汕头市庆达机电设备有限公司 杨伟光 陈烁升
摘要：多功能涂布实验机作为集成多种涂布工艺与涂层处理功能的实验室设备，已广泛应用于材料科学、电子信息、光学工程及生物医药等领域，成为行业技术创新焦点。随着智能化技术的深入发展，该设备的智能化升级与应用拓展展现出巨大市场潜力。本文通过系统阐述多功能涂布实验机的技术特性与创新优势，旨在推动智能化涂布技术的产业化进程，为科研机构的前沿探索及制造企业的工艺优化提供可靠数据支撑，共同开启精准涂布的新纪元。
一、市场背景
在材料科学与工业制造领域的快速发展进程中，涂布技术作为核心工艺之一，其精度与效率的提升对推动科技进步和产业升级起着至关重要的作用。随着新材料产业的蓬勃兴起以及科研需求的持续升级，一款集成智能化与多功能特性的涂布实验机应运而生，为科研人员和工程师提供了前所未有的创新平台。这款智能化多功能涂布实验机凭借卓越的技术性能、灵活的应用场景以及高效的智能控制，正引领涂布技术迈入全新发展阶段，为材料科学与工业制造领域的高质量发展注入强劲动能。
作为涂布技术领域的资深专家、潮汕星河奖获得者，汕头市庆达机电设备有限公司总经理陈耀渠先生带领研发团队，敏锐洞察到传统涂布设备在功能单一性、精度控制等方面的技术瓶颈。依托深厚的行业经验与创新能力，成功研发出新一代 SYJ650 型多功能涂布实验机。该设备以模块化设计理念为核心，通过与基材供应商、涂布材料厂商及终端用户的深度协同创新，实现了网纹辊刮刀正、逆涂布、狭缝挤出涂布、逗号刮刀涂布、微凹版涂布等五种涂布工艺的快速切换。
经客户测试生产验证，SYJ650 型设备可大大降低研发成本 ，涂层厚度控制精度 达到设计约定要求，生产效率大大提升，其创新成果已通过发明专利 "一种具备多种涂布方式的涂布头"（授权公告号：CN119186921B）获得知识产权保护。该设备不仅为客户提供了突破性的实验平台，更通过智能化工艺优化系统，推动涂布技术向纳米级精度、智能化生产方向跨越式发展，助力新材料研发与高端制造产业升级。
二、多功能涂布实验机主要特点：
【卓越性能 引领技术革新】
多功能涂布实验机集成了网纹辊刮刀正、逆涂布、逗号刮刀涂布、狭缝挤出涂布、微凹版涂布等多种先进涂布工艺，突破了传统设备功能单一的局限性，实现了多工艺的高度集成与灵活切换。设备采用精密涂布头设计与伺服驱动系统，可实现微米级至纳米级的涂层厚度控制，显著提升涂层均匀性和致密性，满足高端科研机构及制造企业对涂布精度的严苛要求。该设备支持从薄膜到纸质基材的全类型材料适配，为新型材料研发与产品创新提供了广阔空间。
【模块化设计，灵活多变】
模块化设计是该设备的另一大技术创新点。通过人机交互界面切换以及灵活的涂布头模块组合，用户可以轻松适应不同基材、不同涂布需求的工艺要求，大大提高了设备的灵活性和适用性。这种设计不仅降低了用户的运营成本和维护成本，更为科研创新与工艺优化提供了广阔的空间。
【节能高效 绿色生产】
设备搭载节能型干燥系统，采用高效风机与变频电磁感应加热技术，兼具加热速度快、热效率高、温度控制精准等优势。结合多段温控技术，确保各区段干燥效率与固化工艺的精准匹配。实测数据显示，相比传统干燥方式可节能 30%-50%，既符合绿色低碳生产趋势，又为用户构建可持续生产环境，助力企业实现绿色转型。
【电气控制，便捷高效】
设备采用 PLC 可编程逻辑控制器集成控制与直观的触摸式人机界面（HMI）交互设计，操作人员可通过屏幕轻松完成涂布参数设置与调整，并实时监控设备运行状态。该控制系统不仅提升了操作便捷性，更显著降低人为操作误差，确保实验与生产过程的重复性和稳定性。
设备配备了全自动张力控制、多点自动纠偏、温度全自动控制以及全伺服运动控制等先进功能，能够实现涂布全流程的自动化运行。系统会依据预设值自动对涂布速度、张力大小、温度高低等工艺参数进行精准调整，确保涂布过程始终处于最佳状态，保障涂布质量的稳定性和一致性。
此外，设备还配套了远程控制模块，操作人员可通过网络在远程终端对设备进行操作和监控，极大提升了操作的便捷性和管理效率。同时，设备预留了电气扩展接口，为后续添加新功能模块、接入更先进的传感器或控制系统等系统升级操作提供了坚实的硬件基础，便于设备在未来能够快速适应不断变化的生产需求和技术发展趋势。
三、多功能实验机设备详细介绍
国内外有多家开发多功能涂布实验机，针对各自领域定制设备，现以汕头市庆达机电有限公司开发SYJ650多功能涂布实验机设备为例，详细介绍涂布实验机如下：
