Detaljno objašnjenje principa rada automatskog mijenjanja rolne funkcije premotača

Kao osnovna oprema industrije za proizvodnju papira i prerade filma, mašina za valjanje je odgovorna za ključni zadatak rezanja, namatanja i ponovne obrade sirovog papira ili filmskih rolni. Njegova osnovna funkcija leži u postizanju visoke kvalitete gotove proizvodnje valjaka preciznom kontrolom napetosti valjka, brzine i preciznosti rezanja. Međutim, tradicionalna mašina za namotavanje zahtijeva ručnu intervenciju u procesu premotavanja, što ne samo da će dovesti do prekida proizvodnje i neefikasnosti, već će uzrokovati i rasipanje materijala ili kvar opreme zbog nepravilnog rada. Na primjer, napetost i lom materijala zbog neusklađenosti brzine tokom ručnog premotavanja ili neravne ivice gotovog proizvoda zbog nepreciznog pozicioniranja mogu smanjiti kvalitetu proizvoda.

Uvođenje automatske-promjene jačine zvuka je to u potpunosti promijenilo. Integracijom senzora, PLC upravljačkog sistema i aktuatora, uređaj za premotavanje može automatski prelaziti između starih i novih svitaka kada dostignu unaprijed postavljeni prag ili kada se otkrije nedostatak kvaliteta. Ova funkcija ne samo da skraćuje vrijeme premotavanja unazad, sa minuta na sekunde, uvelike poboljšava produktivnost, minimizira ručni rad i smanjuje ljudske greške i sigurnosne rizike. Na primjer, u liniji za{4}}brzinu proizvodnju filmova, automatsko premotavanje može izbjeći zastoje uzrokovano ručnim premotavanjem i poboljšati ukupnu efikasnost opreme za više od 30%, postajući nezamjenjiva inteligentna nadogradnja u modernoj industrijskoj proizvodnji.

(I) Fotoelektrični senzori i sistem korekcije

Preciznost pozicioniranja materijala u rolni je osnova automatske promjene rolne. Fotoelektrični senzori, poznatiji kao "optoelektronske oči", emituju i primaju infracrveno svjetlo, otkrivaju položaj ruba materijala rolne u realnom vremenu, pretvaraju signal u digitalne veličine i prenose ga na PLC. PLC donosi logične prosudbe na osnovu unapred određenih parametara (npr. pomak ivice) i pokreće mehanizam za korekciju (npr. vodeći valjci) za podešavanje pomaka ili ugla.

• Podešavanje pomaka: Ovo uključuje pomicanje vodećih valjaka u cjelini, pogodno za{0}}brzu zamjenu valjaka. Mnogo se kreće, ali brzo reaguje. Na primjer, u obradi tankog filma, kada je dužina materijala rolne veća od 0,5 mm, vodeći valjci se mogu pomjeriti 10 mm unutar 5 mm kako bi se završilo grubo podešavanje.
• Podešavanje ugla: Ovo uključuje rotiranje vodećih valjaka kako bi se postiglo fino podešavanje. Ima malu amplitudu kretanja i pogodniji je za srednju korekciju ili zahtjeve vrlo visoke preciznosti. Na primjer, u proizvodnji optičkih filmova, podešavanje ugla može doseći tačnost od ± 0,01 stepena kako bi se osiguralo da je materijal rolne uvijek u centru.

Studija slučaja: U obradi filma, fotoelektrični senzori mogu otkriti odstupanja rubova od 0,1 mm, a servo motor pokreće vodeće valjke za 10 milisekundi. Proces se postiže kontrolom zatvorene-petlje uz kontinuiranu povratnu informaciju od senzora i PLC PLC-a prilagođavanjem signala položaja vodećeg valjka kako bi se osiguralo da je odstupanje ruba materijala rolne uvijek manje od 0,1 mm.

(II) Detekcija prečnika kotrljanja i dinamička kompenzacija.

Promjena prečnika namotavanja je uobičajena pojava u procesu namotavanja. Ultrazvučni senzori ili enkoderi prate prečnik rolne u realnom vremenu i vraćaju podatke u PLC. PLC automatski prilagođava brzinu premotavanja prema varijaciji promjena promjera rolne, osiguravajući da linearna brzina ostane ista (tj. dužina prolaska materijala u jedinici vremena ostaje ista), dok dinamički kompenzuje fluktuacije napetosti.

• Kada se promjer namota povećava, PLC smanjuje brzinu valjka za namotavanje kako bi spriječio rastezanje ili lomljenje materijala zbog prevelike brzine linije. Na primjer, u industriji papira, PLC može smanjiti brzinu premotavanja sa 500m/min na 167m/min kada se promjer namotaja poveća sa originalnih 500mm na 1500mm.
• Kompenzacija napetosti: podešavanjem pritiska pritisnih valjaka ili obrtnog momenta servo motora, efekat povećanja prečnika valjka na napetost može se poništiti, a može se održati stabilan protok materijala. Na primjer, u obradi tankog filma, kako se promjer rolne povećava, PLC može povećati pritisak tlačnog valjka sa 2 bara na 5 bara, dok prilagođava obrtni moment servo motora kako bi održao konstantnu napetost.

