Кантроль нацяжэння ў станках для рэзкі: адкрытае супраць замкнёнага

Тэхналогія кантролю нацяжэння з'яўляецца асноўнай пры працы машыны для рэзкі. Няхай гэта будзе разразанне паперы, плёнкі або алюмініевай фальгі, стабільнасць нацяжэння непасрэдна вызначае плоскасць гатовага прадукту, дакладнасць разразання і якасць намоткі.

Кантроль нацяжэння ў асноўным дзеліцца на два рэжымы: адкрыты і замкнёны контур. Іх асноўная логіка і сцэнарыі прымянення істотна адрозніваюцца.

1. Кантроль нацяжэння з адкрытым контурам

Кантроль з адкрытым контурам непасрэдна не кантралюе фактычнае значэнне нацяжэння. Замест гэтага ён 'ацэньвае' і выдае неабходны крутоўны момант на аснове прадказаных і зададзеных параметраў.

Прынцып працы:

Сістэма кіравання разлічвае крутоўны момант (крутоўны момант), неабходны прываднаму рухавіку (звычайна магнітна-парашковы тормаз або серварухавік) на аснове бягучага дыяметра рулона , , шырыні матэрыялу і мэтавага значэння нацяжэння.

Т - выхадны крутоўны момант,

F - зададзенае напружанне, а

R - дыяметр рулона ў рэальным часе.

• Асноўнае патрабаванне : ён павінен мець высокадакладны разлік дыяметра (праз энкодэры, ультрагукавыя датчыкі або лінейнае пераўтварэнне хуткасці).

• Плюсы : простая структура, нізкі кошт і адсутнасць неабходнасці ў дарагіх датчыках нацяжэння або танцуючых роліках.

• Мінусы: адсутнасць карэкцыі ў рэальным часе. Калі таўшчыня матэрыялу нераўнамерная, механічнае трэнне змяняецца або фактары навакольнага асяроддзя вагаюцца, сістэма не можа ўспрымаць фактычнае адхіленне нацяжэння, што прыводзіць да зніжэння дакладнасці.

2. Кантроль нацяжэння з замкнёным контурам

Кантроль па замкнёным контуры кантралюе фактычнае значэнне ў рэжыме рэальнага часу з дапамогай датчыкаў і параўноўвае яго з зададзеным значэннем, выкарыстоўваючы алгарытм PID для аўтаматычнай карэкцыі выхаду.

A. Зваротная сувязь датчыка нацяжэння (прамы замкнёны контур)

• Працэс: спецыялізаваныя тэнзамеры (дэтэктары нацяжэння). пад накіроўвалымі ролікамі ўсталёўваюцца

• Характарыстыкі: Гэта непасрэдна адлюстроўвае фізічнае напружанне на паверхні матэрыялу. Ён надзвычай спагадны і ідэальна падыходзіць для высакахуткаснага абсталявання для рэзкі.

B. Танцуючы ролік / маятнікавы рычаг (непрамы замкнёны контур)

• Працэс : ціск паветра кіруе танцуючым ролікам, каб прыкласці пастаянную сілу. Матэрыяльнае напружанне ўраўнаважвае гэты ціск. Калі напружанне вагаецца, рука рухаецца; потенциометр выяўляе гэта зрушэнне і перадае яго назад у сістэму.

• Характарыстыкі : танцуючы ролік дзейнічае як буфер і назапашвальнік энергіі , паглынаючы ўдары падчас запуску або аварыйных прыпынкаў, каб прадухіліць паломку матэрыялу.

3. Параўнанне: з адкрытым і замкнёным контурам

Асаблівасць	Кантроль з адкрытым контурам	Кантроль па замкнёным контуры
Элемент выяўлення	Няма (або толькі вызначэнне дыяметра)	Датчыкі нагрузкі або танцуючы ролік
Дакладнасць	Сярэдні-Нізкі; адчувальны да перашкод	Надзвычай высока; аўтакампенсацыя
Стабільнасць	Па сваёй сутнасці ўстойлівы; няма ваганняў	Патрабуецца налада PID, каб прадухіліць паляванне
Кошт абсталявання	Нізкі	Высокі
Тыповыя сцэнары	Размотка, машыны нізкага класа, аднастайныя матэрыялы	Высакахуткасныя рэзкі, перамотка, звыштонкія матэрыялы

4. Чаму пры перамотцы часта выкарыстоўваецца 'замкнёны контур + кантроль звужэння'

На стадыі перамоткі машыны для рэзкі падтрыманне строга пастаяннага нацяжэння можа прывесці да таго, што ўнутраныя пласты стануць занадта друзлымі або знешнія пласты раздушаць стрыжань («тэлескопічны» або «эфект каляровай капусты»).

Такім чынам, кіраванне замкнёным контурам звычайна спалучаецца з алгарытмам Tension Taper : па меры павелічэння дыяметра рулона зададзенае нацяжэнне аўтаматычна і лінейна памяншаецца.

K - каэфіцыент кануснасці і

R - бягучы дыяметр.

Рэзюмэ

• Рашэнне пачатковага ўзроўню/эканамічнае : кіраванне з адкрытым контурам з магнітным парашковым тормазам для размотвання; просты рэжым крутоўнага моманту для перамоткі.

• Высокакласнае/высакахуткаснае рашэнне : поўнае кіраванне па замкнёным контуры. Размотвальны канец выкарыстоўвае актыўны рухавік з датчыкамі, у той час як канец перамоткі выкарыстоўвае серварухавікі з замкнёным контурам кіравання і дынамічнай кампенсацыяй звужэння для забеспячэння акуратных краёў і навуковага размеркавання ўнутранага напружання.