Explicació detallada del principi de funcionament de la funció de canvi automàtic de rotlle del rebobinador

Com a equip bàsic de la indústria de la fabricació de paper i el processament de pel·lícules, la màquina de laminació és responsable de la tasca clau de tallar, bobinar i reprocessar paper en brut o rotllos de pel·lícula. La seva funció principal consisteix a aconseguir una producció de corrons acabats d'alta qualitat mitjançant un control precís de la tensió, velocitat i precisió de tall del rotllo. Tanmateix, la màquina de bobinat tradicional requereix una intervenció manual en el procés de rebobinat, que no només provocarà interrupcions de producció i ineficiència, sinó que també provocarà residus de material o mal funcionament de l'equip a causa d'un funcionament inadequat. Per exemple, la tensió i la ruptura del material a causa de la desajust de la velocitat durant el rebobinat manual, o la vora desigual del producte acabat a causa d'un posicionament inexacte, poden reduir la qualitat del producte.

El llançament del canvi automàtic-de volum ho ha canviat completament. Mitjançant la integració de sensors, sistema de control PLC i actuadors, el rebobinador pot canviar automàticament entre els rotlles antics i els nous quan arriben a un llindar preestablert o quan es detecta un defecte de qualitat. Aquesta característica no només escurça el temps de rebobinat, de minuts a segons, sinó que millora molt la productivitat, minimitza el funcionament manual i redueix els errors humans i els riscos de seguretat. Per exemple, a la línia de producció de pel·lícules d'alta velocitat-, el rebobinat automàtic pot evitar el temps d'inactivitat causat pel rebobinat manual i millorar l'eficiència global de l'equip en més d'un 30%, convertint-se en una actualització intel·ligent indispensable en la producció industrial moderna.

(I) Sensors fotoelèctrics i sistema de correcció

La precisió del posicionament del material del rotlle és la base del canvi automàtic del rotllo. Els sensors fotoelèctrics, coneguts comunament com "ulls optoelectrònics", emeten i reben llum infraroja, detecten la posició de la vora del material del rotllo en temps real, converteixen el senyal en quantitats digitals i el transmeten al PLC. El PLC fa judicis lògics basats en paràmetres predeterminats (per exemple, desplaçament de vora) i acciona el mecanisme de correcció (per exemple, rodets de guia) per ajustar el desplaçament o l'angle.

• Ajust de desplaçament: això implica moure els rodets de guia en conjunt, adequat per a la substitució de rodets d'alta-velocitat. Es mou molt, però respon ràpidament. Per exemple, en el processament de pel·lícules primes, quan la longitud del material del rotlle és superior a 0,5 mm, els rodets de guia es poden moure 10 mm dins de 5 mm per completar l'ajust aproximat.
• Ajust d'angle: Això implica girar els corrons de guia per aconseguir un ajustament fi. Té un moviment de petita amplitud i és més adequat per a la correcció intermèdia o per a requisits de precisió molt alta. Per exemple, en la producció de pel·lícules òptiques, l'ajust de l'angle pot arribar a una precisió de ± 0,01 graus per garantir que el material del rotllo estigui sempre al centre.

Cas pràctic: en el processament de pel·lícules, els sensors fotoelèctrics poden detectar desviacions de vora de 0,1 mm i el servomotor impulsa els rodets de guia en 10 mil·lisegons. El procés s'aconsegueix mitjançant un control de llaç-tancat amb retroalimentació contínua dels sensors i PLC PLC ajustant els senyals de posició del rodet de guia per assegurar-se que la desviació de la vora del material del rotlle és sempre inferior a 0,1 mm.

(II) Detecció del diàmetre del rotllo i compensació dinàmica.

El canvi del diàmetre de l'enrotllament és un fenomen comú en el procés d'enrotllament. Els sensors o codificadors d'ultrasons controlen el diàmetre del rotlle en temps real i tornen a enviar les dades al PLC. El PLC ajusta automàticament la velocitat de rebobinat segons la variació dels canvis de diàmetre del rotllo, assegurant que la velocitat lineal es mantingui igual (és a dir, la longitud del pas del material per unitat de temps segueix sent la mateixa), alhora que compensa dinàmicament les fluctuacions de tensió.

• Quan augmenta el diàmetre de la bobina, el PLC redueix la velocitat del corró de bobinat per evitar que el material s'estiri o trenqui a causa d'una velocitat excessiva de la línia. Per exemple, a la indústria paperera, el PLC pot reduir la velocitat de rebobinat de 500 m/min a 167 m/min quan el diàmetre de la bobina augmenta dels 500 mm a 1500 mm originals.
• Compensació de tensió: ajustant la pressió dels corrons de pressió o el parell del servomotor, es pot compensar l'efecte d'augmentar el diàmetre del corró sobre la tensió i es pot mantenir el flux constant de materials. Per exemple, en el processament de pel·lícules primes, a mesura que augmenta el diàmetre del rotlle, el PLC pot augmentar la pressió del corró de pressió de 2 bar a 5 bar, mentre s'ajusta el parell del servomotor per mantenir una tensió constant.

