內(nèi)容提要：本文簡(jiǎn)要介紹了新研制的精密金屬化膜分切機(jī)的技術(shù)指標(biāo)以及關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)。
一、 前言
金屬化薄膜電容器是電子整機(jī)和電器電力設(shè)備必不可少的基礎(chǔ)元件，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著我國(guó)電子工業(yè)和信息技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)金屬化薄膜電容器的需求量越來(lái)越大。金屬化薄膜電容器憑借其體積小，性能優(yōu)良的特點(diǎn)已成為電容器門類中最充滿生機(jī)的產(chǎn)品種群。而金屬化薄膜分切機(jī)則是金屬化薄膜電容器生產(chǎn)線上的重要設(shè)備之一。它的用途是，把成卷的各類金屬化薄膜（國(guó)內(nèi)目前使用的是OPP，PET等鍍鋁，鍍鋅或鍍鋁鋅合金）按金屬化薄膜電容器制造的工藝要求分成一定的寬度，并收成符合標(biāo)準(zhǔn)的膜卷。在金屬化薄膜分切機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，既要保證膜卷的成品精度，又要保護(hù)好膜料不受任何機(jī)械損傷，并且要提高分切速度，提高生產(chǎn)效率，這就對(duì)系統(tǒng)的研發(fā)提出了很高的要求。為了滿足國(guó)內(nèi)金屬化薄膜電容器行業(yè)發(fā)展的需要，西安捷運(yùn)科技有限責(zé)任公司于2005年底研制成功J70700—17/ZF型精密金屬化薄膜分切機(jī)，并投入市場(chǎng)。
二、主要技術(shù)指標(biāo)
1、原料卷最大直徑 600mm
2、原料卷最大寬度 700mm
3、原料最小厚度 OPP：0.004mm; PET：0.002mm
4、成品卷最小寬度 4.5mm
5、最高分切速度 375m/min
6、最多切割條數(shù) 80條
7、賦能電壓 DC 0~900V
8、糾偏精度 ±0.06mm
9、隔離帶最小寬度 0.8mm
三 系統(tǒng)的組成和工作原理
精密金屬化薄膜分切機(jī)由放卷機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)、收卷機(jī)構(gòu)、各功能輥以及張力控制、糾偏控制和檢測(cè)裝置組成見(jiàn)圖1 精密金屬化膜分切及原理簡(jiǎn)圖。其工作原理為：從放卷機(jī)構(gòu)放出的金屬化薄膜原料，經(jīng)展平輥，張力檢測(cè)輥，賦能輥，糾偏系統(tǒng)，進(jìn)入切割機(jī)構(gòu)，原材料經(jīng)分切后，由收卷機(jī)構(gòu)分別收卷成符合標(biāo)準(zhǔn)的膜卷。
控制系統(tǒng)見(jiàn)圖2 控制系統(tǒng)框圖。
PLC完成運(yùn)算，控制各部分動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自診斷功能；
觸摸屏作為人機(jī)界面，接受操作者指令，設(shè)定和顯示各種運(yùn)行參數(shù)；
變頻器驅(qū)動(dòng)主拖動(dòng)電機(jī)，為各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；
放卷張力控制系統(tǒng)采用恒張力放卷，保證原材料在分切過(guò)程中不變形，不起皺；
收卷張力控制系統(tǒng)采用恒轉(zhuǎn)矩收卷，使收卷好的成品料卷松緊適當(dāng)，膜卷端面整齊；
糾偏控制系統(tǒng)糾正由于原料或傳動(dòng)過(guò)程中各種因素引起的偏差，使分切過(guò)程中刀口始終保持在金屬化薄膜隔離帶中心部位，確保留邊精度的實(shí)現(xiàn)；
賦能電源輸出0～900V可調(diào)的直流電壓，經(jīng)賦能輥施加在金屬化薄膜的兩面，在膜料傳送過(guò)程中，將存在于薄膜介質(zhì)中的各種導(dǎo)電與半導(dǎo)電雜質(zhì)清除，可有效地提高電容器的質(zhì)量；
傳感器檢測(cè)的信號(hào)送入PLC，記錄分切后膜卷的長(zhǎng)度、卷徑及各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。
四、本產(chǎn)品的特點(diǎn)
本產(chǎn)品采用PLC控制，觸摸屏人機(jī)界面，直流伺服調(diào)速，恒張力放卷，恒張力收卷，自動(dòng)糾偏，賦能等特點(diǎn)，其分切精度，留邊精度，糾偏精度，分切寬度等主要技術(shù)指標(biāo)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平，并達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。其中，材料隔離帶寬度最小可達(dá)0.8mm。本機(jī)采用了新型現(xiàn)代外觀設(shè)計(jì)，整機(jī)與電器控制合為一體，并可任意打開(kāi)，便于維修、維護(hù)。操作上更是優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備，所有的操作、監(jiān)控均在設(shè)備正面完成，實(shí)現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)。相對(duì)進(jìn)口設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。
該產(chǎn)品所具備功能特點(diǎn)與國(guó)外同類產(chǎn)品對(duì)比見(jiàn)下表
五、本產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)
1 切割機(jī)構(gòu)中，采用新型扇型刀架及小襯輥結(jié)構(gòu)，與德國(guó)和韓國(guó)分切機(jī)切割機(jī)構(gòu)通用，切割方式為切刀懸空方式，調(diào)整、更換簡(jiǎn)單方便。
2 恒張力放卷控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，控制精度達(dá)到±0.1N。使放卷過(guò)程中張力均勻，膜料不變形，不起皺，不劃傷。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮自動(dòng)/手動(dòng)模式的平穩(wěn)切換。手動(dòng)模式用于裝料、試切、對(duì)刀等準(zhǔn)備工作。當(dāng)手動(dòng)控制模式切換到自動(dòng)控制模式時(shí)，控制器先保持手動(dòng)輸出值，然后再緩慢調(diào)整到自動(dòng)輸出值，反之同理。因而在模式切換過(guò)程中杜絕了切膜的沖擊現(xiàn)象。
3 糾偏控制的目的是使金屬化薄膜分切的刀痕保持在膜料隔離帶中心部位。糾偏系統(tǒng)采用CCD檢測(cè)，CCD傳感器有極高的靈敏度，其糾偏精度達(dá)±0.06mm以下，糾偏過(guò)程迅速，滿足了高速分切的要求。
4 收卷采用雙驅(qū)動(dòng)統(tǒng)一軸收卷方式，用PLC控制伺服放大器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了收卷的倒錐型控制，使收卷松緊適宜，卷邊整齊，大大提高了膜盤的收卷精度。
5 本產(chǎn)品系統(tǒng)采用平皮帶傳動(dòng)方式。所有動(dòng)力輥均采用平皮帶傳遞動(dòng)力，相對(duì)于齒型帶傳動(dòng)，便于維修，且零件易加工。采用平皮帶傳動(dòng)的最大優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)動(dòng)力輥出現(xiàn)磨損，直徑減小時(shí)，只須將帶輪直徑減小，從而達(dá)到所有動(dòng)力輥速度匹配。
六、結(jié)束語(yǔ)
本產(chǎn)品經(jīng)用戶實(shí)際使用，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。用戶反映該設(shè)備操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定，收卷質(zhì)量好，分切出的薄膜符合電容器制造的要求。是金屬化薄膜電容器和膜料行業(yè)的一種理想的分切工藝設(shè)備。投入批量后已被用戶廣泛應(yīng)用。
