CN101067211A - 电解铜箔表面处理机列传动的控制方法 - Google Patents

电解铜箔表面处理机列传动的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜箔表面处理机列传动的控制方法，是电解铜箔表面处理机列分为A、B、C、D、E五段组成，分别为A段酸洗粗化I段、B段粗化II固化I段、C段固化II－黑化段、D段镀锌镀铬段、E段双级水洗段；每段分别采用变频电机传动，通过变频电机直接控制机列各段的线速度，再利用前、后段之间的线速度差控制前、后段之间的张力，从而使电解铜箔表面处理机列连续运转。本发明有很好的实用性和推广性，同时本发明可大大降低投资成本、而且设备运行平稳、不易损坏、维修和操作简单，具有很好的经济效益与社会效益。

Description

电解铜箔表面处理机列传动的控制方法
技术领域
本发明涉及一种电解铜箔表面处理机，特别涉及一种电解铜箔表面处理机列传动的控制方法。
背景技术
电解铜箔表面处理的过程中，因铜箔薄而宽通用规格为12um--35um×1295mm，其牵引力过大、张力不均或各辊不同步都能致使铜箔拉断或扯破，为保证在电解铜箔表面处理中铜箔品质的完整性和工艺的连续性，现有的电解铜箔表面处理机列的生产线中均使用了大量的张力传感器、张力控制器、张力放大器、伺服驱动器和控制器；同时为方便控制，还使用了许多对应的PLC控制系统，导致电解铜箔表面处理机的生产设备成本非常高，每组机列最少需要人民币50万元，而且该设备损坏时必须专业维修人员才能维修，非常不便并且维修成本极高，不能很好的适应电解铜箔表面处理工艺。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新的电解铜箔表面处理机列传动控制方法。使用该方法可大大降低电解铜箔表面处理机列的投资成本，而且设备运行平稳、不易损坏、维修和操作简单。可以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案：电解铜箔表面处理机列传动的控制方法，其特点是将电解铜箔表面处理机列分为A、B、C、D、E五段组成，分别为A段酸洗-粗化I段、B段粗化II-固化I段、C段固化II-黑化段、D段镀锌镀铬段、E段双级水洗段；每段分别采用变频电机传动，通过变频电机直接控制机列各段的线速度，再利用前、后段之间的线速度差控制前、后段之间的张力，从而使电解铜箔表面处理机列连续运转。
上述的电解铜箔表面处理机列传动控制方法中，所述的前、后段之间的线速度差为，A段与B段0.02-0.05米/分、B段与C段0.02-0.05米/分、C段与D段0.10-0.15米/分、D段与E段0.10-0.20米/分。
前述的电解铜箔表面处理机列传动控制方法中，A、B、C和D段由上下两部分构成，上部分是由电动机1通过平皮带轮和平皮带与通电辊2连接，再由安装在通电辊2上的过轮和平皮带与导向棍3连接；下部分则是由电动机6通过平皮带轮和平皮带与相邻的两个液槽的液下辊4串接，并由连接在液槽的液下辊4上的过轮和平皮带与相邻水洗槽液下辊5连接；E段由导向辊3、水洗液下辊5和电动机6串接而成。
前述的电解铜箔表面处理机列传动控制方法中，A、B、C、D和E五段线速度的控制，可通过控制变频电机的转速、改变变频电机的减速比、皮带轮节径、水洗槽液下辊5的轴径或液槽的液下辊4的轴径进行。
与现有技术比较，本发明通过取消原有电解铜箔表面处理机列上的PLC控制系统、张力传感器、张力控制器及张力放大器、伺服电机和控制器；采用变频减速电机为工作动力，通过调节变频减速电机的转速、皮带轮节径以及各辊的轴径来调节电解铜箔表面处理机列传动的线速度，使后段的线速度比前段的线速度快，通过其线速度的差从而实现其整体线速度的张力控制达到电解铜箔表面处理机列传动的要求，同时简化了电解铜箔表面处理机的控制过程和维修，且变频驱动投资成本仅为每组机列5.1万元，大大降低了设备的制作成本，同时将多锲带传动改为多段独立驱动的单级平皮带传动，解决了现有表面处理传动的不稳定性，有很好的实用性和推广性，同时本发明具有很好的经济效益与社会效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A段结构放大示意图。
具体实施方式