Cas pràctic: a la indústria paperera, quan el diàmetre del rotlle augmenta de 500 mm a 1500 mm, el PLC utilitza un control de llaç tancat mitjançant sensors de senyal de tensió per garantir que les fluctuacions de tensió no superin ± 5 N.

(I) Condicions d'activació per al rebobinat automàtic.

Canvi automàtic de rotllo si es compleix una de les condicions següents:

• Llindar preestablert: la longitud o diàmetre actual del rotllo arriba al límit superior establert pel PLC (per exemple, . 10, 000 m de llarg o 1.500 mm de diàmetre).
• Emergència: els sensors detecten un cap tallat, arrugues o defectes de qualitat i desencadenen immediatament un rotllo de substitució d'emergència per evitar un producte defectuós. Per exemple, en el processament de membranes, si es detecten forats o rascades a la superfície del material, PLC aturarà immediatament el bobinatge actual i iniciarà el procés de canvi de rotlle.

(II) Conversió de materials de laminació antics i nous

• Descàrrega de rotlles antics: un dispositiu pneumàtic o hidràulic per empènyer l'alliberament del mandril, completar la descàrrega del rodet i transferir-lo a través de la cinta transportadora a la zona del producte acabat. A la indústria paperera, per exemple, el temps d'alliberament del mandril durant la descàrrega de corrons antics es pot controlar a menys de 0,5 segons per garantir un rodament suau.
• Nou mecanisme d'alimentació de paper: el mecanisme superior cònic sense eix localitza automàticament el nou nucli de paper per adaptar-se a diferents diàmetres (per exemple, 76 mm, 152 mm) i es bloqueja pneumàtic o mecànic. Per exemple, en el processament de pel·lícules primes, el mecanisme superior cònic sense eix es pot adaptar a nuclis de paper de diferents diàmetres mitjançant un ajust pneumàtic de pressió, amb una força de bloqueig de fins a 500 N.

3. Enllaç de materials:

• Enllaç en calent: adequat per a pel·lícules de plàstic, mitjançant calefacció i superfície de material fos per aconseguir una connexió perfecta. Per exemple, en la producció de pel·lícules de polietilè, la temperatura d'unió de la massa fosa en calent es pot controlar entre 150 i 200 graus centígrads, i la força d'unió pot assolir més del 90% del material original.
• Enllaç ultrasònic: la vibració d'alta freqüència s'utilitza per generar calor mitjançant la fricció entre molècules de materials, que és adequada per a materials compostos multicapa. Per exemple, en la producció de membranes compostes de plàstic d'alumini, l'enllaç ultrasònic permet l'adhesió entre capes-sense bombolles fins a 0,1 segons.
• Adhesiu de cinta: cinta adhesiva d'alta resistència adhesiva ràpida, adequada per a paper i altres materials fràgils. Per exemple, a la producció de paper de diari, la cinta adhesiva pot tenir una amplada de fins a 50 mm i la força adhesiva pot complir els requisits de rebobinat d'alta-velocitat.

4. Transició de tensió: PLC controla que la velocitat de rodament disminueix gradualment, mentre que la nova velocitat de rodament s'accelera. El trencament del material causat pel canvi sobtat de velocitat es pot evitar mitjançant l'ajust de llaç tancat del sensor de tensió. Per exemple, en el processament de pel·lícules primes, el temps de transició de tensió es pot controlar a menys d'un segon per garantir una transició suau del material.

(III) Lògica de control en capes.

• Control inferior: el PLC processa els senyals dels sensors (com ara sensors fotoelèctrics i codificadors de diàmetre) en temps real, conduint servomotors, cilindres i altres actuadors fins a mil·lisegons de resposta. Per exemple, el PLC pot completar el processament del senyal i conduir el servomotor per ajustar la posició del rodet de guia en 1 ms durant el procés de correcció web.
• Configura la coordinació de la capa mitjana: la interfície HMI estableix paràmetres (com ara els llindars de velocitat, tensió i diàmetre de rotllo) i supervisa l'estat del dispositiu (com la temperatura i la pressió) per donar suport a la intervenció manual. Per exemple, l'operador pot ajustar la velocitat de bobinat o el punt de consigna de tensió en temps real mitjançant la interfície HMI per adaptar-se a diferents necessitats de material o producció.
• Optimització de la capa superior: enregistrament de dades de producció (per exemple, freqüència de canvi de rotllo i taxa de fallades) mitjançant Ethernet industrial o plataforma de núvol. Els algorismes d'intel·ligència artificial s'utilitzen per optimitzar la lògica de canvi de rol i reduir el temps d'inactivitat. Mitjançant l'anàlisi de dades històriques, per exemple, els algorismes d'intel·ligència artificial poden predir el risc de trencament del rotllo i ajustar els paràmetres de substitució del rotllo amb antelació, augmentant l'eficiència global del dispositiu a més del 95%.

