Kako zagotoviti natančnost rezanja in doslednost premera zvitka med-delovanjem pri visoki hitrosti?

Da bi zagotovili doslednost natančnosti rezanja in premera valja pri delovanju z visoko-hitrostjo, mora biti-sistem vodenja zaprte zanke sestavljen iz treh razsežnosti: nadzor natančnosti opreme, optimizacija parametrov procesa, spremljanje procesa in prilagajanje povratnih informacij. Sistem združuje multidisciplinarno znanje mehanske zasnove, električnega nadzora in lastnosti materiala za doseganje dinamičnega ravnovesja. Konkretne tehnične rešitve so naslednje:

I. Nadzor natančnosti opreme: Optimizacija togosti mehanskih sistemov
1. Zasnova sistema bifurkacijske gredi
Preusmerjevalna os: enojne osi, kovane iz legiranega jekla (npr.. 42CrMo) s premerom večjim ali enakim 80 mm (nastavljivo glede na širino segmentov) zagotavljajo aa deformacijo, manjšo ali enako 0,02 mm/m med visoko-hitrostjo vrtenja.
Površina gredi je ultra-fino brušena (manj kot ali enako 0,4 mikrona), da se zmanjša trenje in tresljaji z ležaji in rezili.
Namestitev rezila in nadzor zračnosti: hidravlični ali pnevmatski nosilec rezila. Tlak rezila (običajno 0,2 ~ 0,5 MPa) v realnem času spremlja tlačni senzor, da se zagotovi stabilen stik med rezilom in materialom.
Oddaljenost od listov se zazna na spletu z laserskim daljinomerom z napako odmika, ki je manjša od ali enaka 1 mikronu (dinamično kompenzira servo motor-poganjan-filni nastavitveni vijak).
2. Zasnova sistema za previjanje
Nadzor konstantne napetosti: krmiljenje z zaprto zanko z magnetno prašno zavoro + senzor napetosti z območjem nihanja napetosti ± 1 % (npr. napetost nastavljena na 50 N v času drobljenja, dejansko nihanje manj kot ali enako 0,5 N).
Več-segmentni nadzor napetosti: preusmerjena napetost se samodejno prilagodi glede na spremembo premera bobna (na primer, ko se premer bobna poveča s φ100 mm na 800 mm, se napetost linearno zmanjša).
Izračun-časovnega premera zvitka: Izračun realnega{1}}časovnega premera zvitka (D je premer zvitka v mm) z merjenjem hitrosti navijalne gredi (n) in linearne hitrosti materiala (v) z uporabo formule D=(vx 60) / (pi xn).
Kompenzacija napak: uveden je algoritem Kalmanovega filtra za odpravo šuma signala kodirnika.
Konusni nadzor napetosti: Ko se premer valja poveča, se napetost postopoma zmanjša glede na koeficient stožca (običajno tipično 0,5 % ~ 2 %), da se prepreči sesedanje jedra ali izbočenje konca površine.

II. Optimizacija Optimizacija parametrov procesa: ujemanje materiala in hitrosti
1. Prilagoditev lastnosti materiala
Kompenzacija modula elastičnosti:
Za visoko elastične materiale, kot je BOPP film, je potrebna prednatezna obdelava (stopnja raztezanja 1%~3%), da se odpravi notranja napetost.
tlak rezila je bil prilagojen glede na modul elastičnosti materiala (E) materiala z uporabo formule P=K x E * t (P za tlak rezila, K za koeficient, t za debelino materiala).
Nadzor koeficienta površinskega trenja:
Napršite keramično prevleko ali gumijasto oblogo na površino valja, da nadzirate koeficient trenja med 0,3 in 0,5, da preprečite zdrs materiala.
2. Načrtovanje hitrosti in pospeševanja
S-pospešek in pojemek v krivulji:
Pet{0}}segmentna krivulja S (enakomeren pospešek pospešek → spremenljiva hitrost → enakomeren → spremenljiv pojemek → enakomeren pojemek) se uporablja za načrtovanje gibanja dvižne gredi s stopnjo spremembe pospeška, ki je manjša ali enaka 5 m/s3, da se zmanjša vztrajnostni vpliv.
Rezultati: Napaka premera valja se je zmanjšala za 40 % in urejenost končne-ploskve se je povečala za eno stopnjo (tj. z ±1,5 mm na ±0,9 mm). Hitrost striženja in navijanja. Hitrost rezanja mora ustrezati v2=v 1 v1 × (D0/D) (D 0 za začetni premer valja in D za realni{12}}časovni premer valja).
Nadzor sinhronizacije: Elektronsko sinhronizacijo zobnikov med rezalno gredjo in osmi navijanja doseže servo gonilnik s fazno napako, manjšo ali enako ±0,1 stopinji.

III. Nadzor procesa in prilagajanje povratnih informacij: uporaba krmilnega sistema z zaprto{1}}zanko
1. Tehnologija spletnega odkrivanja
Laserski senzor premika: nameščen nad drsnikom,-spremljanje sprememb premera zvitka v realnem času (frekvenca vzorčenja večja ali enaka 1 kHz) in prenos podatkov v PLC za dinamično kompenzacijo.
Natančnost: Ločljivost 0,01 mm pri merjenju med 0 in 100 mm.
Sistem strojnega vida: kamere visoke ločljivosti (več kot ali enake 5 milijonom slikovnih pik) se uporabljajo za fotografiranje konca materiala zvitka, algoritmi za obdelavo slike (kot je zaznavanje robov Canny) pa so bili uporabljeni za izračun končnega impulza.
Nastavitev praga: Ko je končno odtekanje > 1 mm, sproži alarm in samodejno prilagodi napetost.
2. Prilagodljivi krmilni algoritmi
Krmiljenje mehkega PID: parametri PID (Kp, Ki, Kd) so bili dinamično prilagojeni z mehkimi pravili z uporabo napake premera valja (e) in stopnje spremembe napake (de/dt) kot vhoda.
Rezultati: Konsistentnost premera zvitka se je povečala za 25 % (standardna deviacija se je zmanjšala z 0,8 mm na 0,6 mm) v primerjavi s tradicionalnim PID.
Napovedni nadzor modela: Vzpostavljen je dinamični model navijalnega sistema (vključno s parametri vztrajnosti, elastičnosti in trenja), ki predvideva prihodnje spremembe premera valja in vnaprej prilagaja napetost.
Scenariji uporabe: MPC lahko zmanjša prekoračitev za več kot 50 % visoke-hitrosti rezanja (hitrost linije > 200 m/min).