实施例：如图1所示，电解铜箔表面处理的过程中，因铜箔薄而宽通用规格为12um--35um×1295mm，牵引力过大、张力不均或各辊不同步都能致使铜箔拉断或扯破，为保证在电解铜箔表面处理中铜箔品质的完整性和工艺的连续性，现有的电解铜箔表面处理机列中均通过采用张力传感器、张力控制器、张力放大器、伺服驱动器和PLC控制器来保证整个表面处理过程，但电解铜箔表面处理的工序非常繁多，有酸洗、粗化I、粗化II、固化I、固化II、黑化、镀锌、镀铬、双级水洗等十几道工序才能完成整个电解铜箔表面处理的过程，因每道表面处理过程就需一套张力控制传动系统、伺服电动机和PLC控制系统，致使一套电解铜箔表面处理机列的造价就高达50万元。现经申请人长时间的工作和总结发现，现将电解铜箔表面处理机列分为A、B、C、D、E五段，A段为酸洗粗化I段、B段为粗化II-固化I段、C段为固化II-黑化段、D段为镀锌-镀铬段、E段为双级水洗段；其中A、B、C和D段由上下两部分构成，上部分是由变频电动机1通过平皮带轮和平皮带与通电辊2连接，再由安装在通电辊2上的过轮和平皮带与导向棍3连接；下部分则是由变频电动机6通过平皮带轮和平皮带与相邻的两个液槽的液下辊4串接，并由连接在液槽的液下辊4上的过轮和平皮带与相邻水洗槽液下辊5连接；E段为双水系段，较为特殊则由导向辊3、水洗液下辊5和变频减速电动机6串接而成，使整个电解铜箔表面处理机列按单级平皮带传动；其控制过程是由A、B、C、D和E五段传动的线速度进行控制，其中A、B、C、D和E各段的线速度是依次增加快的，使每段之间都才产生线速度差，经过长时间总结，A、B、C、D和E五段前、后段之间的线速度差为，A段与B段0.02-0.05米/分、B段与C段0.02-0.05米/分、C段与D段0.10-0.15米/分、D段与E段0.10-0.20米/分，这样就可通过A、B、C、D和E段的线速度差来产生电解铜箔表面处理的张力，从而使电解铜箔表面处理机列连续传动。其中A、B、C、D和E五段传动的线速度可通过调节变频电动机1和变频电动机6的输出转速和减速比，各转轴的皮带轮节径、水洗槽液下辊5和液槽的液下辊4的轴径来设定。其控制原理如下：铜箔在传动过程中的张力主要是通过前后两个传动单元例如A段与B段之间的线速度差形成的。设A段为一稳速系统，线速度v1是恒定的，而v2＝πD N2，即v2随卷径D或电机的转速N2的增大而线性上升，两个单元之间的张力F为
F＝SY/L∫0 t(V2-V1)dt    (1)
(1)式中：F-铜箔承受的张力；S-铜箔的截面积；L-传动点A、B之间的距离；Y-铜箔的弹性模量；v1、v2-两个传动点A、B处的线速度。由式(1)并推理可知，该系统在稳定运行时其张力的主要扰动量是各辊卷径D和电机的转速N，而本系统中各辊的卷径是不变的，那么其张力的扰动量则为电机的转速N。该表面处理传动系统为了控制铜箔在传动过程中平稳、运行可靠需使后段B的张力大于前段A的张力，从上推理可知只有控制其各段的电机的转速N从而实现其各段的线速度差使设备连续运转。
为更好的讲明内在的关系，现以表面处理机列的A段为例，如图2所示，铜箔7运动过程是铜箔7液槽的液下辊4-1穿过，再依次与导向辊3-1、水洗液下辊5-1、通电辊2-1、液槽的液下辊4-2、导向辊3-2、水洗液下辊5-2、通电辊2-2连接；转轴的运动过程是由上下部分组成，上部分是由电动机1-1通过平皮带轮和平皮带与通电辊2-1连接，再由安装在通电辊2-1上的过轮和平皮带与导向棍3-1连接；电动机1-2通过平皮带轮和平皮带与通电辊2-2连接，再由安装在通电辊2-2上的过轮和平皮带与导向棍3-2连接；下部分是由变频电动机6通过平皮带轮和平皮带将液槽的液下辊4-1和液槽的液下辊4-2连接；液槽的液下辊4-1和液槽的液下辊4-2再分别通过过轮和平皮带与相邻水洗槽液下辊5-1和水洗槽液下辊5-2连接。
转速调节方面，因液槽的液下辊4-1和液槽的液下辊4-2同时由变频电动机6通过平皮带连接，当连接在液槽的液下辊4-1上的平皮带轮大于液槽的液下辊4-2上的平皮带轮时，就可使由同一个变频电机6带动的液槽的液下辊4-1的转速小于液槽的液下辊4-2的转速，同理由皮带连接液槽的液下辊4-1与水洗槽液下辊5-1、液槽的液下辊4-2与水洗槽液下辊5-2、电动机1-1与通电辊2-1、通电辊2-1导向棍3-1、电动机1-2与通电辊2-2和通电辊2-2导向棍3-2之间的转速差也可根据调节皮带轮的大小来调节；同样因变频电机1和变频电机6的转速也可准确调节，以A段为例则要求液槽的液下辊4-1、导向辊3-1、水洗液下辊5-1、通电辊2-1、液槽的液下辊4-2、导向辊3-2、水洗液下辊5-2、通电辊2-2的转速是依次增大的。
由以上类推，A、B、C、D和E各段的线速度是依次增快的，设置在A、B、C、D和E各段的变频电机1和变频电机6的转速也是依次变快的。

