【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于真空卷繞鍍膜，具體涉及一種用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，以及在該方法中使用的真空卷繞鍍膜設備。
技術介紹
1、真空卷繞鍍膜技術因其大面積、低成本、連續性等特點，成為廣泛應用于光伏、平板顯示及汽車動力電池等領域的薄膜產品制備的核心技術。在真空卷繞鍍膜過程中，鍍膜輥作為卷繞鍍膜設備中的核心裝置，其對柔性薄膜的冷卻作用對柔性薄膜產品的質量至關重要，而柔性薄膜在鍍膜輥上的貼附狀態則直接影響著鍍膜輥對柔性薄膜的冷卻效果。目前增強柔性薄膜貼輥程度的主要方式為靜電偏壓吸附，即在柔性薄膜和鍍膜輥上分別施加極性相反的直流偏壓，使柔性薄膜在繞經鍍膜輥時受靜電吸附作用緊密貼附在鍍膜輥表面，并和鍍膜輥之間形成良好的熱交換冷卻作用，使柔性薄膜避免因受到真空鍍膜過程中的高溫作用而發生褶皺、熱變形等質量問題。
2、然而，靜電偏壓吸附的強度也需要得到適當的調節，如果柔性薄膜在鍍膜輥上貼附不足，會使柔性薄膜在鍍膜過程中難以受到足夠的冷卻，由于溫度過高導致褶皺、變形，甚至直接斷膜；若貼附過于緊密，則可能會導致柔性薄膜溫度過低，對柔性薄膜表面沉積的膜層質量帶來一定的影響。另外，在持續時間較長的卷繞鍍膜過程中，受到某些工藝條件的影響，真空鍍膜的環境溫度可能會發生不同程度的波動，此時，如果無法及時調節柔性薄膜的貼輥狀態使柔性薄膜表面溫度保持穩定，會使整卷柔性薄膜鍍膜產品在鍍膜生產周期的前后段存在質量和性能不穩定的情況，給生產者帶來困擾。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本專利技術提
2、在該柔性薄膜貼輥調節控制方法中，真空卷繞鍍膜設備的鍍膜輥上施加有正偏壓，鍍膜輥中通有冷卻介質；在鍍膜輥下游的相鄰位置上設置有偏壓輥，通過偏壓輥對柔性薄膜施加負偏壓，柔性薄膜繞經偏壓輥和鍍膜輥時與輥面接觸的表面分別為柔性薄膜的兩個不同的表面；受靜電吸附作用，柔性薄膜在繞經鍍膜輥時貼附在鍍膜輥上接受鍍膜輥的冷卻，同時，通過真空蒸鍍在柔性薄膜上沉積導電膜層；采用溫度傳感器在線檢測貼附在鍍膜輥上的柔性薄膜的溫度信號，然后將溫度信號傳遞給真空卷繞鍍膜設備的貼輥控制系統，貼輥控制系統根據該溫度信號實時對柔性薄膜在鍍膜輥上的貼附狀況進行調節控制；對貼附狀況的調節控制包括調節控制柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角和調節控制柔性薄膜與鍍膜輥之間的吸附力；對吸附力的調節控制是通過調節控制偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距進行的，而不是采用改變鍍膜輥或偏壓輥上的偏壓值來實現的。柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角在120～300°范圍內調節，貼輥包角的調節幅度在0-120°，調節精度為0.1°；偏壓輥和鍍膜輥之間的軸間距的調節幅度在0.5～15cm范圍內，調節精度為0.1mm。
3、柔性薄膜的成分為選自苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯(pp)、聚酰亞胺(pi)中的一種；在柔性薄膜上沉積的導電膜層成分為選自銅、鋁、銀、鎳、鉬、鈦、鈮、鐵、鋅、不銹鋼中的一種。
4、鍍膜輥的輥軸的軸承座上安裝有轉動裝置，轉動裝置包括齒輪狀主體、齒輪驅動機構和驅動電機一；齒輪狀主體的外側固定有平動裝置，平動裝置包括連接板、絲杠驅動機構、滑塊、滑軌和驅動電機二；連接板安裝在滑塊上，偏壓輥的輥軸的軸端座安裝在連接板上。齒輪驅動機構包括驅動軸和在驅動軸上設置的小齒輪。轉動裝置和平動裝置的數量均為2個，2個轉動裝置分別安裝在鍍膜輥兩端輥軸的軸承座上。
5、貼輥控制系統控制驅動電機一通過齒輪驅動機構驅動齒輪狀主體繞鍍膜輥的輥軸轉動某一角度，齒輪狀主體帶動偏壓輥的輥軸繞鍍膜輥的輥軸轉動相應角度，從而實現調節控制柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角。貼輥控制系統控制驅動電機二通過絲杠驅動機構驅動滑塊沿滑軌滑動某一距離，滑塊帶動連接板沿偏壓輥和鍍膜輥軸心連線方向做相應距離的平移，從而實現調節控制偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距。
6、當檢測到的溫度信號高于目標溫度值時，貼輥控制系統調節增大柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角，同時，貼輥控制系統調節縮小偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距，增大柔性薄膜與鍍膜輥之間的吸附力，提高鍍膜輥對柔性薄膜的冷卻效果。
