臺達一體化解決方案助力復合機智能升級

  項目背景

  復合機就是將兩層或者兩層以上的材料用粘合劑粘合成為一體，使原有材料通過加工結合成為不同功能產品的一種機器設備。復合機應用十分廣泛，如薄膜和鋁箔、紙張、無紡布等生產過程中，常用復合機將膠片、海綿、布料等原材料進行復合生產。常見的軟包裝材料基本上都是復合成品。針對某包裝設備廠開發的無溶劑高速復合機生產線，臺達充分研究了生產的工藝要求，以及該行業設備機械特點，以“PLC-based多軸運動控制器DVP50MC系列+伺服驅動系統ASDA-A2系列+精巧高效型矢量控制變頻器MH300系列”為核心，打造了一體化解決方案，充分滿足了實際工藝的需求，提升了復合機設備的智能化水平，并為設備的持續升級開發提供了極大的方便。

  塑料薄膜復合的生產工藝

  ⒈干式復合法

  復合基材上均勻涂布一層溶劑型粘合劑，經過烘箱使粘合劑干燥后，在熱壓狀態下與其他基材層復合后形成復合材料的方法。由于它是在膠粘劑“干”的狀態(無溶劑狀態)下復合的，因此叫干式復合。主要特點：對基材的適應性廣。可用于各種塑料薄膜、鋁箔、鍍鋁薄膜復合，尤其適于同種或異種塑料薄膜；生產效率高；使用聚氨酯粘合劑，其粘合強度大，并有良好的耐熱性和耐化學藥品性，可用作耐高溫蒸煮袋等。主要缺點是粘合劑用量大，能源消耗大，生產成本較高；且聚氨酯粘合劑有一定的毒性。

  ⒉濕式復合法

  指在復合基材表面涂布一層水溶劑粘合劑，在粘合劑未干的狀態下加壓，通過壓輥與其它基材粘合，再經烘道干燥而成的復合材料的方法。這種復合方法成本較低。因使用水溶性溶劑，沒有耐水性，所以，只適用于在干燥的條件下使用。

  ⒊無溶劑復合法

  采用100%固體的無溶劑型膠黏劑，在無溶劑復合機上將兩種基材復合在一起的一種方法，又稱反應型復合。在無溶劑復合中，因不使用溶劑，節省了大量能源，減少了生產設備的占地面積，同時解決環境污染問題，復合薄膜成品中亦中無殘留溶劑。因此它是一種很有發展前途的復合方法。此次項目開發的復合機設備應用的就是這種工藝。

  ⒋熱熔復合法

  使用熱熔性粘合劑，將其加熱熔融后涂布在一基材的表面復合在一起，冷卻后即成為復合薄膜。熱熔復合工藝簡單，無需使用溶劑，粘合在瞬間即可完成，成本較低。主要缺點是粘合劑耗量大，粘合強度不高，且耐熱性較差。

  臺達應用方案

  無溶劑復合機設備主要由無溶劑復合機主機和混膠機兩大部分組成。無溶劑復合機主機主要由收放卷輥、計量輥、涂布輥、復合輥、橫移及糾偏等部分組成，主要完成放卷、張力控制、涂膠、復合、復卷和收卷等操作；混膠機則是向主機定量輸送均勻配比的膠黏劑的專用裝置。

  方案中的核心控制器DVP-50MC系列是一種總線型運動控制器，內建EtherCAT、EtherNet、CANopen、RS232/RS485等網絡通訊接口，可快速、準確、高效的傳輸數據，使得復合機具有了非常豐富的可擴展性；產品性能卓越，支持32軸同步且響應時間只需1ms；此外其支持BufferMode及Jerk功能，指令與指令之間可以實現無縫連接，同時會讓運行曲線更平滑，是讓復合機更加智能化的關鍵。

  方案中還應用臺達伺服驅動系統ASDA-A2系列進行放卷橫移及糾偏、收卷橫移的動作，充分利用了ASDA-A2系列精準定位及平順控制的特色，通過飛剪建表，生產合理的裁切曲線，滿足復合機精準的運行要求。另外，臺達精巧高效型矢量控制變頻器MH300系列在此方案中也發揮著十分重要的作用，其擁有完整且穩定的張力控制功能，能夠平穩控制放卷張力，在此方案中承擔著收卷、放卷、涂布、計量、復合等功能，并出色地完成了任務。

  項目總結

  臺達一體化應用解決方案在復合機高速生產線上應用的優勢主要包括：

  全套臺達工業自動化產品的整合優勢，不僅滿足了復合機設備的實際工藝需求，且產品接口豐富、編程簡單、操作容易，并為持續升級開發提供了極大的方便。

  方案支持多種規格產品生產，穩定生產線速度高達500m/min，，擺臂中位穩定度高達±1°，能適應行業高質需求，具有競爭優勢。

  方案所采用的臺達產品具備出色的核心技術和特色功能，收/放卷張力全閉環控制、卷徑實時測算、放卷橫向糾偏等關鍵功能優勢顯著；新增的停降速卷徑、擺臂異常監控、收卷卷徑張力曲線規劃等便捷功能，更為增色。

  臺達在大量的工程應用和實踐基礎上，結合行業客戶的具體需求開發了復合機行業工藝專用功能庫，確保了設備研發調試以及現場維護的便捷性，提高了行業設備研制開發和維護升級的效率、質量；同時臺達在工控產品、設備研發、持續功能升級與技術支持等方面可提供及時而全面的優質服務，也為復合機設備提供了后續保障。