Ümberkerimise automaatse rulli muutmise funktsiooni tööpõhimõtte üksikasjalik selgitus

Paberi- ja kiletöötlemistööstuse põhiseadmetena vastutab valtsimismasin toorpaberi või kilerullide lõikamise, kerimise ja ümbertöötlemise põhiülesande eest. Selle põhiülesanne on saavutada kõrge kvaliteediga viimistletud rullide tootmine rulli pinge, kiiruse ja lõiketäpsuse täpse juhtimisega. Traditsiooniline kerimismasin nõuab aga ümberkerimise protsessi käsitsi sekkumist, mis mitte ainult ei too kaasa tootmise katkestusi ja ebaefektiivsust, vaid põhjustab ka materjali raiskamist või seadmete ebaõigest tööst tingitud rikkeid. Näiteks materjali pinge ja purunemine, mis on tingitud kiiruse mittevastavusest käsitsi tagasikerimisel, või valmistoote ebaühtlane serv ebatäpse positsioneerimise tõttu, võivad toote kvaliteeti vähendada.

Automaatse helitugevuse{0}}muutmise kasutuselevõtt on seda täielikult muutnud. Andurite, PLC juhtimissüsteemi ja täiturmehhanismide integreerimisega saab kerimisseade automaatselt vanade ja uute kerimiste vahel lülituda, kui need jõuavad eelseadistatud läveni või kui tuvastatakse kvaliteedidefektid. See funktsioon mitte ainult ei lühenda tagasikerimise aega minutitelt sekunditeni, vaid suurendab oluliselt tootlikkust, minimeerib käsitsi kasutamist ning vähendab inimlike eksimuste ja ohutusriskide arvu. Näiteks kiirel-kile tootmisliinil võib automaatne tagasikerimine vältida käsitsi kerimisest tingitud seisakuid ja parandada seadmete üldist tõhusust rohkem kui 30%, muutudes kaasaegses tööstustootmises asendamatuks intelligentseks uuenduseks.

(I) Fotoelektrilised andurid ja korrektsioonisüsteem

Rullmaterjali positsioneerimise täpsus on automaatse rullivahetuse aluseks. Fotoelektrilised andurid, üldtuntud kui "optoelektroonilised silmad", kiirgavad ja võtavad vastu infrapunavalgust, tuvastavad reaalajas rullmaterjali servaasendi, teisendavad signaali digitaalseteks suurusteks ja edastavad selle PLC-sse. PLC teeb loogilisi otsuseid, mis põhinevad etteantud parameetritel (nt servanihe) ja juhib parandusmehhanismi (nt juhtrullikud) nihke või nurga reguleerimiseks.

• Nihke reguleerimine: see hõlmab juhtrullikute liigutamist tervikuna, mis sobib kiireks{0}}rullikute vahetamiseks. See liigub palju, kuid reageerib kiiresti. Näiteks õhukese kile töötlemisel, kui rullmaterjali pikkus on üle 0,5 mm, võivad juhtrullikud jämeda häälestamise lõpuleviimiseks liikuda 5 mm piires 10 mm.
• Nurga reguleerimine: see hõlmab juhtrullikute pööramist peenhäälestuse saavutamiseks. Sellel on väikese amplituudiga liikumine ja see sobib rohkem vahepealseks korrigeerimiseks või väga kõrgete täpsusnõuete jaoks. Näiteks optiliste kilede tootmisel võib nurga reguleerimise täpsus ulatuda ± 0,01 kraadini, tagamaks, et rullmaterjal on alati keskel.

Juhtumiuuring: filmi töötlemisel suudavad fotoelektrilised andurid tuvastada servade kõrvalekaldeid 0,1 mm ja servomootor käivitab juhtrullikud 10 millisekundiga. Protsess saavutatakse suletud-ahela juhtimisega pideva tagasisidega anduritelt ja PLC PLC-ga, mis reguleerib juhtrulli asendisignaale tagamaks, et rullmaterjali servade kõrvalekalle on alati väiksem kui 0,1 mm.

(II) Rulli läbimõõdu tuvastamine ja dünaamiline kompensatsioon.

Mähise läbimõõdu muutumine on kerimisprotsessis tavaline nähtus. Ultraheliandurid või kodeerijad jälgivad rulli läbimõõtu reaalajas ja edastavad andmed tagasi PLC-sse. PLC reguleerib automaatselt tagasikerimise kiirust vastavalt rulli läbimõõdu muutuste muutumisele, tagades, et lineaarkiirus jääb samaks (st materjali läbimise pikkus ajaühiku kohta jääb samaks), kompenseerides samal ajal dünaamiliselt pingekõikumisi.

