量位置精確定位。申請號為2015102638543的中國專利則通過對測得的厚度值與預先設定的厚度值進行對比分析，調節擠出機模頭處的擠出量，來實現擠出復合膜縱向厚度的均勻度調節。

目前BOPP薄膜制造的厚度控制多是基于生產線中的離散控制系統來實現的，往往采用傳統的PID控制方式。但是，經過長期操作實踐發現，一方面由于BOPP在生產過程中的拉伸并非均勻，使得螺栓定位位置與實際位置之間存在誤差；另外一方面，相鄰螺栓之間存在耦合性，調節單個螺栓將引起其他位置厚度的變化，而且，隨著擠出機使用時間的推移，機構本身的微小變動將加重這些問題。因此，傳統的PID控制難以獲得理想的厚度均勻度。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于通過對擠出機模頭唇口開度控制規律的觀察分析，提供一種能利用專家操作經驗的模糊控制方法，將被控量本身所對應螺栓及其左右臨近螺栓的厚度偏差組合為數組作為輸入量，經模糊推理計算獲得輸出量并經模頭調節器來對螺栓進行溫度控制，以獲得薄膜厚度的均勻一致。

本發明的技術解決方案是，提供一種BOPP膜厚均勻度控制方法，其包括如下步驟：

A)采集薄膜厚度，獲取從薄膜測厚儀輸出的薄膜剖面圖像；

B)基于所述剖面圖像獲取一條膜厚曲線，分析提取膜厚曲線上擠出機模頭各螺栓位置對應的厚度值；

C)對中部螺栓計算其所對應位置的厚度偏差及其左右臨近螺栓所對應位置的厚度偏差均值，經模糊推理計算獲得該螺栓所對應的控制量并經模頭調節器對該螺栓進行溫度控制。

作為優選，還包括以下步驟：初始化時通過操作面板輸入薄膜產品厚度設定值以及計算的初始參數值。