Точная резка, открывающая будущее: раскрытие базовой технологии нового поколения оптических машин для резки пленки

С ростом популярности смартфонов, планшетов, ЖК-телевизоров, дисплеев автомобилей на новых источниках энергии и даже устройств виртуальной и дополненной реальности мы давно привыкли к красочным, чётким и реалистичным визуальным впечатлениям. За всем этим неразрывно связаны слои, казалось бы, незаметных, но важных материалов — оптических плёнок.

Оптические плёнки, такие как осветляющие, диффузионные, отражающие, квантово-точечные и т.д., являются «нервами» и «душой» дисплейной панели, напрямую влияющей на яркость, контрастность, цветовой охват и угол обзора устройства. Эти дорогостоящие, деликатные и хрупкие оптические плёнки проходят важнейший процесс – резку перед выпуском с завода. То есть рулон мастер-пленки точно нарезается на готовые рулоны различной ширины в соответствии с потребностями заказчика.

«Точная резка» — задача не из лёгких, и разница между раем и адом — это разница между заусенцами, царапинами, складками и точками разрыва кристалла... Любые микродефекты могут привести к браку всего рулона материала, что приведёт к значительным потерям. Поэтому новое поколение оптических плёнкорезательных машин — это уже не просто «режущий» инструмент, а высокотехнологичное интеллектуальное производственное оборудование, объединяющее в себе прецизионное оборудование, интеллектуальное управление и машинное зрение. Как же оно достигает своей миссии — «обеспечения будущего»? В чём же тайна его базовой технологии?

1. «Хирургический скальпель» высочайшей точности: технология режущей системы

Резка является основой работы всех продольно-резательных машин, и эволюция оборудования новых поколений в этом отношении является ничем иным, как революцией.

1. Высокая жёсткость и точность станины и направляющих: основа точности. Станина изготовлена ​​из натурального гранита или высокопрочной легированной стали с прецизионными линейными направляющими с предварительным натягом. Это гарантирует устойчивость станка при работе на высоких скоростях, полностью исключая дрожание реза, вызванное вибрацией, и обеспечивая физическую гарантию точности на уровне микронов.

2. Автономная система постоянного регулирования натяжения:

◦ Основная проблема: оптические пленочные материалы мягкие и податливые, и любые небольшие колебания натяжения во время высокоскоростной резки могут привести к растяжению, сморщиванию или даже разрыву пленки.

◦ Технологический прорыв: Новое поколение продольно-резательных машин оснащено системой сервоуправления натяжением с замкнутым контуром. Высокоточный датчик натяжения контролирует натяжение рулона в режиме реального времени и передает данные в центральный процессор (ПЛК), который мгновенно регулирует крутящий момент и скорость серводвигателей размотки и намотки, а также устанавливает несколько демпфирующих и плавающих роликов в секциях тяги и резки для формирования динамически сбалансированного «натяжного пула», обеспечивая заданное оптимальное и постоянное натяжение пленки на каждом этапе от размотки до размотки, подобно скольжению по спокойной воде озера.

3. Бесконтактная (воздушная) поддержка и перенос: для высококачественных оптических плёнок (таких как разделительная плёнка MLCC, CPI-плёнка) любой контакт может привести к появлению царапин. Новое поколение продольно-резательных машин использует технологию воздушной подвески, заменяя традиционные металлические ролики на воздушные подушки для поддержки и переноса плёнки, что обеспечивает «нулевой контакт» на протяжении всего процесса и надёжно защищает поверхность плёнки.

2. «Око мудрости» с проницательностью: система визуального осмотра и коррекции

Недостаточно иметь твердую «руку», нужно иметь ясный «глаз» и умный «мозг».

1. Система онлайн-инспекции с ПЗС-матрицей высокого разрешения: В процессе резки высокоскоростная камера непрерывно сканирует поверхность плёнки, выявляя и маркируя в режиме реального времени такие дефекты, как пятна, царапины, посторонние предметы и полосы. Система автоматически регистрирует местоположение, размер и тип дефектов, а также формирует отчёты о качестве, которые служат основой для отслеживания качества продукции и анализа больших данных.

