Detaljert forklaring av arbeidsprinsippet for automatisk rulleskiftefunksjon til opprullingsmaskinen

Som kjerneutstyr for papirfremstilling og filmforedlingsindustri, er valsemaskinen ansvarlig for nøkkeloppgaven med å kutte, vikle og behandle råpapir eller filmruller. Dens kjernefunksjon ligger i å oppnå høykvalitets ferdigvalsproduksjon ved presis kontroll av rullespenning, hastighet og kuttepresisjon. Tradisjonell spolemaskin krever imidlertid manuell inngripen i prosessen med tilbakespoling, noe som ikke bare vil føre til produksjonsavbrudd og ineffektivitet, men også forårsake materialavfall eller utstyrsfeil på grunn av feil drift. For eksempel kan materialspenning og brudd på grunn av manglende hastighet under manuell tilbakespoling, eller ujevn kant på ferdig produkt på grunn av unøyaktig plassering, redusere produktkvaliteten.

Utrullingen av den automatiske-volumendringen har endret dette fullstendig. Ved å integrere sensorer, PLS-kontrollsystem og aktuatorer, kan rewinder automatisk bytte mellom gamle og nye ruller når de når en forhåndsinnstilt terskel eller når en kvalitetsfeil oppdages. Denne funksjonen forkorter ikke bare tiden for tilbakespoling, fra minutter til sekunder, den forbedrer produktiviteten betraktelig, minimerer manuell betjening og reduserer menneskelige feil og sikkerhetsrisikoer. For eksempel, i høyhastighets filmproduksjonslinje, kan automatisk tilbakespoling unngå nedetid forårsaket av manuell tilbakespoling, og forbedre den totale effektiviteten til utstyret med mer enn 30 %, og bli en uunnværlig intelligent oppgradering i moderne industriell produksjon.

(I) Fotoelektriske sensorer og korrigeringssystem

Nøyaktigheten til posisjonering av rullemateriale er grunnlaget for automatisk rullebytte. Fotoelektriske sensorer, ofte kjent som "optoelektroniske øyne", sender ut og mottar infrarødt lys, oppdager kantposisjonen til rullematerialet i sanntid, konverterer signalet til digitale mengder og overfører det til PLS. PLS gjør logiske vurderinger basert på forhåndsbestemte parametere (f.eks. kantforskyvning) og driver korrigeringsmekanisme (f.eks. styreruller) for å justere forskyvning eller vinkel.

• Forskyvningsjustering: Dette innebærer å flytte styrerullene som helhet, egnet for utskifting av-ruller med høy hastighet. Den beveger seg mye, men reagerer raskt. For eksempel, i tynnfilmbehandling, når lengden på rullematerialet er mer enn 0,5 mm, kan styrerullene bevege seg 10 mm innen 5 mm for å fullføre grovjusteringen.
• Vinkeljustering: Dette innebærer å rotere styrerullene for å oppnå finjustering. Den har en liten amplitudebevegelse og er mer egnet for mellomkorreksjon eller svært høye presisjonskrav. For eksempel, ved produksjon av optiske filmer, kan vinkeljustering nå ± 0,01 graders nøyaktighet for å sikre at rullematerialet alltid er i sentrum.

Kasusstudie: Ved filmbehandling kan fotoelektriske sensorer oppdage kantavvik på 0,1 mm, og servomotoren driver styrerullene på 10 millisekunder. Prosessen oppnås ved lukket-sløyfekontroll med kontinuerlig tilbakemelding fra sensorer og PLS-PLS som justerer posisjonssignalene til styrerullen for å sikre at kantavviket til valsematerialet alltid er mindre enn 0,1 mm.

(II) Roll Diameter Detection og dynamisk kompensasjon.

Endringen av viklingsdiameter er et vanlig fenomen i viklingsprosessen. Ultralydsensorer eller kodere overvåker rullediameteren i sanntid og sender dataene tilbake til PLS. PLS justerer automatisk tilbakespolingshastigheten i henhold til variasjonen av rullediameterendringene, og sikrer at den lineære hastigheten forblir den samme (dvs. lengden på materialpassasjen per tidsenhet forblir den samme), mens den dynamisk kompenserer for spenningssvingninger.

• Når viklingsdiameteren øker, reduserer PLS hastigheten på viklingsvalsen for å forhindre at materiale strekkes eller brytes på grunn av for høy linjehastighet. For eksempel, i papirindustrien, kan PLS redusere tilbakespolingshastigheten fra 500m/min til 167m/min når spolediameteren økes fra den opprinnelige 500mm til 1500mm.
• Strekkkompensasjon: ved å justere trykket på trykkrullene eller dreiemomentet til servomotoren, kan effekten av å øke rullens diameter på spenningen utlignes, og den jevne strømmen av materialer kan opprettholdes. For eksempel, i tynnfilmbehandling, når rullediameteren øker, kan PLS øke trykket på trykkrullen fra 2 bar til 5 bar, mens servomotorens dreiemoment justeres for å opprettholde konstant spenning.

