Detalizēts pārtinēja automātiskās ruļļu maiņas darbības principa skaidrojums

Kā papīra ražošanas un plēves apstrādes rūpniecības pamataprīkojums, velmēšanas mašīna ir atbildīga par galveno uzdevumu griezt, tīt un pārstrādāt neapstrādāta papīra vai plēves ruļļus. Tās galvenā funkcija ir panākt augstas kvalitātes gatavu veltņu ražošanu, precīzi kontrolējot ruļļa spriegojumu, ātrumu un griešanas precizitāti. Tomēr tradicionālajai tinšanas iekārtai ir nepieciešama manuāla iejaukšanās pārtīšanas procesā, kas ne tikai novedīs pie ražošanas pārtraukumiem un neefektivitātes, bet arī radīs materiālu atkritumus vai iekārtu darbības traucējumus nepareizas darbības dēļ. Piemēram, materiāla sasprindzinājums un lūzums ātruma neatbilstības dēļ manuālas pārtīšanas laikā vai nelīdzena gala produkta mala neprecīzas pozicionēšanas dēļ var pasliktināt izstrādājuma kvalitāti.

Automātiskās{0}}skaļuma maiņas ieviešana to pilnībā mainīja. Integrējot sensorus, PLC vadības sistēmu un izpildmehānismus, pārtinējs var automātiski pārslēgties starp vecajiem un jaunajiem ritinājumiem, kad tie sasniedz iepriekš iestatīto slieksni vai tiek atklāti kvalitātes defekti. Šī funkcija ne tikai saīsina attīšanas laiku no minūtēm līdz sekundēm, ievērojami uzlabo produktivitāti, samazina manuālo darbību un samazina cilvēka kļūdu un drošības riskus. Piemēram, ātrdarbīgā-filmu ražošanas līnijā automātiskā pārtīšana var izvairīties no dīkstāves, ko izraisa manuāla pārtīšana, un uzlabot iekārtas kopējo efektivitāti par vairāk nekā 30%, kļūstot par neaizstājamu viedo jauninājumu mūsdienu rūpnieciskajā ražošanā.

(I) Fotoelektriskie sensori un korekcijas sistēma

Ruļļu materiāla pozicionēšanas precizitāte ir automātiskas ruļļu maiņas pamats. Fotoelektriskie sensori, ko parasti sauc par "optoelektroniskajām acīm", izstaro un saņem infrasarkano gaismu, reāllaikā nosaka ruļļa materiāla malas stāvokli, pārvērš signālu ciparu daudzumos un pārraida to uz PLC. PLC pieņem loģiskus spriedumus, pamatojoties uz iepriekš noteiktiem parametriem (piem., malu nobīde), un iedarbina korekcijas mehānismu (piem., vadotnes veltņus), lai pielāgotu pārvietojumu vai leņķi.

• Pārvietojuma regulēšana: tas ietver virzošo rullīšu pārvietošanu kopumā, kas ir piemērots ātrgaitas{0}}rullīšu nomaiņai. Tas daudz pārvietojas, bet ātri reaģē. Piemēram, plānojot kārtiņu apstrādi, kad ruļļa materiāla garums ir lielāks par 0,5 mm, vadošie rullīši var pārvietoties par 10 mm 5 mm robežās, lai pabeigtu aptuveno regulēšanu.
• Leņķa regulēšana: Tas ietver virzošo rullīšu pagriešanu, lai panāktu precīzu regulēšanu. Tam ir neliela amplitūdas kustība, un tas ir vairāk piemērots vidējai korekcijai vai ļoti augstas precizitātes prasībām. Piemēram, optisko plēvju ražošanā leņķa regulēšana var sasniegt ± 0,01 grādu precizitāti, lai nodrošinātu, ka ruļļa materiāls vienmēr atrodas centrā.

Gadījuma izpēte. Filmu apstrādē fotoelektriskie sensori var noteikt 0,1 mm malu novirzes, un servomotors virza virzošos veltņus 10 milisekundēs. Process tiek panākts ar slēgtas -cilpas vadību ar nepārtrauktu atgriezenisko saiti no sensoriem un PLC PLC, kas pielāgo virzošā veltņa pozīcijas signālus, lai nodrošinātu, ka ruļļa materiāla malu novirze vienmēr ir mazāka par 0,1 mm.