SYJ650多功能涂布实验设备是卷对卷方式，适应于实验室或小型涂布产品创新开发。实验机中涂布头配置有网纹辊正、逆转涂布头、逗号刮刀涂布头、狭缝涂布头及微凹版涂布头等五种涂布方式，网纹辊正、逆转涂布头固定安装壁板上设计，其他三种涂布头采用高精度定位的滑轨小车式，精密定位机构，自动对中系统，通过PLC控制系统快速切换不同涂布模式，适应不同产品对涂料和基材需求，薄膜涂布烘道装置采用三段两米热风循环烘箱以及红外线辅助加热，干燥热效率高，能耗小，配套UV光固化装置，薄膜冷却采用双辊冷却，收卷采用全自动收卷机。
机组配置西门子 PLC 及一台 11″彩色触摸屏，对整机进行操作和控制，包括速度、张力控制、烘箱温度、在线检测、在线帮助、报警处理以及生产参数储存等等，操作直观方便。对整机多点驱动和多段张力实现动态同步控制；产品涂布均匀，成品表面无损伤压伤等缺陷。 驱动电机全部采用伺服电机，使整机运行张力平稳，有效保证涂布均匀及复合效果。
SYJ650多功能涂布实验设备主要技术参数：
附件设备工艺流程图如下：
设备工艺流程：
放送-电晕-牵引-涂布组合-真空吸附-烘箱组合-UV固化-双辊冷却-收卷
二放送复合
四、 多功能涂布实验机设备智能化升级与AI人工智能深度融合
未来的智能化多功能涂布实验机可一键启动，搭载智能控制系统，配备直观操作界面，参数设置、涂布过程监控与数据分析一键搞定。可根据用户不同产品要求，通过材料特性与工艺要求，分析影响涂层厚度的工艺参数，如涂布头类型、涂布速度、涂布材料（胶水）特性、刮刀间隙影响、涂布压力、环境因素等，系统可自动学习与优化涂布参数，快速匹配最佳涂布方案，大幅提高实验效率与重复性，让涂布实验变得简单高效，还可以通过AI算法预测涂层缺陷（如气泡、裂纹），以及视觉系统验证及并自动调整工艺参数。
随着AI技术的不断普及和深度应用，那些曾经高度依赖人工经验、需要反复试验和调试的技术岗位，正逐渐转变为通过引入人工智能技术来替代，实现从 "经验驱动" 到 "数据驱动" 的智能化转型。在涂布实验机研发过程中，通过可靠的智能传感器和控制算法，实现对整个涂布过程的智能监控和调节，提高生产效率和涂布品质。能够根据不同的涂布任务，自动调用最佳涂布参数，建立涂布工艺知识图谱，支持快速配方检索与智能推荐，实现个性化定制生产。系统构建深度学习模型预测涂层性能，集成数字孪生技术实现虚拟涂布验证，从而实现更加智能化的控制方式。
设备智能化解决方案主要包括数据采集与存储、数据分析与建模、参数优化、系统集成与反馈、持续改进，同时考虑系统的安全性和可靠性、可扩展性、实时性和用户友好性。考虑系统架构设计、核心算法实现，其功能为：
【客户个性化定制功能】
能够迅速响应客户的需求，并结合产品特性，利用AI技术，精准定制出最优化的配方，显著提升了客户满意度。
【智能数据采集及储存，快速配方优化功能】
涂布工艺的参数优化涉及涂布速度、涂胶量、涂胶均匀性等多个方面。需要在短时间内分析大量实验数据，利用历史数据来训练模型，快速找到最优的方案。相比传统的人工试错法，AI大大缩短了配方开发周期，提高了生产效率。
【自动化控制功能】
结合智能传感器和自动控制系统，能够实现实时监控和自动调节。不仅减少了人工干预的需求，还确保准确性和稳定性，进而提高了生产效率。
【缺陷预测及检测功能】
利用AI数据分析，结合机器视觉技术验证，能够实时检查生产中的缺陷，并自动分类和处理，等等。
【安全性和可靠性】
保障数据存储和传输的安全性，系统的容错能力，防止数据丢失或篡改。
五、市场前景广阔，潜力无限
1、 新兴市场的需求增长：随着全球经济的发展和新兴市场的崛起，亚洲、非洲等地区的基础设施建设和制造业快速发展，涂布行业市场提供了新的增长点，为多功能涂布实验机的推广应用提供了广阔的空间 。
2、技术创新推动行业发展：随着科技的不断进步和新技术的引入，涂布机将更加注重技术创新和智能化升级 。例如，引入先进的智能传感器、控制系统和人工智能技术，实现涂布过程的精准控制和智能化管理，提高生产效率和产品质量 。
3、环保政策的推动：在全球环保意识日益提高的背景下，环保政策将推动涂布机行业向绿色、环保方向发展。未来，涂布机企业需要更加注重环保和节能技术的应用，开发环保型涂布材料和技术，以满足市场对绿色产品的需求 。
展望未来，智能化多功能涂布实验机将继续在涂布技术领域发挥引领作用。随着人工智能、物联网、大数据等前沿技术的不断融合与创新应用，设备将实现更加智能化、自动化的操作与控制，为科研人员与工程师们提供更加精准、高效的涂布解决方案。同时，我们也期待与更多行业伙伴携手共进，共同推动涂布技术的创新发展，为材料科学与工业制造领域的高质量发展贡献更多智慧和力量。
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