(I) Sistema d'accionament

El rebobinador adopta una unitat d'accionament del motor independent, com ara corró desenrotllador, pelador, corró inferior, etc. La tecnologia de control de velocitat de freqüència variable, com l'inversor SINAMIC S120, proporciona una coincidència precisa entre la velocitat i el parell. Per exemple:

· Desbobinar el motor del rotllo: es necessita molt parell per superar la inèrcia del material del rotllo. Per exemple, a la indústria de la fabricació de paper, el parell d'un motor de desplegament pot arribar als 1000 Nm per satisfer els requisits de desplegament dels rodets de gran diàmetre.

Selecció i distribució del motor de talladora: requereix velocitat ràpida, garanteix la precisió de tall. Per exemple, en el processament de pel·lícules primes, el tallador pot girar a 5000 rpm amb un error d'amplada de tall inferior a 0,05 mm.

(II) Actuadors

• Dispositius pneumàtics/hidràulics: s'utilitzen per regular la pressió del rotllo de pressió (p. ex., pressió d'aire de 0-10 bar), l'acció de tall (p. ex. col·locació a nivell de . 0.1 mm) i la pinça del rodet (p. ex., força de tancament de 5000 N). la indústria paperera, per exemple, els corrons de pressió poden tenir un rang d'ajust de pressió de 0 a 10 bar per adaptar-se als requisits de rebobinat per a materials de diferents gruixos.
• Servomotor: rodet guia accionat amb correcció de banda, precisió de posicionament ± 0,1 mm, freqüència de resposta dinàmica fins a 1 kHz. Per exemple, en el processament de pel·lícules primes, el servomotor pot respondre a les ordres del PLC per ajustar la posició del rodet de guia en un mil·lisegon.

Instal·leu el sensor de tensió: proporcioneu informació-en temps real sobre la tensió del material (p. ex., rang de 0-500 N), admet el control de llaç tancat i assegureu-vos que les fluctuacions de tensió no superin el ±1%. Per exemple, en la producció de pel·lícules òptiques, el sensor de tensió pot tenir una precisió de ± 0,1 N, assegurant un bon funcionament del material.

(III) Dispositius de protecció de seguretat

• Botó d'aturada d'emergència: en cas d'emergència, talla immediatament l'alimentació i atura totes les parts mòbils. Per exemple, quan el mal funcionament de l'equip o el personal estan en risc, els operadors poden prémer el botó d'aturada d'emergència per assegurar-se que el dispositiu deixi de funcionar en 0,1 segons.
• Tapa de protecció del segell: evita que l'operador toqui les peces giratòries i evita danys mecànics. Per exemple, es pot instal·lar una coberta protectora transparent en una part clau d'un rodet per observar l'estat de funcionament de l'equip alhora que evita que la gent toqui les parts giratòries.
• Protecció fotoelèctrica: les cortines de llum de seguretat detecten persones o obstacles que entren a zones perilloses i activen automàticament una parada d'emergència. Per exemple, s'instal·laria una cortina de llum de seguretat al voltant de la màquina de bobina, que detectaria senyals i activaria una parada d'emergència quan una persona o un obstacle entrés en una zona perillosa, garantint la seguretat.

Impulsat per la indústria 4.0 i la fabricació intel·ligent, l'enrotllament automàtic de les bobines s'està movent cap a un procés més ràpid, més precís i més intel·ligent:

• Trieu alta velocitat: més de 2000 m/min, amb el suport de transmissió i actuador optimitzats. Per exemple, a les línies de producció de pel·lícules d'alta-velocitat, el rebobinat automàtic pot arribar als 2.000 m/min, satisfent la necessitat de producció en massa.
• Intel·ligència dinàmica: els algorismes d'IA poden predir el risc de trencament del rodet, ajustar automàticament els paràmetres de substitució del rodet i millorar l'eficiència general del dispositiu a més del 95%. Mitjançant l'anàlisi de dades històriques, per exemple, els algorismes d'intel·ligència artificial poden predir quan es trencarà un rotllo i ajustar la velocitat de rebobinat o els paràmetres de tensió del rotllo amb antelació per evitar que es trenqui.
• ·Disseny modular: rotlles reemplaçables ràpidament, màquina de tall i mòdul de connexió per satisfer les necessitats de la producció en lots petits de diverses-varietats. Per exemple, amb un disseny modular, la bobina es pot substituir per una mida diferent de bobina o tallador en menys de 10 minuts a m