(II) Ruļļa diametra noteikšana un dinamiskā kompensācija.

Spoles diametra maiņa ir izplatīta parādība tīšanas procesā. Ultraskaņas sensori vai kodētāji uzrauga ruļļa diametru reāllaikā un ievada datus atpakaļ uz PLC. PLC automātiski pielāgo pārtīšanas ātrumu atbilstoši ruļļa diametra izmaiņu izmaiņām, nodrošinot, ka lineārais ātrums paliek nemainīgs (ti, materiāla caurbraukšanas ilgums laika vienībā paliek nemainīgs), vienlaikus dinamiski kompensējot spriedzes svārstības.

• Palielinoties tinuma diametram, PLC samazina uztīšanas veltņa ātrumu, lai novērstu materiāla izstiepšanos vai lūzumu pārmērīga līnijas ātruma dēļ. Piemēram, papīra rūpniecībā PLC var samazināt pārtīšanas ātrumu no 500 m/min līdz 167 m/min, ja spoles diametrs tiek palielināts no sākotnējiem 500 mm līdz 1500 mm.
• Sprieguma kompensācija: pielāgojot spiediena veltņu spiedienu vai servomotora griezes momentu, var kompensēt veltņa diametra palielināšanas ietekmi uz spriegumu un var uzturēt vienmērīgu materiālu plūsmu. Piemēram, plānās kārtiņas apstrādē, palielinoties ruļļa diametram, PLC var palielināt spiediena veltņa spiedienu no 2 bāriem līdz 5 bāriem, vienlaikus regulējot servomotora griezes momentu, lai uzturētu nemainīgu spriegumu.

Gadījuma izpēte: papīra rūpniecībā, kad ruļļa diametrs palielinās no 500 mm līdz 1500 mm, PLC izmanto slēgtas cilpas vadību, izmantojot spriegojuma spriegojuma signāla sensorus, lai nodrošinātu, ka spriegojuma svārstības nepārsniedz ±5 N.

(I) Iedarbināšanas nosacījumi automātiskai pārtīšanai.

Automātiska ruļļa maiņa, ja ir izpildīts viens no šiem nosacījumiem:

• Iepriekš iestatītais slieksnis: pašreizējais ruļļa garums vai diametrs sasniedz PLC noteikto augšējo robežu (piemēram, . 10,000 m garumā vai 1500 mm diametrā).
• Ārkārtas situācija: sensori konstatē nogrieztu galvu, grumbas vai kvalitātes defektus un nekavējoties iedarbina avārijas nomaiņas rulli, lai izvairītos no bojāta produkta. Piemēram, membrānas apstrādē, ja uz materiāla virsmas tiek atklāti caurumi vai skrāpējumi, PLC nekavējoties apturēs strāvas tinumu un uzsāks ruļļa maiņas procesu.

(II) Veco un jauno velmēšanas materiālu pārveidošana

• Vecā ruļļa izkraušana: pneimatiska vai hidrauliska ierīce, lai nospiestu patronas atbrīvošanu, pabeigtu spoles izkraušanu un pārvietotu to caur konveijera lenti uz gatavā produkta laukumu. Piemēram, papīra rūpniecībā patronas atbrīvošanas laiku veco rullīšu izkraušanas laikā var kontrolēt līdz mazāk nekā 0,5 sekundēm, lai nodrošinātu vienmērīgu velmēšanu.
• Jauns papīra padeves mehānisms: bezvārpstas koniskais augšējais mehānisms automātiski atrod jauno papīra serdi, lai tas atbilstu dažādiem diametriem (piemēram, 76 mm, 152 mm), un tas ir pneimatisks vai mehānisks bloķētājs. Piemēram, plānās kārtiņas apstrādē bezvārpstas konusveida augšējo mehānismu ar pneimatisko spiediena regulēšanu var pielāgot dažāda diametra papīra serdeņiem ar bloķēšanas spēku līdz 500 N.

