การม้วนที่ไม่สม่ำเสมอและหน้าตัดที่ไม่เรียบ? ระบบควบคุมแรงดึงแบบวงปิดของเครื่องตัดแผ่นกาวด้านเดียวช่วยคุณแก้ปัญหานี้ได้ในเวลาเพียงหนึ่งวินาที

ในกระบวนการตัดเทปด้านเดียว การม้วนที่ไม่สม่ำเสมอและหน้าตัดที่ไม่เรียบเป็นหนึ่งในปัญหาคุณภาพที่สร้างความยุ่งยากมากที่สุด ปัญหานี้ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังอาจนำไปสู่ปัญหาในการคลายเทป การชำรุดของวัสดุ และแม้กระทั่งการร้องเรียนจากลูกค้า หลายบริษัทพยายามปรับปรุงโดยการปรับพารามิเตอร์ทางกล เปลี่ยนม้วนเทป หรือเพิ่มการแทรกแซงด้วยตนเอง แต่ปัญหาก็มักจะเกิดขึ้นซ้ำอีก แท้จริงแล้ว สาเหตุหลักคือการควบคุมแรงดึงที่ไม่เสถียร และโซลูชันการควบคุมแรงดึงแบบวงปิดที่เชื่อถือได้คือหัวใจสำคัญในการแก้ปัญหาที่แก้ไขยากนี้

1. เหตุใดการพันจึงไม่สม่ำเสมอและหน้าตัดปลายจึงไม่เรียบ?

เทปกาวด้านเดียวมีลักษณะ "ยืดหยุ่นสูง สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ และเกิดไฟฟ้าสถิตได้ง่าย" และความผันผวนของแรงดึงในระหว่างกระบวนการตัดจะสะท้อนออกมาในรูปแบบการม้วนโดยตรง:

• ความตึงเครียดน้อยเกินไป→ เกิดการลื่นไถลและการเบี่ยงเบนระหว่างชั้นของฟิล์ม การม้วนหลวม และปลายฟิล์มมีลักษณะเหมือน "ฟันเลื่อย"

• ความตึงเครียดมากเกินไป→ วัสดุถูกยืดและเสียรูปทรง ถูกม้วนอย่างแรงเกินไป และอาจมีปลายที่ "บวม" หรือยื่นออกมา

• ความตึงเครียดผันผวนระหว่างระดับมากและน้อย→ ตำแหน่งของแต่ละชั้นจะเหลื่อมกัน และในที่สุดก็จะเกิดการเยื้องศูนย์ของหน้าตัดส่วนปลายแบบ "กล้องโทรทรรศน์"

การควบคุมแบบวงเปิดทั่วไป (ซึ่งอาศัยเพียงตัวแปลงความถี่ในการกำหนดแรงบิดคงที่) ไม่สามารถรับมือกับสิ่งรบกวนต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางของม้วน การเร่งและลดความเร็ว และความหนาของวัสดุที่ไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นคุณภาพการม้วนจึงไม่เสถียรอย่างยิ่ง

2. หลักการสำคัญของการควบคุมแรงตึงแบบวงปิด

การควบคุมแรงตึงแบบวงปิด อธิบายอย่างง่ายคือ: การวัดแบบเรียลไทม์ → เปรียบเทียบกับค่าเป้าหมาย → การปรับตัวกระตุ้นโดยอัตโนมัติ แผนการทำงานทั่วไปประกอบด้วยสามส่วนสำคัญ:

1. การตรวจจับแรงตึง: แรงตึงจริงของสายพานฟิล์มจะถูกวัดอย่างต่อเนื่องโดยเซ็นเซอร์วัดแรงตึง (แบบแรงดันหรือแบบลูกกลิ้งลอย) และมีความแม่นยำสูงถึง 0.5% FS เซ็นเซอร์จะติดตั้งบนตัวนำหรือลูกกลิ้งลอยก่อนการม้วน และตรวจจับแรงที่กระทำต่อวัสดุโดยตรง

2. การคำนวณตัวควบคุมตัวควบคุมแรงดันแบบ LC หรือตัวควบคุมแรงดันพิเศษ จะเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับค่าที่ตั้งไว้ และส่งสัญญาณควบคุมผ่านอัลกอริธึม PID