Kasusstudie: I papirindustrien, når rullediameteren øker fra 500 mm til 1500 mm, bruker PLS lukket sløyfekontroll gjennom spenningsstrekksignalsensorer for å sikre at spenningssvingninger ikke overstiger ±5 N.

(I) Utløserbetingelser for automatisk tilbakespoling.

Automatisk rullbytte hvis en av følgende betingelser er oppfylt:

• Forhåndsinnstilt terskel: Gjeldende rullelengde eller -diameter når den øvre grensen satt av PLS (f.eks. . 10000 m i lengde eller 1500 mm i diameter).
• Nødsituasjon: Sensorer oppdager et avkuttet hode, rynker eller kvalitetsfeil og utløser umiddelbart en nødutskiftningsrull for å unngå et defekt produkt. For eksempel, i membranbehandling, hvis det oppdages hull eller riper på overflaten av materialet, vil PLS umiddelbart stoppe strømviklingen og starte rullebytteprosessen.

(II) Konvertering av gamle og nye rullende materialer

• Avlasting av gammel rulle: En pneumatisk eller hydraulisk enhet for å skyve chuckutløseren, fullføre lossingen av spolen og overføre den gjennom transportbåndet til det ferdige produktområdet. I papirindustrien, for eksempel, kan utløsningstiden til chucken under lossing av gamle valser kontrolleres til mindre enn 0,5 sekunder for å sikre jevn rulling.
• Ny papirmatingsmekanisme: Den skaftløse koniske toppmekanismen lokaliserer automatisk den nye papirkjernen for å passe til forskjellige diametre (f.eks. 76 mm, 152 mm) og er pneumatisk eller mekanisk låsing. For eksempel, i tynnfilmbehandling, kan den akselløse koniske toppmekanismen tilpasses papirkjerner med forskjellige diametre ved pneumatisk trykkjustering, med en låsekraft på opptil 500 N.

3. Materialbinding:

• Hot Melt Bonding: egnet for plastfilm, gjennom oppvarming og smeltet materiale overflate for å oppnå sømløs tilkobling. For eksempel, ved produksjon av polyetylenfilm, kan bindingstemperaturen til smeltemassen kontrolleres mellom 150 og 200 grader Celsius, og bindingsstyrken kan nå over 90 % av grunnmaterialet.
• Ultralydbinding: Høyfrekvent vibrasjon brukes til å generere varme gjennom friksjon mellom materialmolekyler, som er egnet for flerlags komposittmaterialer. For eksempel, i produksjonen av aluminiumsplastkomposittmembraner, muliggjør ultralydbinding boblefri -mellomlagsadhesjon i opptil 0,1 sekunder.
• Tape Liming: høystyrke selvklebende tape raskt lim, egnet for papir og andre skjøre materialer. For eksempel, i produksjon av avispapir, kan den selvklebende tapen være opptil 50 mm bred, og limstyrken kan oppfylle kravene til høy-omspoling.

4. Spenningsovergang: PLS kontrollerer at rullehastigheten gradvis reduseres, mens den nye rullehastigheten akselererte. Materialbruddet forårsaket av den plutselige hastighetsendringen kan forhindres ved lukket sløyfe-justering av spenningssensoren. For eksempel, i tynnfilmbehandling, kan spenningsovergangstiden kontrolleres til mindre enn ett sekund for å sikre en jevn overgang av materialet.

(III) Lagdelt kontrolllogikk.

• Bunnkontroll: PLS behandler sensorsignaler (som fotoelektriske sensorer og diameterkodere) i sanntid, og driver servomotorer, sylindre og andre aktuatorer til millisekunders respons. For eksempel kan PLS fullføre signalbehandling og drive servomotoren for å justere posisjonen til styrerullen innen 1 ms under banekorreksjonsprosessen.
• Konfigurer mellomlagskoordinering: HMI-grensesnittet angir parametere (som hastighet, spenning og terskler for rullediameter) og overvåker enhetsstatus (som temperatur og trykk) for å støtte manuell intervensjon. For eksempel kan operatøren justere viklingshastigheten eller spenningssettpunktet i sanntid gjennom HMI-grensesnittet for å passe ulike material- eller produksjonsbehov.
• Optimalisering av øvre lag: Registrering av produksjonsdata (f.eks. rullebyttefrekvens og feilfrekvens) via industriell Ethernet eller skyplattform. Kunstig intelligens-algoritmer brukes for å optimalisere rulleskiftelogikk og redusere nedetid. Ved å analysere historiske data, for eksempel, kan kunstig intelligens-algoritmer forutsi risikoen for rullebrudd og justere parametrene for utskifting av ruller på forhånd, noe som øker den totale enhetens effektivitet til over 95 %.

