一种基于螺栓自定位的膜厚监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于螺栓自定位的膜厚监测系统，其包括采集单元、计算单元、判识单元、调节单元和数据输出单元，计算单元基于采集单元采集的厚度曲线数据计算曲线各点厚度值和各螺栓位置，判识单元检索和识别待处理螺栓，在调节单元对待处理螺栓进行温度调节后比较调节前后膜厚零偏差点的移动，并根据移动量对各螺栓估计位置进行调整。本发明专利技术通过选定一组螺栓进行厚度调节和反馈判识，实现对薄膜厚度的实时有效监测，准确的螺栓自定位为膜厚控制提供了依据，且自定位过程的调节动作量小。

A film thickness monitoring system based on bolt self localization

The invention discloses a self positioning film thickness monitoring system based on bolt, comprising a collecting unit, a computing unit, identification unit and a control unit and a data output unit, a calculation unit calculates the curve of each point thickness value and the thickness curve of bolt position data acquisition unit based on the collection, identification and identification for bolt element retrieval in the processing, adjustment unit treated bolt mobile temperature regulation after regulation before and after the film thickness deviation from zero point, each bolt to adjust the position estimation according to the amount of movement and. The invention of thickness adjustment and feedback identification by selecting a group of bolts, to achieve effective real-time monitoring of film thickness, accurate self positioning for the film thickness control bolt is provided, and the self localization process adjust the action of the small amount of.

