自動化厚度控制 × 即時回饋 × 製程穩定最佳化

T 型模頭控制系統

智慧調模 · 厚度均勻化 · 製程穩定度全面提升

產品背景

國內知名 T-Die 製造大廠在長年生產各式大小型薄膜模頭的經驗中,累積了深厚的製程 know-how。然而,隨著加工材料日益多樣、製程條件變化更加頻繁,傳統依靠人工調 整螺絲的 T-Die 逐漸暴露出其限制——調模過程難以被量化紀錄、調整精度受限於作 業者手感,且不同人員之間缺乏可傳承的客觀依據。

為提升調模效率並降低對經驗的依賴,該大廠啟動了 T 型模頭自動控制系統的研發 計畫,希望藉由測厚量測、演算控制與精準驅動的整合,建立一套可記錄、可重複、 可控的智慧化調模流程。本案便在此背景下展開,透過我們在量測整合、控制演算法 與自動化系統的技術能量,協助客戶打造下一代的 T-Die 自動化調模架構。

產品架構

T 型模頭控制系統架構圖

本系統的運作核心在於「量測回饋」「控制演算」與「驅動執行」三大模組的整合。透過線上 測厚設備取得即時厚度分佈,系統能將量測結果轉換為可用的分析資訊,並依據模型化後的調 模邏輯計算各調整區段的控制輸入。計算完成後,由伺服驅動組件精準執行模唇螺栓的位移調 整,使 T-Die 能在運轉過程中持續維持厚度穩定。

整個流程以封閉式迴路運作,所有調整動作皆能被系統自動記錄,包含厚度變化、控制輸出與 調整歷程。這種資料化的架構不僅提升調模效率,也讓日後的製程分析與經驗傳承更為客觀且 可靠,而不需暴露任何專屬的製程參數或控制細節。

其中控制系統架構由「厚度回饋分析」與「模唇控制模組」兩大部分組成。 首先,在厚度量測端,系統整合線上測厚儀並提供即時圖控回饋,不僅能直 接觀看原始厚度曲線,也可依需求調整 MD*1 與 TD 方向的數位濾波器,以更 有效地觀察厚度變化趨勢。系統同時具備熱圖(Heat Map)與散佈圖(Scatter Plot) 等視覺化工具,使厚度特徵能被清楚呈現,協助使用者迅速掌握製程狀態。

在模唇控制端,系統支援依模頭規格自由設定可控制的模唇區段與伺服馬達 數量,並具備完整的配方管理(Golden Receipt)以便快速套用製程設定。 核心的控制演算法專注於 TD 方向厚度均勻性的閉迴路調整[*註1],並提供 多種不同響應速度的控制模型,因應各種材料特性與加工條件下的物理變化 。此外,為因應機械工程人員對模唇變形的關注,我們整合了 AI 基於歷史 數據的模唇相對位置預估模型,使結構變化趨勢能被有效呈現;而對製程人 員,系統則提供反映製程穩定度的視覺化圖表,協助快速評估調模狀況與生 產一致性。

[*註1] 若需控制 MD 方向,系統可在取得押出機螺桿馬達或捲收引取系統的 控制權限後配合運作。

            flowchart TD

                A[線上測厚儀
Thickness Gauge] --> B[厚度資料擷取
Raw Data Acquisition] B --> C[數位濾波器處理
MD / TD Digital Filters] C --> D[視覺化分析
Heat Map / Scatter Plot / Trends] D --> E[控制需求判斷
Feature Analysis] E --> F[核心控制演算法
TD Thickness Uniformity Control] F --> G[控制模式選擇
不同響應速度控制模型] G --> H[模唇控制設定
Lip Zone Configuration
Motor Count Setup] H --> I[伺服馬達驅動
Servo Motor Actuation] I --> J[模唇位置預估
AI-based Lip Position Prediction] J --> K[視覺化監控
Process Stability Dashboard] K --> B:::loopback classDef loopback stroke-dasharray: 5 5;

關鍵技術(技術樹索引)

本系統整合多項核心技術,以達成高效率、自動化的模頭厚度控制,點擊可導向對應技術說明頁面

適用領域

核心運作模式為 感測 → 控制 → 監視 ,適用於任何符合此流程的製程,都有導入的機會。

🎞️ 塑膠薄膜押出

厚度均勻度要求高的薄膜製程,透過自動控制系統可大幅提升穩定性與生產效率。

📦 包裝材料製造

食品包材與工業包材等高品質製程,可確保厚度一致性並降低報廢率。

📐 高精度工業薄膜

光學膜與功能性薄膜等高規格製程,支援精密調模與歷史數據追蹤。

⚙️ 塗佈製程

需要用到與T-Die概念相仿的製程,可導入此系統以提升穩定性與精度。

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