(I) Drivsystem

Rewinder bruker uavhengig motordrivenhet, som utrullingsrulle, stripper, bunnruller, etc. Variabel frekvenshastighetskontrollteknologi, slik som SINAMIC S120 inverter, gir en nøyaktig match mellom hastighet og dreiemoment. For eksempel:

· Rullemotor av rulle: Det krever mye dreiemoment for å overvinne tregheten til rullematerialet. For eksempel, i papirindustrien, kan dreiemomentet til en utrullingsmotor nå 1000 Nm for å møte utrullingskravene til ruller med stor diameter.

Velge og distribuere Slitter Motor: krever hastigheten raskt, garanterer skjærenøyaktighet. For eksempel, i tynnfilmbehandling kan kutteren rotere med 5000 rpm en skjærebreddefeil på mindre enn 0,05 mm.

(II) Aktuatorer

• Pneumatiske/hydrauliske enheter: brukes til å regulere trykk på trykkrullen (f.eks. 0-10 bar lufttrykk), skjærevirkning (f.eks. . 0.1 mm nivåplassering) og rulleklemme (f.eks. 5000 N klemkraft). i papirfremstillingsindustrien, for eksempel, kan trykkvalser ha et trykkjusteringsområde på 0-10 bar for å imøtekomme krav til omspoling av materialer med forskjellig tykkelse.
• Servomotor: drevet styrerull med banekorreksjon, posisjoneringsnøyaktighet ± 0,1 mm, dynamisk responsfrekvens opptil 1 kHz. For eksempel ved tynnfilmbehandling kan servomotoren reagere på PLS-kommandoer for å justere posisjonen til styrerullen på ett millisekund.

Installer spenningssensor: Gi sanntids-tilbakemelding om materialspenning (f.eks. 0-500N rekkevidde), støtt kontroll med lukket sløyfe, og sørg for at spenningssvingninger ikke overstiger ±1 %. For eksempel, i produksjon av optisk film, kan spenningssensoren være ±0,1 N i nøyaktighet, noe som sikrer jevn drift av materialet.

(III) Sikkerhetsbeskyttelsesenheter

• Nødstoppknapp: Kutter umiddelbart strømforsyningen i en nødsituasjon og stopper alle bevegelige deler. For eksempel, når utstyrsfeil eller personell er i fare, kan operatører trykke på nødstoppknappen for å sikre at enheten slutter å fungere etter 0,1 sekunder.
• Tetningsbeskyttelsesdeksel: hindrer operatøren i å berøre roterende deler og unngår mekanisk skade. For eksempel kan et gjennomsiktig beskyttelsesdeksel på en nøkkeldel av en snelle installeres for å observere utstyrets driftsstatus og samtidig hindre folk i å berøre roterende deler.
• Fotoelektrisk beskyttelse: sikkerhetslysgardiner oppdager personer eller hindringer som kommer inn i farlige områder og utløser automatisk en nødstopp. For eksempel vil en sikkerhetslysgardin bli installert rundt haspelmaskinen, som vil oppdage signaler og utløse en nødstopp når en person eller hindring kommer inn i et farlig område, noe som sikrer sikkerhet.

Drevet av Industry 4.0 og Intelligent Manufacturing beveger automatisk vikling av spoler seg mot raskere, mer nøyaktig og smartere:

• Velg høy hastighet: over 2000m/min, støttet av optimert girkasse og aktuator. For eksempel, på høyhastighets filmproduksjonslinjer, kan automatisk tilbakespoling nå 2000 m/min, noe som oppfyller behovet for masseproduksjon.
• Dynamisk intelligens: AI-algoritmer kan forutsi risiko for rullebrudd, automatisk justere parametrene for utskifting av ruller og forbedre enhetens samlede effektivitet til over 95 %. Ved å analysere historiske data, for eksempel, kan kunstig intelligens-algoritmer forutsi når en rull vil gå i stykker og justere rullens tilbakespolingshastighet eller spenningsparametere på forhånd for å forhindre at den går i stykker.
• ·Modulær design: raskt utskiftbare ruller, skjæremaskin og koblingsmodul for å møte behovene til multi-produksjon i små serier. For eksempel, med en modulær design, kan spolen erstattes med en annen størrelse spolen eller kutteren på mindre enn 10 minutter til m