Studija slučaja: U industriji papira, kada se promjer rolne poveća sa 500 mm na 1500 mm, PLC koristi kontrolu zatvorene petlje putem senzora signala napetosti kako bi osigurao da fluktuacije napetosti ne prelaze ±5 N..

(I) Uslovi okidanja za automatsko premotavanje unazad.

Automatska izmjena rolne ako je ispunjen jedan od sljedećih uslova:

• Unaprijed postavljeni prag: Trenutna dužina rolne ili prečnik dostiže gornju granicu koju je postavio PLC (npr. . 10,000m dužine ili 1500mm u prečniku).
• Hitni slučaj: Senzori otkrivaju odsječenu glavu, bore ili nedostatke u kvaliteti i odmah pokreću hitnu zamjenu kako bi se izbjegao neispravan proizvod. Na primjer, u membranskoj obradi, ako se otkriju rupe ili ogrebotine na površini materijala, PLC će odmah zaustaviti strujni namotaj i pokrenuti proces promjene rolne.

(II) Konverzija starog i novog valjanog materijala

• Istovar stare rolne: pneumatski ili hidraulički uređaj za potiskivanje stezne glave, dovršetak istovara kotura i prijenos kroz traku za transport do područja gotovog proizvoda. U industriji papira, na primjer, vrijeme oslobađanja stezne glave tokom istovara starih valjaka može se kontrolisati na manje od 0,5 sekundi kako bi se osiguralo glatko valjanje.
• Novi mehanizam za uvlačenje papira: Konusni gornji mehanizam bez osovine automatski locira novo jezgro papira kako bi odgovaralo različitim prečnikima (npr. 76 mm, 152 mm) i ima pneumatsko ili mehaničko zaključavanje. Na primjer, u obradi tankog filma, konusni gornji mehanizam bez osovine može se prilagoditi jezgri papira različitih promjera pneumatskim podešavanjem pritiska, sa silom zaključavanja do 500 N.

3. Lepljenje materijala:

• Hot Melt lijepljenje: pogodno za plastičnu foliju, kroz zagrijavanje i površinu rastaljenog materijala za postizanje bešavne veze. Na primjer, u proizvodnji polietilenske folije, temperatura vezivanja vruće taline može se kontrolisati između 150 i 200 stepeni Celzijusa, a snaga vezivanja može doseći preko 90% osnovnog materijala.
• Ultrazvučno spajanje: Vibracije visoke frekvencije se koriste za stvaranje topline kroz trenje između molekula materijala, što je pogodno za višeslojne kompozitne materijale. Na primjer, u proizvodnji aluminijskih plastičnih kompozitnih membrana, ultrazvučno lijepljenje omogućava međuslojnu adheziju-bez mjehurića do 0,1 sekunde.
• Lepljenje trakom: ljepljiva traka visoke čvrstoće, brzo ljepilo, pogodno za papir i druge lomljive materijale. Na primjer, u proizvodnji novinskog papira, ljepljiva traka može biti široka do 50 mm, a čvrstoća ljepila može zadovoljiti zahtjeve -brzine premotavanja.

4. Tranzicija napetosti: PLC kontrolira postupno smanjenje brzine kotrljanja, dok se nova brzina kotrljanja ubrzava. Lomljenje materijala uzrokovano naglom promjenom brzine može se spriječiti podešavanjem zatvorene petlje senzora napetosti. Na primjer, u obradi tankog filma, vrijeme prijelaza napetosti može se kontrolisati na manje od jedne sekunde kako bi se osigurao gladak prijelaz materijala.

(III) Slojevita kontrolna logika.

• Donja kontrola: PLC obrađuje signale senzora (kao što su fotoelektrični senzori i enkoderi promjera) u realnom vremenu, pokrećući servo motore, cilindre i druge aktuatore na milisekunde odziva. Na primjer, PLC može završiti obradu signala i pokrenuti servo motor da podesi položaj vodećeg valjka u roku od 1 ms tokom procesa korekcije weba.
• Konfigurirajte koordinaciju srednjeg sloja: HMI sučelje postavlja parametre (kao što su brzina, napetost i pragovi promjera rolne) i prati status uređaja (kao što su temperatura i pritisak) kako bi se podržala ručna intervencija. Na primjer, operater može podesiti brzinu namotaja ili zateznu vrijednost u realnom vremenu preko HMI interfejsa kako bi odgovarao različitim materijalnim ili proizvodnim potrebama.
• Optimizacija gornjeg sloja: Snimanje proizvodnih podataka (npr. učestalost promjene rola i stopa kvarova) putem industrijskog Etherneta ili platforme u oblaku. Algoritmi umjetne inteligencije se koriste za optimizaciju logike promjene kotrljanja i smanjenje vremena zastoja. Analizom istorijskih podataka, na primer, algoritmi veštačke inteligencije mogu predvideti rizik od loma rolne i unapred prilagoditi parametre zamene rolne, povećavajući ukupnu efikasnost uređaja na preko 95%.

