עקרון הפעולה של מכונת דפוס מכה

סקירה פשוטה
בתהליך הייצור של סרט מנופח, אחידות העובי של הסרט היא אינדיקטור מכריע. ניתן לשלוט באחידות העובי האורך באמצעות יציבות האקסטרוזיה ומהירות המתיחה, בעוד שאחידות העובי הרוחבי של הסרט תלויה בדרך כלל בייצור המדויק של ראש התבנית ובשינויים עם פרמטרי תהליך הייצור. על מנת לשפר את אחידות העובי הרוחבי של הסרט, יש להציג מערכת בקרת עובי רוחב אוטומטית, שיטות הבקרה הנפוצות כוללות ראש תבנית אוטומטי (בקרת בורג הרחבה תרמית) וטבעת אוויר אוטומטית. מאמר זה מציג בעיקר את העיקרון והיישום של טבעת אוויר אוטומטית.
עקרונות בסיסיים
מבנה טבעת האוויר האוטומטית נוקט בשיטת יציאת אוויר כפולה, שבה נפח האוויר של יציאת האוויר התחתון נשאר קבוע, והיקף יציאת האוויר העליון מחולק למספר תעלות אוויר. כל תעלת אוויר מורכבת מתא אוויר, שסתום, מנוע וכו'. המנוע מניע את השסתום כדי להתאים את פתח תעלת האוויר ולשלוט בנפח האוויר של כל תעלת אוויר.
במהלך תהליך הבקרה, חיישן העובי מזהה אות של עובי סרט דק ומשדר אותו למחשב. המחשב משווה את אות העובי עם העובי הממוצע שנקבע הנוכחי, מחשב על סמך סטיית העובי ומגמת שינוי העקומה, ושולט במנוע כדי להניע את השסתום לנוע. כאשר הסרט הדק הוא דק, המנוע נע קדימה ויציאת האוויר מופנה למטה; להיפך, המנוע נע בכיוון ההפוך ויציאת האוויר גדלה. על ידי שינוי נפח האוויר בכל נקודה על היקף טבעת האוויר והתאמת מהירות הקירור בכל נקודה, סטיית העובי הרוחבית של הסרט נשלטת בטווח היעד.
תוכנית שליטה
טבעת רוח אוטומטית היא מערכת בקרה מקוונת בזמן אמת, שבה האובייקטים הנשלטים הם מספר מנועים המפוזרים על טבעת הרוח. זרימת האוויר הקירור הנשלחת על ידי המאוורר מופצת לכל צינור אוויר דרך הלחץ הקבוע של תא האוויר של טבעת האוויר. המנוע מניע את השסתום כדי להתאים את גודל יציאת האוויר ונפח האוויר, לשנות את אפקט הקירור של ריק הסרט בפריקת ראש התבנית ולשלוט בעובי הסרט. מתהליך הבקרה, אין קשר ברור בין השינוי בעובי הסרט לבין כמות הבקרה של המנוע, השונות הלא ליניארית והבלתי סדירה בין שינויי העובי של סרטים דקים שונים ומצבים שונים של שסתומים, כמו גם משתני הבקרה, יש השפעה משמעותית על נקודות סמוכות בכל פעם שסתום מותאם. יתר על כן, להתאמה יש היסטרזיס, מה שהופך את הרגעים השונים לקשורים זה בזה. עבור מערכת אי הוודאות המאוד לא ליניארית, מצמודה חזק, משתנה בזמן ובקרה, המודל המתמטי המדויק שלה הוא כמעט בלתי אפשרי לקבוע, וגם אם ניתן לבסס מודל מתמטי, הוא מורכב מאוד, קשה לפתרון ולכן יש אין ערך מעשי, בעוד שלשליטה מסורתית יש השפעות בקרה טובות יותר על מודלים מסוימים יחסית של בקרה, בעוד שלמידע משוב מאוד לא ליניארי, לא ודאי ומורכב, אפקט הבקרה גרוע מאוד או אפילו חסר אונים. בהתחשב בכך, בחרנו באלגוריתם הבקרה המטושטש. במקביל, שינוי גורם הכימות המעורפל יכול להתאים טוב יותר לשינויים בפרמטרים של המערכת.