• Kui mähise läbimõõt suureneb, vähendab PLC kerimisrulli kiirust, et vältida materjali venimist või purunemist liini liigse kiiruse tõttu. Näiteks paberitööstuses saab PLC vähendada kerimiskiirust 500 m/min-lt 167 m/min-ni, kui pooli läbimõõtu suurendatakse algselt 500 mm-lt 1500 mm-ni.
• Pingekompensatsioon: surverullide survet või servomootori pöördemomenti reguleerides saab rulli läbimõõdu suurendamise mõju pingele kompenseerida ja materjalide ühtlast voolu säilitada. Näiteks õhukese kile töötlemisel, kui rulli läbimõõt suureneb, võib PLC tõsta surverulli rõhku 2 baarilt 5 baarile, reguleerides samal ajal servomootori pöördemomenti, et säilitada püsiv pinge.

Juhtumiuuring: paberitööstuses, kui rulli läbimõõt suureneb 500 mm-lt 1500 mm-le, kasutab PLC suletud ahela juhtimist tõmbepingesignaali andurite kaudu, et tagada, et pinge kõikumised ei ületaks ±5 N.

(I) Automaatse tagasikerimise käivitustingimused.

Automaatne rullivahetus, kui on täidetud üks järgmistest tingimustest:

• Eelseadistatud lävi: praegune rulli pikkus või läbimõõt jõuab PLC poolt määratud ülempiirini (nt . 10,000 m pikkus või 1500 mm läbimõõt).
• Hädaolukord: andurid tuvastavad äralõigatud pea, kortsud või kvaliteedidefektid ja käivitavad koheselt hädaolukorras asendusrulli, et vältida defektset toodet. Näiteks membraani töötlemisel, kui materjali pinnal tuvastatakse auke või kriimustusi, peatab PLC kohe voolumähise ja alustab rulli vahetamise protsessi.

(II) Vanade ja uute valtsmaterjalide muundamine

• Vana rulli mahalaadimine: pneumaatiline või hüdrauliline seade, mis surub padruni vabastuse, lõpetab rulli mahalaadimise ja suunab selle konveierilindi kaudu valmistoote piirkonda. Näiteks paberitööstuses saab padruni vabastamise aega vanade rullide mahalaadimisel reguleerida alla 0,5 sekundi, et tagada sujuv rullimine.
• Uus paberisöötmismehhanism: võllita kooniline ülemine mehhanism määrab automaatselt uue paberisüdamiku asukoha, mis sobib erinevatele läbimõõtudele (nt 76 mm, 152 mm) ja on pneumaatilise või mehaanilise lukustamisega. Näiteks õhukese kile töötlemisel saab võllita koonusekujulist ülemise mehhanismi pneumaatilise rõhu reguleerimise abil kohandada erineva läbimõõduga paberisüdamikega, lukustusjõuga kuni 500 N.

3. Materjali liimimine:

• Hot Melt Bonding: sobib plastkile, läbi kuumutamise ja sulamaterjali pinna, et saavutada õmblusteta ühendus. Näiteks polüetüleenkile tootmisel saab kuumsulami liimimistemperatuuri reguleerida vahemikus 150–200 kraadi Celsiuse järgi ja sidumistugevus võib ulatuda üle 90% lähtematerjalist.
• Ultraheli sidumine: materjalimolekulide vahelise hõõrdumise kaudu soojuse tekitamiseks kasutatakse kõrgsageduslikku vibratsiooni, mis sobib mitmekihiliste komposiitmaterjalide jaoks. Näiteks alumiiniumplastist komposiitmembraanide tootmisel võimaldab ultraheliliimimine mullideta-vahekihti kuni 0,1 sekundi jooksul.
• Teibi liimimine: ülitugev kleeplint kiire liim, sobib paberile ja muudele habrastele materjalidele. Näiteks ajalehepaberi tootmisel võib kleeplindi laius olla kuni 50 mm ja kleepuvus vastab suure -kiire tagasikerimise nõuetele.

4. Pinge üleminek: PLC juhib veeremiskiiruse järkjärgulist vähenemist, samal ajal kui uus veeremiskiirus kiireneb. Kiiruse järsust muutumisest tingitud materjali purunemist saab vältida pingeanduri suletud ahela reguleerimisega. Näiteks õhukese kile töötlemisel saab pinge üleminekuaega reguleerida alla ühe sekundi, et tagada materjali sujuv üleminek.

(III) Kihiline juhtimisloogika.

• Alumine juhtimine: PLC töötleb andurite signaale (nagu fotoelektrilised andurid ja diameetri kodeerijad) reaalajas, juhtides servomootoreid, silindreid ja muid täiturmehhanisme millisekundite reaktsiooniga. Näiteks saab PLC lõpetada signaalitöötluse ja juhtida servomootorit, et reguleerida juhtrulli asendit 1 ms jooksul veebiparandusprotsessi ajal.
• Keskmise kihi koordineerimise konfigureerimine: HMI liides määrab parameetrid (nt kiirus, pinge ja rulli läbimõõdu läved) ja jälgib seadme olekut (nt temperatuur ja rõhk), et toetada käsitsi sekkumist. Näiteks saab operaator HMI liidese kaudu reaalajas reguleerida mähise kiirust või pinge sättepunkti, et see vastaks erinevatele materjali- või tootmisvajadustele.
• Ülemise kihi optimeerimine: tootmisandmete (nt rulli vahetamise sagedus ja tõrkesagedus) salvestamine tööstusliku Etherneti või pilveplatvormi kaudu. Tehisintellekti algoritme kasutatakse rullivahetuse loogika optimeerimiseks ja seisakuaja vähendamiseks. Analüüsides näiteks ajaloolisi andmeid, suudavad tehisintellekti algoritmid ennustada rulli purunemise ohtu ja reguleerida eelnevalt rullide vahetusparameetreid, suurendades seadme üldist efektiivsust üle 95%.