(I) Pogonski sistem

Premotač ima nezavisnu pogonsku jedinicu motora, kao što je valjak za odmotavanje, traka za skidanje, donji valjak, itd. Tehnologija kontrole brzine promenljive frekvencije, kao što je SINAMIC S120 inverter, obezbeđuje preciznu podudarnost između brzine i obrtnog momenta. na primjer:

· Motor za odmotavanje rolne: Potrebno je mnogo obrtnog momenta da bi se savladala inercija materijala rolne. Na primjer, u industriji proizvodnje papira, obrtni moment motora za odmotavanje može doseći 1000 Nm kako bi se zadovoljili zahtjevi za valjanje valjaka velikog promjera.

Odabir i distribucija Slitter Motor: zahtijeva brzu brzinu, jamči tačnost rezanja. Na primjer, u obradi tankog filma, rezač se može rotirati pri 5000 o/min s greškom širine rezanja manjom od 0,05 mm.

(II) Aktuatori

• Pneumatski/Hidraulični uređaji: koriste se za regulaciju pritiska potisnog valjka (npr. 0-10 bara vazdušnog pritiska), akcije rezanja (npr. . 0.1 mm pozicioniranje u nivou) i stezaljke rolne (npr. sila stezanja 5000 N). u industriji proizvodnje papira, na primjer, tlačni valjci mogu imati raspon podešavanja pritiska od 0-10 bara kako bi se prilagodili zahtjevima za premotavanje materijala različite debljine.
• Servo motor: Pogonjeni vodeći valjak sa korekcijom mreže, tačnost pozicioniranja ± 0,1 mm, frekvencija dinamičkog odziva do 1 kHz. Na primjer, u obradi tankog filma, servo motor može odgovoriti na PLC komande za podešavanje položaja vodećeg valjka u jednoj milisekundi.

Instalirajte senzor napetosti: Obezbedite povratne informacije-u stvarnom vremenu o napetosti materijala (npr. opseg od 0-500N), podržite kontrolu zatvorene petlje i osigurajte da fluktuacije napetosti ne prelaze ±1%. Na primjer, u proizvodnji optičkog filma, senzor napetosti može biti ±0,1 N u preciznosti, osiguravajući nesmetan rad materijala.

(III) Sigurnosni zaštitni uređaji

• Dugme za zaustavljanje u nuždi: U hitnom slučaju, odmah prekida napajanje i zaustavlja sve pokretne dijelove. Na primjer, kada je kvar opreme ili osoblje u opasnosti, operateri mogu pritisnuti dugme za zaustavljanje u nuždi kako bi osigurali da uređaj prestane raditi za 0,1 sekundu.
• Zaštitni poklopac za zaptivanje: sprečava rukovaoca da dodiruje rotirajuće delove i izbegava mehanička oštećenja. Na primjer, prozirni zaštitni poklopac na ključnom dijelu kotura može se ugraditi kako bi se pratio radni status opreme, a da se spriječi da ljudi dodiruju rotirajuće dijelove.
• Fotoelektrična zaštita: sigurnosne svjetlosne zavjese otkrivaju ljude ili prepreke koji ulaze u opasna područja i automatski aktiviraju zaustavljanje u nuždi. Na primjer, sigurnosna svjetlosna zavjesa bi se instalirala oko mašine za namotavanje, koja bi detektovala signale i aktivirala hitno zaustavljanje kada osoba ili prepreka uđu u opasno područje, osiguravajući sigurnost.

Vođen industrijom 4.0 i inteligentnom proizvodnjom, automatsko namotavanje zavojnica ide prema bržem, preciznijem i pametnijem:

• Odaberite veliku brzinu: preko 2000m/min, podržano optimiziranim prijenosom i aktuatorom. Na primjer, na -proizvodnim linijama za filmove velike brzine, automatsko premotavanje može doseći 2.000 m/min, zadovoljavajući potrebu za masovnom proizvodnjom.
• Dinamička inteligencija: AI algoritmi mogu predvidjeti rizik od loma kotrljanja, automatski prilagoditi parametre zamjene valjaka i poboljšati ukupnu efikasnost uređaja na preko 95%. Analizom historijskih podataka, na primjer, algoritmi umjetne inteligencije mogu predvidjeti kada će se rolna slomiti i unaprijed prilagoditi brzinu premotavanja ili parametre napetosti kako bi spriječili njegovo lomljenje.
• ·Modularni dizajn: brzo zamjenjive rolne, mašina za sečenje i spojni modul kako bi se zadovoljile potrebe više{0}}raznovrsne, male serije proizvodnje. Na primjer, s modularnim dizajnom, kolut se može zamijeniti drugom veličinom koluta ili rezača za manje od 10 minuta do m