Breve panoramica
Nel processo di produzione del film in bolla, l'uniformità dello spessore del film è un indicatore cruciale. Mentre l’uniformità dello spessore longitudinale può essere controllata attraverso la stabilità delle velocità di estrusione e di trazione, l’uniformità dello spessore trasversale dipende generalmente dalla precisione di fabbricazione dello stampo e varia con i parametri del processo di produzione. Per migliorare l'uniformità dello spessore trasversale è necessario introdurre un sistema automatico di controllo dello spessore trasversale. I metodi di controllo comuni includono teste portapettini automatiche e anelli d'aria automatici. Questa sezione introduce principalmente il principio e l'applicazione degli anelli d'aria automatici.
Principio fondamentale
La struttura automatica dell'anello dell'aria utilizza un design a doppia-uscita. L'uscita inferiore mantiene un flusso d'aria costante, mentre l'uscita superiore è divisa in diversi condotti d'aria attorno alla sua circonferenza. Ogni condotto dell'aria è costituito da una camera d'aria, valvole e un motore. Il motore aziona le valvole per regolare l'apertura del condotto dell'aria, controllando il flusso d'aria in ciascun condotto. Durante il processo di controllo, il segnale dello spessore del film sottile rilevato dalla sonda di spessore viene trasmesso al computer. Il computer confronta il segnale dello spessore con lo spessore medio attualmente impostato, calcola in base alla deviazione dello spessore e all'andamento della curva e controlla il motore per azionare la valvola per muoversi. Quando la pellicola è troppo sottile il motore avanza e la presa d'aria si chiude; viceversa il motore arretra e la presa d'aria si allarga. Modificando il flusso d'aria in vari punti sulla circonferenza dell'anello d'aria, la velocità di raffreddamento in ciascun punto viene regolata, mantenendo la deviazione laterale dello spessore della pellicola entro l'intervallo target.
Schema di controllo:
L'anello d'aria automatico è un sistema di controllo online-in tempo reale. Gli oggetti controllati del sistema sono diversi motori distribuiti sull'anello d'aria. Il flusso d'aria di raffreddamento proveniente dalla ventola viene distribuito a ciascun condotto dell'aria dopo essere stato mantenuto a pressione costante nella camera dell'anello d'aria. Un motore aziona le valvole per aprirsi e chiudersi, regolando le uscite dell'aria e il flusso d'aria per alterare l'effetto di raffreddamento sulla preforma all'uscita dello stampo, controllando così lo spessore della pellicola. Tuttavia, il processo di controllo non rivela una chiara relazione tra la variazione dello spessore del film e l'input di controllo del motore. Le variazioni di spessore di film di diverso spessore e in diverse posizioni della valvola mostrano cambiamenti non lineari e irregolari con l'input di controllo. La regolazione di ciascuna valvola ha un impatto significativo sui punti adiacenti e le regolazioni dipendono dal ritardo, creando interrelazioni tra tempi diversi. Per un sistema così altamente non lineare, fortemente accoppiato, variabile nel tempo-con incertezza di controllo, è quasi impossibile stabilire un modello matematico preciso. Anche se è possibile stabilire un modello matematico, è estremamente complesso e difficile da risolvere, il che lo rende impraticabile. I metodi di controllo tradizionali funzionano bene con modelli di controllo relativamente deterministici, ma sono inefficaci o addirittura impotenti contro informazioni di feedback altamente non lineari, incerte e complesse. Pertanto, abbiamo scelto un algoritmo di controllo fuzzy. Inoltre, abbiamo utilizzato un metodo per modificare il fattore di quantizzazione fuzzy per adattarlo meglio ai cambiamenti nei parametri del sistema.
