Cum să asigurați precizia tăierii și consistența diametrului rolei în timpul operațiunii cu viteză mare-?

Pentru a asigura consistența preciziei de tăiere și a diametrului rolei în operarea cu viteză mare-, sistemul de management al buclei închise- trebuie construit din trei dimensiuni: controlul preciziei echipamentului, optimizarea parametrilor procesului, monitorizarea procesului și ajustarea feedback-ului. Sistemul combină cunoștințele multidisciplinare despre proiectarea mecanică, controlul electric și proprietățile materialelor pentru a obține echilibrul dinamic. Soluțiile tehnice specifice sunt următoarele:

I. Controlul de precizie a echipamentelor: Optimizarea rigidității sistemelor mecanice
1.Proiectarea sistemului de arbore de bifurcație
Axa de deviere: axele simple forjate din oțel aliat (de exemplu, . 42CrMo) cu diametrul mai mare sau egal cu 80 mm (reglabil în funcție de lățimea segmentelor) asigură o deformare mai mică sau egală cu 0,02 mm/m în timpul rotației cu viteză mare-.
Suprafața arborelui este măcinată ultra-(mai mică sau egală cu 0,4 microni) pentru a reduce frecarea și vibrațiile cu rulmenți și lame.
Instalarea lamei și controlul spațiului liber: un suport hidraulic sau pneumatic pentru lamă. Presiunea lamei (de obicei 0,2~0,5MPa) este monitorizată în timp real de senzorul de presiune pentru a asigura un contact stabil între lamă și material.
Distanța frunzelor este detectată online cu un telemetru cu laser cu eroare de degajare Mai mică sau egală cu 1 micron (compensată dinamic de un șurub de reglare fin-acţionat de servomotor).
2. Designul sistemului de rebobinare
Control constant al tensiunii: control în buclă închisă cu frână cu pulbere magnetică + senzor de tensiune cu interval de fluctuație a tensiunii ± 1% (de exemplu, tensiune setată la 50N în momentul fragmentării, fluctuație reală Mai mică sau egală cu 0,5N).
Controlul tensiunii pe mai multe-segmente: tensiunea deviată este ajustată automat în funcție de modificarea diametrului tamburului (de exemplu, când diametrul tamburului crește de la φ100 mm la 800 mm, tensiunea scade liniar).
Calculul-diametrului rolei în timp real: calculul diametrului rolei-în timp real (D este diametrul rolei în mm) prin măsurarea vitezei arborelui de înfășurare (n) și a vitezei liniare a materialului (v) utilizând formula D=(vx 60) / (pi xn).
Compensarea erorilor: este introdus un algoritm de filtru Kalman pentru a elimina zgomotul semnalului codificatorului.
Controlul tensiunii conice: Pe măsură ce diametrul rolei crește, tensiunea este redusă treptat în funcție de coeficientul de conicitate (de obicei, 0,5% ~ 2%) pentru a preveni prăbușirea miezului sau bombarea capătului suprafeței.

II. Optimizarea parametrilor de proces: potrivirea materialului și vitezei
1. Adaptarea proprietății materiale
Compensarea modulului elastic:
Pentru materialele foarte elastice, cum ar fi filmul BOPP, este necesar un tratament de pretensiune (rata de întindere 1% ~ 3%) pentru a elimina stresul intern.
presiunea lamei a fost ajustată în funcție de modulul de elasticitate al materialului (E) al materialului folosind formula P=K x E * t (P pentru presiunea lamei, K pentru coeficient, t pentru grosimea materialului).
Controlul coeficientului de frecare a suprafeței:
Pulverizați acoperire ceramică sau manșon de cauciuc pe suprafața rolei pentru a controla coeficientul de frecare între 0,3 și 0,5 pentru a preveni alunecarea materialului.
2. Planificarea vitezei și a accelerației
Accelerația și decelerația curbei S-:
Curba S cu cinci-segmente (accelerație uniformă accelerație → viteză variabilă → uniformă → decelerație variabilă → decelerație uniformă) este utilizată pentru a planifica mișcarea arborelui de ridicare cu o rată de modificare a accelerației mai mică sau egală cu 5 m/s3 pentru a reduce impactul inerțial.
Rezultate: eroarea diametrului cilindrului a fost redusă cu 40%, iar puritatea-față de capăt a crescut cu o crestătură (adică de la ±1,5 mm la ±0,9 mm). Viteza de forfecare și înfășurare Viteza de tăiere trebuie să satisfacă v2=v 1 v1 × (D0/D) (D 0 pentru diametrul inițial al rolei și D pentru diametrul rolei-în timp real).
Controlul sincronizării: Sincronizarea electronică a angrenajului între arborele de tăiere și axele de înfășurare este realizată de un servomotor cu o eroare de fază mai mică sau egală cu ±0,1 grade.

III. Monitorizarea procesului și ajustarea feedback-ului: aplicarea sistemului de control-în buclă închisă
1. Tehnologia de detectare online
Senzor de deplasare laser: montat deasupra scrollului, monitorizarea-în timp real a modificărilor diametrului rolei (frecvență de eșantionare mai mare sau egală cu 1 kHz) și transmiterea datelor către PLC pentru compensare dinamică.
Precizie: rezoluție de 0,01 mm când se măsoară între 0 și 100 mm.
Sistem de viziune artificială: camere de înaltă rezoluție (mai mare sau egală cu 5 megapixeli) sunt folosite pentru a fotografia capătul materialului ruloului și algoritmi de procesare a imaginii (cum ar fi detectarea marginilor Canny) au fost utilizați pentru a calcula impulsul final.
Setarea pragului: Când curățarea finală > 1 mm, declanșează o alarmă și ajustează automat tensiunea.
2. Algoritmi de control adaptiv
Control PID fuzzy: parametrii PID (Kp, Ki, Kd) au fost ajustați dinamic prin reguli fuzzy folosind eroarea diametrului rolei (e) și rata de modificare a erorii (de/dt) ca intrări.
Rezultate: Consistența diametrului rolei a crescut cu 25% (deviația standard a scăzut de la 0,8 mm la 0,6 mm) comparativ cu PID tradițional.
Controlul predictiv al modelului: Un model dinamic al sistemului de înfășurare (inclusiv parametrii de inerție, elasticitate și frecare) este stabilit pentru a prezice schimbările viitoare ale diametrului rolei și pentru a regla tensiunea în avans.
Scenarii de aplicație: MPC poate reduce depășirea cu peste 50%-viteza mare de tăiere (viteza liniei > 200 m/min).