耐高温在线粘度计助力霓达薄膜涂胶工艺智能化跃迁

一、项目背景与需求分析

日本霓达株式会社常州生产基地作为集团重要的薄膜涂胶工艺核心产线，长期面临涂胶粘度动态监控难题。传统人工取样检测方式存在滞后性，无法满足半导体行业对涂布均匀性的微米级精度要求。尤其在高温涂布环境下（胶槽工作温度达80-120℃），普通粘度计易受热漂移影响，导致粘度值偏差超过±3%。去年常州霓达精密传动公司启动智能化改造项目，提出需采用耐高温在线粘度计实现0-50cP范围的实时监测，要求测量精度≤2%、响应时间＜5秒，并与MES系统深度集成。

 二、现场考察与技术攻关

项目组对涂胶车间展开为期两周的深度调研，发现三大技术痛点：

1. 动态安装挑战：胶槽每日需完成6-8次升降循环（行程152±0.5mm），要求传感器具备毫米级定位精度

2. 恶劣工况适配：涂胶介质含纳米级金属颗粒，316L不锈钢材质需通过标准耐腐蚀测试

3. 空间限制：导向轴侧安装区仅余38mm间隙，传感器外径须≤25mm

现场研究安装方案

经多方案比选，选定耐高温在线粘度计作为核心设备，其采用：

- 高温补偿算法（-20℃~200℃温漂＜0.01%/℃）

- 微振动式测量原理（高频采样）

- IP66防护等级与防爆认证

安装方案示意图

三、定制化安装方案设计

基于耐高温在线粘度计的特殊工况要求，工程团队创新开发"双自由度可调支架系统"：

1. 结构设计：

   - 主体采用304不锈钢激光切割成型（厚度5mm）

   - 配备M20×1.5快拆电气接口

2. 安装参数：

   - 探头插入深度：152±0.2mm

   - 距导向轴水平间距：18.5mm

   - 底部安全余量：≥3mm

现场安装图（表头部分）

四、实施过程与调试优化

项目组历时7天完成全系统部署，关键节点包括：

1. 相位安装：

   - 在导向轴支架开Φ6H7定位孔（位置度±0.05mm）

   - 采用防松脱不锈钢螺栓

2. 系统联调：

   - 4-20mA信号与PLC通讯测试（响应延迟＜200ms）

   - 开发专用上位机软件，实现：

     * 实时曲线显示（刷新率1Hz）

     * 数据存储（30天循环记录）

     * 异常报警（±2%阈值触发）

3. 工艺验证：

   - 连续运行测试，采集32768组数据

   - 系统稳定性达99.98%，较人工检测效率提升23倍

现场安装图

五、应用成效与价值创造

自耐高温在线粘度计系统投运以来，常州工厂取得显著效益：

1. 质量指标：

   - 涂布均匀性CPK从1.12提升至1.67

   - 年度质量损失减少280万元

2. 效率提升：

   - 换型时间缩短42%（原45分钟→26分钟）

   - 设备OEE提高11.3个百分点

3. 智能化进阶：

   - 构建粘度-温度-速度多变量控制模型

   - 实现与AGV调度系统的数据联动

趋势图

六、技术延伸与战略展望

此次成功应用推动霓达集团加速智能化布局：

1. 横向复制：已在泰国、墨西哥基地推广同方案

2. 纵向深化：开发集成AI算法系统，实现：

   - 粘度预测（提前5分钟预警准确率92%）

   - 自学习参数优化