【技术实现步骤摘要】
一种基于螺栓自定位的膜厚监测系统
本专利技术涉及薄膜制造
，具体涉及一种基于螺栓自定位的膜厚监测系统。
技术介绍
BOPP薄膜即双向拉伸聚丙烯薄膜是由双向拉伸所制得的，它是经过物理、化学和机械等手段特殊成型加工而成的塑料产品。BOPP生产线是一个非线性、时变、大延迟的复杂系统。其工艺流程主要包括：原料熔融、挤出、冷却成型、纵向拉伸、横向拉伸、切边、电晕处理、卷取等。作为BOPP薄膜产品质量指标的物理机械性能如拉伸强度、断裂伸长率、浊度、光泽等，因主要决定于材料本身的属性，所以都易达到要求。而作为再加工性和使用性能的主要控制指标，即薄膜厚度偏差和薄膜平均厚度偏差，则主要决定于薄膜的制造过程。即使制造过程中薄膜厚度控制在在标准允许的偏差范围内，但经数千层膜收卷累计后，厚度偏差大的位置上就可能形成箍、暴筋或凹沟等不良缺陷，这些缺陷直接影响到用户的再加工使用，如彩印套色错位或涂胶不匀起皱等现象，使其降低或失去使用价值。所以BOPP薄膜生产中最关键的质量间题是如何提高和稳定薄膜厚度精度。薄膜厚度检测技术主要采用红外线、X射线、β射线等的透射式检测方式。如申请号为2012204848603的中国专利通过对激光透射图像的分析来判断被检薄膜的厚度，申请号为2012202105502的中国专利则通过红外检测来获得薄膜厚度。申请号为2007201517097的中国专利采用了X射线的方法，其同时指出，为了得到厚度均匀的薄膜，必须要实现厚度测量值和测量位置精确定位，申请号为2014204575910的中国专利则通过定边装置来进行基膜的对齐。目前，为实时监测薄膜厚度，对测厚仪输出的厚度数据进行螺栓对应的常用方法主要有以下两种，一是在不同螺栓处划线做记号，然后在测厚仪扫描架上找到对应的地方，以确定螺栓的位置；二是在用测厚仪检测剖面的同时，也测量出膜幅的实际宽度，参照模头的宽度来计算薄膜的缩颈量，进而对模头螺栓进行对应。这两种方法均需要人工根据实际生产情况进行辅助标识、测量和判断，人工判断不但不精确，也无法稳定。由于缺乏对薄膜剖面的连续准确监测，薄膜的厚度控制效果及所生产产品的质量往往受到影响。为此，需要解决通过对挤出机模头螺栓准确定位来对薄膜剖面厚度进行有效监测的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种能辅助测厚仪对螺栓进行自定位的监测系统，通过动态调节一组选定的螺栓，对测厚仪输出的薄膜剖面厚度曲线进行处理和计算，判断螺栓定位的偏差并相应调整螺栓位置估计，从而对挤出机模头螺栓进行准确定位，输出薄膜剖面各点厚度值，并在厚度曲线上标记各模头螺栓位置，用来对BOPP薄膜生产进行在线式薄膜厚度监测。本专利技术的技术解决方案是，提供一种以下结构的基于螺栓自定位的膜厚监测系统，其包括采集单元、计算单元、判识单元、调节单元和数据输出单元；所述采集单元从测厚仪获取薄膜剖面厚度曲线数据；所述计算单元计算获取各点薄膜厚度和估算挤出机模头各螺栓的位置，并通过自定位处理调整估算位置；所述判识单元检索、识别待处理螺栓；所述调节单元对待处理螺栓进行温度调节，控制执行机构改变挤出机唇口的开度；所述数据输出单元输出剖面各点厚度值，在厚度曲线上标记各模头螺栓位置，并在厚度值超出预先设置的范围时发出警示。作为优选，所述薄膜剖面厚度曲线数据以薄膜剖面图像形式表达，所述图像中包括分别以不同颜色表示的一条膜厚曲线、坐标轴和与坐标轴平行的辅助线。作为优选，所述判识单元在检索周期检索出所有厚度偏差异号的相邻螺栓组合，选择组合内差别最小一组作为待处理螺栓，并由所述调节单元仅对此一组螺栓进行调节。作为优选，判识单元对所述调节后的薄膜厚度进行检测判别，根据所述螺栓组合范围内零偏差位置的移动来调节螺栓位置。作为优选，所述调节单元通过执行机构以PWM方式来控制模头螺栓固态继电器的通断，从而通过控制螺栓的温度来调节该螺栓所在模头段的开度，以实现该螺栓所对应薄膜区段的厚度调节。作为优选，所述调节单元通过执行机构以PFM方式来控制模头螺栓固态继电器的通断，从而通过控制螺栓的温度来调节该螺栓所在模头段的开度，以实现该螺栓所对应薄膜区段的厚度调节。采用本专利技术的方案，与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术应用于薄膜生产在线厚度的实时监测，实时采集测厚仪上的薄膜剖面厚度信号，通过对厚度偏差异号的一组螺栓进行调节并根据调节后零偏差点的位置移动，对当前螺栓估计位置进行相应调节，从而在薄膜剖面厚度曲线上定位出所有螺栓位置，实现了对薄膜厚度测量位置的自动准确定位，有效防止了人为判断错误的影响，为进行薄膜厚度控制提供了实时有效依据。而且，本专利技术的自动定位过程短、调节动作量小，避免了长时间螺栓加热对正常生产的影响。附图说明图1为BOPP生产工艺流程示意图；图2为本专利技术基于螺栓自定位的膜厚监测系统的结构示意图；图3为挤出机模头局部结构示意图；图4为BOPP生产中测厚仪显示界面图；图5为计算单元提取目标曲线数据流程图；图6为膜厚曲线对比图；图7为薄膜厚度值实时监测的统计结果；图8为挤出机模头螺栓定位偏差示意图；图9为模头螺栓定位偏右时膜厚调节示意图；图10为模头螺栓定位偏左时膜厚调节示意图；图11为螺栓自定位工作流程图；图12为横向膜厚调节信号示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。如图1所示，BOPP生产从原材料熔融开始，经挤出成型为厚片即铸片，铸片再经纵向和横向拉伸展宽展薄为宽卷薄膜，然后在牵引过程中进行切边和电晕等处理，最后收卷为大母卷，后续按订单要求对母卷进行分切和包装。由于厚度对产品质量起着至关重要的作用，因此，在BOPP生产中往往用两台测厚仪分别对铸片和宽卷薄膜进行厚度实时监测，两台测厚仪均可对外输出剖面的厚度数据集，同时它们均还连接显示器以显示铸片或宽卷薄膜的剖面图像。两台测厚仪中前面对铸片测厚的那一台在薄膜初拉出时使用，等到后面第二测厚仪投入后便暂停使用。如图2所示，本专利技术基于螺栓自定位的膜厚监测系统100，其包括采集单元110、计算单元120、判识单元130、调节单元140和数据输出单元150。采集单元110从测厚仪获取薄膜剖面厚度曲线数据后传送给计算单元120；由计算单元120进行螺栓位置的初始计算，并在所采集的厚度曲线的横坐标上标出，获取各螺栓位置及其在薄膜剖面上对应的厚度值，由数据输出单元150输出给其他模块如膜厚控制器。数据输出单元150可根据所输往对象的要求，将计算获得的各点厚度值及各螺栓位置输出，同时可以通过监视显示器151对膜厚曲线和数据进行实时显示，并在厚度值超出预先设置的范围时通过报警模块152发出警示。判识单元130根据当前的薄膜剖面厚度值集合，检索、识别出待处理螺栓，由调节单元140通过执行机构200对挤出机300中的所述待处理螺栓进行温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于螺栓自定位的膜厚监测系统，包括采集单元、计算单元、判识单元、调节单元和数据输出单元；所述采集单元从测厚仪获取薄膜剖面厚度曲线数据；所述计算单元计算获取各点薄膜厚度和估算挤出机模头各螺栓的位置，并通过自定位处理调整估算位置；所述判识单元检索、识别待处理螺栓；所述调节单元对待处理螺栓进行温度调节，控制执行机构改变挤出机唇口的开度；所述数据输出单元输出剖面各点厚度值，在厚度曲线上标记各模头螺栓位置，并在厚度值超出预先设置的范围时发出警示。

【技术特征摘要】
1.一种基于螺栓自定位的膜厚监测系统，包括采集单元、计算单元、判识单元、调节单元和数据输出单元；所述采集单元从测厚仪获取薄膜剖面厚度曲线数据；所述计算单元计算获取各点薄膜厚度和估算挤出机模头各螺栓的位置，并通过自定位处理调整估算位置；所述判识单元检索、识别待处理螺栓；所述调节单元对待处理螺栓进行温度调节，控制执行机构改变挤出机唇口的开度；所述数据输出单元输出剖面各点厚度值，在厚度曲线上标记各模头螺栓位置，并在厚度值超出预先设置的范围时发出警示。2.根据权利要求1所述的一种基于螺栓自定位的膜厚监测系统，其特征在于：所述薄膜剖面厚度曲线数据以薄膜剖面图像形式表达，所述图像中包括分别以不同颜色表示的一条膜厚曲线、坐标轴和与坐标轴平行的辅助线。3.根据权利要求1所述的一种基于螺栓自定位的膜厚监测系统，其特征在于：所述判识单元在检索周期检...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈利红，
申请(专利权)人：浙江凯利新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33