7、當檢測到的溫度信號低于目標溫度值時，貼輥控制系統調節減小柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角，同時，貼輥控制系統調節增大偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距，減小柔性薄膜與鍍膜輥之間的吸附力，降低鍍膜輥對柔性薄膜的冷卻效果。
8、在真空卷繞鍍膜過程中，柔性薄膜的表面溫度對沉積其上的膜材粒子的遷移動能和遷移率等成膜行為特性有著較大的影響，從而影響膜層的微觀結構和成膜速率。為了使柔性薄膜上沉積的膜層呈現良好的微觀結構和成膜速率并保持穩定，在本專利技術中，預先在貼輥控制系統中設置適于某材質導電膜層在柔性薄膜上成膜的目標溫度值，柔性薄膜貼輥控制系統通過對柔性薄膜在鍍膜輥上的貼附狀況的調節控制，對貼附在鍍膜輥上的柔性薄膜的溫度進行反饋控制，使該溫度趨近于貼輥控制系統中設置的目標溫度值，并使貼附在鍍膜輥上的柔性薄膜的溫度在整個真空卷繞鍍膜過程保持穩定。
9、在行業內采用靜電偏壓吸附方式增強柔性薄膜貼輥強度的現有技術中，通常會采用改變鍍膜輥或偏壓輥上的偏壓值來增強或減弱柔性薄膜與鍍膜輥之間的吸附力，達到調節鍍膜輥對柔性薄膜的冷卻效果的目的。但專利技術人發現，在持續時間較長的卷繞鍍膜生產過程中，如果通過實時調節偏壓值來應對真空鍍膜環境溫度波動對柔性薄膜溫度的影響，使柔性薄膜表面溫度保持穩定，生產出的鍍膜產品在某些長度段的性能和膜層微觀結構會與其它長度段存在不同程度的差異，影響整卷柔性薄膜鍍膜產品的穩定和一致性。專利技術人通過研究發現，這一現象與鍍膜生產過程中為保持柔性薄膜冷卻效果穩定而不時調節改變鍍膜輥或偏壓輥上的偏壓值有關。當柔性薄膜受靜電吸附力貼附在鍍膜輥上時，柔性薄膜表面會分布具有一定強度和分布特性的偏壓電場，而這一偏壓電場的強度和分布特性與鍍膜輥上的偏壓值及偏壓輥施加在柔性薄膜上的偏壓值直接相關。當在柔性薄膜上沉積導電膜層時，沉積到柔性薄膜表面的導電的膜材粒子受到偏壓電場影響在成膜前會產生不同程度的運動趨勢，改變膜材粒子的成膜行為，而這一因素會對膜層的微觀結構產生不同程度的影響。在真空卷繞鍍膜生產過程中，當工藝條件比較穩定時，鍍膜輥和偏壓輥上的偏壓值保持穩定即可維持柔性薄膜冷卻效果穩定，此時，由于膜層沉積條件和柔性薄膜表面分布的偏壓電場都比較穩定，所以沉積膜層的微觀結構和性能也都能比較穩定。但是，當受到某些工藝條件波動影響，真空鍍膜的環境溫度發生波動的情況下，一旦調節改變鍍膜輥或偏壓輥上的偏壓值來調節鍍膜輥對柔性薄膜的冷卻效果，柔性薄膜表面分布的偏壓電場就會發生改變，使導電的膜材粒子的運動趨勢和成膜行為產生變化，從而在不同程度上影響該長度段本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，用于柔性薄膜在真空卷繞鍍膜設備中進行真空卷繞鍍膜過程，其特征在于，在該方法中，真空卷繞鍍膜設備的鍍膜輥上施加有正偏壓，鍍膜輥中通有冷卻介質；在鍍膜輥下游的相鄰位置上設置有偏壓輥，通過偏壓輥對柔性薄膜施加負偏壓，柔性薄膜繞經偏壓輥和鍍膜輥時與輥面接觸的表面分別為柔性薄膜的兩個不同的表面；受靜電吸附作用，柔性薄膜在繞經鍍膜輥時貼附在鍍膜輥上接受鍍膜輥的冷卻，同時，通過真空蒸鍍在柔性薄膜上沉積導電膜層；采用溫度傳感器在線檢測貼附在鍍膜輥上的柔性薄膜的溫度信號，真空卷繞鍍膜設備的貼輥控制系統根據該溫度信號發出控制指令，實時對柔性薄膜在鍍膜輥上的貼附狀況進行調節控制；對貼附狀況的調節控制包括調節控制柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角和調節控制柔性薄膜與鍍膜輥之間的吸附力；對吸附力的調節控制是通過調節控制偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距進行的，而不是采用改變鍍膜輥或偏壓輥上的偏壓值來實現的。
2.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角在120～300°范圍內調節，貼輥包角的調
3.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，柔性薄膜的成分為選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚酰亞胺中的一種；在柔性薄膜上沉積的導電膜層成分為選自銅、鋁、銀、鎳、鉬、鈦、鈮、鐵、鋅、不銹鋼中的一種。
4.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，鍍膜輥的輥軸的軸承座上安裝有轉動裝置，轉動裝置包括齒輪狀主體、齒輪驅動機構和驅動電機一；齒輪狀主體的外側固定有平動裝置，平動裝置包括連接板、絲杠驅動機構、滑塊、滑軌和驅動電機二；連接板安裝在滑塊上，偏壓輥的輥軸的軸端座安裝在連接板上。