(I) Ajamisüsteem

Kerimisseade kasutab sõltumatut mootoriajamit, nagu lahtirullimisrull, eemaldaja, alumine rull jne. Muutuva sagedusega kiiruse reguleerimise tehnoloogia, nagu inverter SINAMIC S120, tagab kiiruse ja pöördemomendi täpse vastavuse. Näiteks:

· Kerimisrulli mootor: rullmaterjali inertsist ületamiseks kulub palju pöördemomenti. Näiteks paberitööstuses võib rullimismootori pöördemoment ulatuda 1000 Nm-ni, et täita suure läbimõõduga rullide rullimise nõudeid.

Slitter Motori valimine ja jaotamine: nõuab kiiret kiirust, tagab lõiketäpsuse. Näiteks õhukese kile töötlemisel võib lõikur pöörata kiirusel 5000 p/min, lõikelaiuse viga on alla 0,05 mm.

(II) Täiturmehhanismid

• Pneumaatilised/hüdraulilised seadmed: kasutatakse surverulli rõhu (nt 0–10 baari õhurõhk), lõiketoimingu (nt . 0.1 mm tasapinnaline positsioneerimine) ja rulliklambri (nt 5000 N kinnitusjõud) reguleerimiseks. Näiteks paberitööstuses võib surverullide rõhu reguleerimisvahemik olla 0–10 baari, et rahuldada erineva paksusega materjalide tagasikerimise nõudeid.
• Servomootor: Veebikorrektsiooniga juhitav juhtrull, positsioneerimistäpsus ± 0,1 mm, dünaamilise reaktsiooni sagedus kuni 1 kHz. Näiteks õhukese kile töötlemisel suudab servomootor reageerida PLC käskudele, et reguleerida juhtrulli asendit ühe millisekundi jooksul.

Paigaldage pingeandur: andke reaalajas-tagasiside materjali pinge kohta (nt vahemik 0-500N), toetage suletud ahela juhtimist ja veenduge, et pinge kõikumine ei ületaks ±1%. Näiteks optilise kile tootmisel võib pingeandur olla ±0,1 N täpsusega, tagades materjali sujuva töö.

(III) Ohutuskaitseseadmed

• Hädaseiskamisnupp: hädaolukorras katkestab kohe toiteallika ja peatab kõik liikuvad osad. Näiteks kui seadmete talitlushäired või personal on ohus, saavad operaatorid vajutada hädaseiskamisnuppu, et tagada seadme töö seiskumine 0,1 sekundiga.
• Tihendi kaitsekate: takistab operaatoril pöörlevate osade puudutamist ja mehaanilisi vigastusi. Näiteks saab rulli võtmeosale paigaldada läbipaistva kaitsekatte, et jälgida seadme tööolekut, vältides samal ajal inimeste pöörlevate osade puudutamist.
• Fotoelektriline kaitse: turvavalguskardinad tuvastavad ohtlikesse piirkondadesse sisenevad inimesed või takistused ning käivitavad automaatselt hädaseiskamise. Näiteks paigaldataks rullmasina ümber turvavalguskardin, mis tuvastaks signaale ja käivitaks hädaseiskamise, kui inimene või takistus satub ohtlikku piirkonda, tagades ohutuse.

Tööstus 4.0 ja intelligentse tootmise ajendiks on poolide automaatne kerimine kiirem, täpsem ja nutikam.

• Valige suur kiirus: üle 2000 m/min, mida toetavad optimeeritud jõuülekanne ja ajam. Näiteks suurel-kiiretel filmitootmisliinidel võib automaatne tagasikerimine ulatuda kiiruseni 2000 m/min, mis vastab masstootmise vajadusele.
• Dünaamiline intelligentsus: AI-algoritmid suudavad ennustada rulli purunemise riski, kohandada automaatselt rullide vahetusparameetreid ja parandada seadme üldist tõhusust üle 95%. Analüüsides näiteks ajaloolisi andmeid, suudavad tehisintellekti algoritmid ennustada, millal rull puruneb, ja reguleerida rulli tagasikerimise kiirust või pingeparameetreid eelnevalt, et vältida selle purunemist.
• · Modulaarne disain: kiiresti vahetatavad rullid, lõikemasin ja ühendusmoodul, mis vastavad mitmete{0}}sortide ja väikeste partiide tootmise vajadustele. Näiteks moodulkonstruktsiooniga saab rulli asendada erineva suurusega rulli või lõikuriga vähem kui 10 minutiga kuni m