Claims (4)

1.电解铜箔表面处理机列传动的控制方法，其特征在于：将电解铜箔表面处理机列分为A、B、C、D、E五段组成，分别为A段酸洗-粗化I段、B段粗化II-固化I段、C段固化II-黑化段、D段镀锌-镀铬段、E段双级水洗段；每段分别采用变频电机传动，通过变频电机直接控制机列各段的线速度，再利用前、后段之间的线速度差控制前、后段之间的张力，从而使电解铜箔表面处理机列连续运转。
2.根据权利要求1所述的电解铜箔表面处理机列传动的控制方法，其特征在于：所述的前、后段之间的线速度差为，A段与B段0.02-0.05米/分、B段与C段0.02-0.05米/分、C段与D段0.10-0.15米/分、D段与E段0.10-0.20米/分。
3.根据权利要求1或2所述的电解铜箔表面处理机列传动的控制方法，其特征在于：A、B、C和D段由上下两部分构成，上部分是由电动机(1)通过平皮带轮和平皮带与通电辊(2)连接，再由安装在通电辊(2)上的过轮和平皮带与导向棍(3)连接；下部分则是由电动机(6)通过平皮带轮和平皮带与相邻的两个液槽的液下辊(4)串接，并由连接在液槽的液下辊(4)上的过轮和平皮带与相邻水洗槽液下辊(5)连接；E段由导向辊(3)、水洗液下辊(5)和电动机(6)串接而成。
4.根据权利要求3所述的电解铜箔表面处理机列传动的控制方法，其特征在于：A、B、C、D和E五段线速度的控制，通过控制变频电机的转速、改变变频电机的减速比、皮带轮节径、水洗槽液下辊(5)的轴径或液槽的液下辊(4)的轴径进行。
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