2. Высокоточная система автоматической коррекции отклонения CPC/EPC:

◦ Зачем это нужно? Плёнка очень склонна к боковому отклонению на высоких скоростях, и как только кромка отклоняется от заданной траектории реза, последствия могут быть непредсказуемыми.

◦ Как это работает? Край плёнки или предварительно напечатанный линейный датчик отслеживается в режиме реального времени с помощью датчика края или линейной матрицы ПЗС, а сигнал положения передаётся на контроллер, который затем управляет корректирующим приводом (обычно полным набором поворотных рычагов), выполняя точную настройку за миллисекунды, чтобы гарантировать, что плёнка всегда движется по точному пути, а погрешность резки контролируется в пределах ±0,1 мм или даже ±0,05 мм.

3. «Цифровой мозг» стратегирования: интеллектуальное управление и анализ данных

Новое поколение продольно-резательных станков является воплощением Индустрии 4.0, и его «мозг» отличается высоким интеллектом.

1. Система полного сервопривода: заменяя традиционные длинные механические валы и частотно-регулируемые двигатели, каждый ключевой узел (размотка, тяга, намотка) приводится в движение независимым серводвигателем. Это обеспечивает большую гибкость и точность управления, а параметры процесса (такие как скорость, натяжение, конусность) можно свободно настраивать и быстро переключать с помощью программного обеспечения для адаптации к гибким производственным потребностям малых партий и разнообразных изделий.

2. Цифровые двойники и интеллектуальные алгоритмы:

◦ Оператор может предварительно задать все параметры резки на HMI (человеко-машинном интерфейсе), а система автоматически рассчитает и смоделирует эффект операции.

◦ Интеллектуальный алгоритм намотки может автоматически рассчитывать и оптимизировать давление намотки и конусность в соответствии с характеристиками материала, эффективно избегая распространенных проблем, таких как неравномерная намотка и разрушение «сердечника капусты».

◦ Система может записывать и изучать большие объемы данных по каждому производству и постоянно оптимизировать себя с помощью алгоритмов ИИ для повышения производительности и эффективности.

3. Интернет вещей (IoT) и удалённое управление и обслуживание: устройства подключаются к промышленной интернет-платформе для удалённого мониторинга, устранения неполадок и обновления программ. Инженеры могут отслеживать состояние оборудования и анализировать проблемы, находясь в любой точке мира, что значительно повышает скорость реагирования на послепродажные запросы и эффективность использования оборудования.

Расширение возможностей будущего: от демонстрации к новой энергии

Ценность нового поколения оптических машин для резки плёнки давно превзошла возможности традиционной индустрии дисплеев. В бурно развивающейся индустрии автомобилей на новых источниках энергии они используются для точной резки сепараторов литиевых аккумуляторов и инкапсуляционных плёнок из алюминиево-пластика; в области фотоэлектрической энергетики они применяются для резки плёнок для подложки солнечных элементов; в области гибкой электроники они являются незаменимым основным оборудованием для обработки специальных плёнок, таких как полиимидные (PI) и полиимидные (CPI).

заключение

Точность — вечная цель обрабатывающей промышленности. Новое поколение оптических плёнкорезательных машин совершило скачок от «мощной резки» к «интеллектуальной резке» благодаря глубокой интеграции прецизионной механики, интеллектуальных сенсорных технологий и цифровых алгоритмов управления. Это не только ключ к обеспечению качества высококачественных плёночных материалов, но и краеугольный камень продвижения инноваций и развития стратегически важных новых отраслей, таких как технологии дисплеев, новая энергетика и гибкая электроника. Именно этот точный «цифровой скальпель» бесшумно вырезает более чёткую, яркую и интеллектуальную картину будущего.