3. Materiālu līmēšana:

• Karstā kausējuma līmēšana: piemērota plastmasas plēvei, izmantojot karsēšanas un izkausēta materiāla virsmu, lai panāktu netraucētu savienojumu. Piemēram, polietilēna plēves ražošanā karstās kausējuma līmēšanas temperatūru var kontrolēt no 150 līdz 200 grādiem pēc Celsija, un savienojuma stiprība var sasniegt vairāk nekā 90% no pamatmateriāla.
• Ultraskaņas savienošana: Augstas frekvences vibrāciju izmanto, lai radītu siltumu, izmantojot berzi starp materiāla molekulām, kas ir piemērota daudzslāņu kompozītmateriāliem. Piemēram, alumīnija plastmasas kompozītmateriālu membrānu ražošanā ultraskaņas savienošana nodrošina starpslāņa saķeri bez burbuļiem līdz 0,1 sekundei.
• Lentes līmēšana: augstas stiprības līmlente, ātra līmlente, piemērota papīram un citiem trausliem materiāliem. Piemēram, avīžpapīra ražošanā līmlentes platums var būt līdz 50 mm, un līmlentes izturība atbilst ātrgaitas pārtīšanas prasībām.

4. Spriegojuma pāreja: PLC kontrolē rites ātrumu, kas pakāpeniski samazinās, bet jaunais rites ātrums palielinās. Materiāla lūzumu, ko izraisa pēkšņas ātruma izmaiņas, var novērst ar spriegojuma sensora slēgtās cilpas regulēšanu. Piemēram, plānojot kārtiņu apstrādi, spriegojuma pārejas laiku var kontrolēt līdz mazāk nekā vienai sekundei, lai nodrošinātu vienmērīgu materiāla pāreju.

(III) Slāņainā vadības loģika.

• Apakšējā vadība: PLC apstrādā sensoru signālus (piemēram, fotoelektriskos sensorus un diametra kodētājus) reāllaikā, iedarbinot servomotorus, cilindrus un citus izpildmehānismus līdz milisekundēm. Piemēram, PLC var pabeigt signāla apstrādi un vadīt servomotoru, lai 1 ms laikā pielāgotu virzošā veltņa stāvokli tīkla korekcijas procesa laikā.
• Konfigurējiet vidējā slāņa koordināciju: HMI interfeiss iestata parametrus (piemēram, ātrumu, spriegumu un ruļļa diametra sliekšņus) un pārrauga ierīces statusu (piemēram, temperatūru un spiedienu), lai atbalstītu manuālu iejaukšanos. Piemēram, operators var reāllaikā pielāgot tinuma ātrumu vai spriegojuma iestatīto vērtību, izmantojot HMI interfeisu, lai tas atbilstu dažādām materiālu vai ražošanas vajadzībām.
• Augšējā slāņa optimizācija: ražošanas datu (piemēram, ruļļu maiņas biežuma un atteices biežuma) ierakstīšana, izmantojot rūpniecisko Ethernet vai mākoņa platformu. Mākslīgā intelekta algoritmi tiek izmantoti, lai optimizētu ruļļu maiņas loģiku un samazinātu dīkstāves laiku. Piemēram, analizējot vēsturiskos datus, mākslīgā intelekta algoritmi var paredzēt ruļļa pārrāvuma risku un iepriekš pielāgot ruļļa nomaiņas parametrus, palielinot kopējo ierīces efektivitāti līdz vairāk nekā 95%.

(I) Piedziņas sistēma

Pārtinējs izmanto neatkarīgu motora piedziņu, piemēram, atritināšanas veltni, noņēmēju, apakšējo rullīti utt. Mainīgas frekvences ātruma kontroles tehnoloģija, piemēram, SINAMIC S120 invertors, nodrošina precīzu ātruma un griezes momenta atbilstību. Piemēram:

· Attīt ruļļu motoru: ir nepieciešams liels griezes moments, lai pārvarētu ruļļa materiāla inerci. Piemēram, papīra ražošanas nozarē velmēšanas motora griezes moments var sasniegt 1000 Nm, lai izpildītu liela diametra rullīšu velmēšanas prasības.

Slitter Motora izvēle un izplatīšana: prasa ātru ātrumu, garantē griešanas precizitāti. Piemēram, plānojot kārtiņu apstrādi, griezējs var griezties ar ātrumu 5000 apgr./min, un griešanas platuma kļūda ir mazāka par 0,05 mm.