5.根據權利要求4所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，貼輥控制系統控制驅動電機一通過齒輪驅動機構驅動齒輪狀主體繞鍍膜輥的輥軸轉動某一角度，齒輪狀主體帶動偏壓輥的輥軸繞鍍膜輥的輥軸轉動相應角度，從而實現調節控制柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角。
6.根據權利要求4所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，貼輥控制系統控制驅動電機二通過絲杠驅動機構驅動滑塊沿滑軌滑動某一距離，滑塊帶動連接板沿偏壓輥和鍍膜輥軸心連線方向做相應距離的平移，從而實現調節控制偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距。
7.根據權利要求4所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，轉動裝置和平動裝置的數量均為2個。
8.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，當檢測到的溫度信號高于目標溫度值時，貼輥控制系統調節增大柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角，同時，貼輥控制系統調節縮小偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距，增大柔性薄膜與鍍膜輥之間的吸附力，提高鍍膜輥對柔性薄膜的冷卻效果。
9.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，當檢測到的溫度信號低于目標溫度值時，貼輥控制系統調節減小柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角，同時，貼輥控制系統調節增大偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距，減小柔性薄膜與鍍膜輥之間的吸附力，降低鍍膜輥對柔性薄膜的冷卻效果。
10.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，貼輥控制系統通過對柔性薄膜在鍍膜輥上的貼附狀況的調節控制，對貼附在鍍膜輥上的柔性薄膜的溫度進行反饋控制，使該溫度趨近于預先在貼輥控制系統中設置的目標溫度值，并使貼附在鍍膜輥上的柔性薄膜的溫度在整個真空卷繞鍍膜過程保持穩定。
...【技術特征摘要】
1.一種用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，用于柔性薄膜在真空卷繞鍍膜設備中進行真空卷繞鍍膜過程，其特征在于，在該方法中，真空卷繞鍍膜設備的鍍膜輥上施加有正偏壓，鍍膜輥中通有冷卻介質；在鍍膜輥下游的相鄰位置上設置有偏壓輥，通過偏壓輥對柔性薄膜施加負偏壓，柔性薄膜繞經偏壓輥和鍍膜輥時與輥面接觸的表面分別為柔性薄膜的兩個不同的表面；受靜電吸附作用，柔性薄膜在繞經鍍膜輥時貼附在鍍膜輥上接受鍍膜輥的冷卻，同時，通過真空蒸鍍在柔性薄膜上沉積導電膜層；采用溫度傳感器在線檢測貼附在鍍膜輥上的柔性薄膜的溫度信號，真空卷繞鍍膜設備的貼輥控制系統根據該溫度信號發出控制指令，實時對柔性薄膜在鍍膜輥上的貼附狀況進行調節控制；對貼附狀況的調節控制包括調節控制柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角和調節控制柔性薄膜與鍍膜輥之間的吸附力；對吸附力的調節控制是通過調節控制偏壓輥與鍍膜輥之間的軸間距進行的，而不是采用改變鍍膜輥或偏壓輥上的偏壓值來實現的。
2.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，柔性薄膜繞經鍍膜輥的貼輥包角在120～300°范圍內調節，貼輥包角的調節幅度在0-120°，調節精度為0.1°；偏壓輥和鍍膜輥之間的軸間距的調節幅度在0.5～15cm范圍內，調節精度為0.1mm。
3.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，柔性薄膜的成分為選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚酰亞胺中的一種；在柔性薄膜上沉積的導電膜層成分為選自銅、鋁、銀、鎳、鉬、鈦、鈮、鐵、鋅、不銹鋼中的一種。
4.根據權利要求1所述的用于真空卷繞鍍膜的柔性薄膜貼輥調節控制方法，其特征在于，鍍膜輥的輥軸的軸承座上安裝有轉動裝置，轉動裝置包括齒輪狀主體、齒輪驅動機構和驅動電機一；齒輪狀主體的外側固定有平動裝置，平動裝置包括連接板、絲杠驅動機構、滑塊、滑軌和驅動電機二；連接...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉坤，楊勝權，滕帥，魯現航，謝元華，
申請(專利權)人：東北大學，
類型：發明
國別省市：
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