(II) Izpildmehānismi

• Pneimatiskās/hidrauliskās ierīces: izmanto, lai regulētu spiediena ruļļa spiedienu (piem., 0–10 bāru gaisa spiediens), griešanas darbību (piem., . 0.1 mm līmeņa pozicionēšana) un ruļļa skavas (piemēram, 5000 N iespīlēšanas spēku). papīra ražošanas nozarē, piemēram, spiediena rullīšiem var būt spiediena regulēšanas diapazons no 0 līdz 10 bāriem, lai pielāgotos pārtīšanas prasībām dažāda biezuma materiāliem.
• Servo motors: piedziņas virzošais veltnis ar stieņa korekciju, pozicionēšanas precizitāte ± 0,1 mm, dinamiskās reakcijas frekvence līdz 1 kHz. Piemēram, plānās kārtiņas apstrādē servomotors var reaģēt uz PLC komandām, lai vienas milisekundes laikā pielāgotu virzošā veltņa pozīciju.

Spriegojuma sensora uzstādīšana: sniedziet{0}}reāllaika atgriezenisko saiti par materiāla spriegumu (piem., 0-500 N diapazons), atbalstiet slēgtā cikla vadību un nodrošiniet, lai spriegojuma svārstības nepārsniegtu ±1%. Piemēram, optiskās plēves ražošanā spriegojuma sensora precizitāte var būt ±0,1 N, nodrošinot materiāla vienmērīgu darbību.

(III) Drošības aizsardzības ierīces

• Avārijas apturēšanas poga: avārijas gadījumā nekavējoties atslēdz strāvas padevi un aptur visas kustīgās daļas. Piemēram, ja iekārtas darbības traucējumi vai personāls ir apdraudēts, operatori var nospiest avārijas apturēšanas pogu, lai nodrošinātu, ka ierīce pārstāj darboties 0,1 sekundes laikā.
• Blīvējuma aizsargapvalks: neļauj operatoram pieskarties rotējošām daļām un izvairīties no mehāniskiem bojājumiem. Piemēram, uz spoles galvenās daļas var uzstādīt caurspīdīgu aizsargpārsegu, lai novērotu iekārtas darbības stāvokli, vienlaikus neļaujot cilvēkiem pieskarties rotējošām daļām.
• Fotoelektriskā aizsardzība: drošības gaismas aizkari uztver cilvēkus vai šķēršļus, kas iekļūst bīstamās zonās, un automātiski iedarbina avārijas apturēšanu. Piemēram, ap ruļļu automātu tiktu uzstādīts drošības gaismas aizkars, kas uztvertu signālus un iedarbinātu avārijas apturēšanu, cilvēkam vai šķērslim nokļūstot bīstamajā zonā, nodrošinot drošību.

Rūpniecības 4.0 un inteliģentās ražošanas vadīta, automātiskā spoļu uztīšana virzās uz ātrāku, precīzāku un viedāku:

• Izvēlieties lielu ātrumu: vairāk nekā 2000 m/min, ko atbalsta optimizēta transmisija un izpildmehānisms. Piemēram, ātrdarbīgās filmu ražošanas līnijās-automātiskā pārtīšana var sasniegt 2000 m/min, tādējādi nodrošinot masveida ražošanu.
• Dinamiskā inteliģence: AI algoritmi var paredzēt ruļļa pārrāvuma risku, automātiski pielāgot veltņa nomaiņas parametrus un uzlabot kopējo ierīces efektivitāti līdz vairāk nekā 95%. Analizējot, piemēram, vēsturiskos datus, mākslīgā intelekta algoritmi var paredzēt, kad ruļlis pārtrūks, un iepriekš pielāgot ruļļa attīšanas ātrumu vai spriegojuma parametrus, lai novērstu tā pārrāvumu.
• ·Modulārais dizains: ātri nomaināmi ruļļi, griešanas mašīna un savienošanas modulis, lai apmierinātu daudzveidīgas, mazu partiju ražošanas vajadzības. Piemēram, ar modulāru konstrukciju spoli var aizstāt ar cita izmēra spoli vai griezēju mazāk nekā 10 minūtēs līdz m