3. ปรับแต่ง:ปรับแรงบิดของมอเตอร์ขดลวด (หรือกระแสกระตุ้นของเบรก/คลัตช์อนุภาค) เพื่อให้แรงดึงจริงเป็นไปตามค่าที่ตั้งไว้เสมอ

สำหรับเครื่องตัดยางแบบด้านเดียว โหมดควบคุมแรงบิดเป็นโหมดที่แนะนำมากที่สุด: เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดเพิ่มขึ้น ตัวควบคุมจะลดแรงบิดของมอเตอร์โดยอัตโนมัติเพื่อรักษาระดับแรงดึงให้คงที่ และในขณะเดียวกันก็เพิ่มแรงดึงแบบเรียวเข้าไปด้วย โดยลดแรงดึงลงอย่างเหมาะสมในขั้นตอนสุดท้ายของการม้วนเพื่อหลีกเลี่ยงความแน่นภายในและการหลวมภายนอก หรือการบีบอัดของแกนท่อ

3. การดำเนินการตามแผน: 3 จุดกำหนดค่าหลัก

1. เลือกเซ็นเซอร์วัดแรงดึงที่มีการตอบสนองสูง

แนะนำให้ใช้เซ็นเซอร์วัดแรงดึงแบบสเตรนเกจติดตั้งไว้ใต้ตัวเรือนทั้งสองด้านของเพลาขดลวด โปรดทราบว่าช่วงการวัดของเซ็นเซอร์ควรอยู่ที่ 1.2~1.5 เท่าของแรงดึงใช้งานสูงสุด หากช่วงการวัดมากเกินไปจะทำให้ความไวในการวัดลดลง

2. ใช้โครงสร้างแบบวงปิดคู่ "ความเร็ว + แรงบิด"

ในการใช้งานจริง โหมดแรงบิดล้วนๆ ไม่เหมาะสมนักสำหรับการออกตัวและหยุดที่ความเร็วต่ำ ขอแนะนำให้ใช้แหวนควบคุมความเร็วเป็นแหวนวงนอก และแหวนควบคุมแรงบิดเป็นแหวนวงใน โดยความเร็วจะถูกกำหนดจากคอมพิวเตอร์ส่วนบน และแรงบิดจะถูกปรับแก้แบบไดนามิกโดยตัวควบคุมแรงดึง วิธีนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้แรงดึงคงที่ระหว่างการเร่งและลดความเร็วเท่านั้น แต่ยังช่วยหลีกเลี่ยงผลกระทบจากการออกตัวอีกด้วย

3. เพิ่มระบบตรวจจับและชดเชยเสริม

• การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางขดลวด: การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของม้วนแบบเรียลไทม์โดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกหรืออัตราส่วนความเร็วเชิงเส้นสำหรับการตั้งค่าเส้นโค้งแรงดึงเรียว

• การลดแรงกระแทกแบบลูกตุ้ม: เพิ่มลูกกลิ้งลูกตุ้มแรงเสียดทานต่ำหลังเซ็นเซอร์วัดแรงดึง เพื่อดูดซับความผันผวนของแรงดึงเล็กน้อยและลดการปรับค่า PID บ่อยครั้ง

4. ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลง: จาก "การพึ่งพาประสบการณ์" ไปสู่ ​​"การพึ่งพาข้อมูล"

โรงงานผลิตเทปแห่งหนึ่งได้ทำการดัดแปลงเครื่องตัดยางด้านเดียวแบบเก่า (ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดแรงดึงสองตัว ตัวควบคุมแรงดึงแบบวงปิด และเปลี่ยนเพลาขับมอเตอร์เซอร์โว) และข้อมูลการทดสอบหลังการดัดแปลงมีดังต่อไปนี้:

111

ที่สำคัญกว่านั้น โซลูชันนี้ช่วยให้สามารถตั้งค่าเส้นโค้งแรงดึงได้โดยตรงบนหน้าจอสัมผัส (เช่น แรงเริ่มต้น → การทำงานด้วยแรงดึงคงที่ → การลดขนาดที่ปลาย) สามารถบันทึกสูตรการทำงานสำหรับเทปขนาดต่างๆ ได้ และเวลาในการเปลี่ยนคำสั่งลดลงจาก 20 นาทีเหลือเพียง 3 นาที

5. ข้อเสนอแนะในการนำไปใช้: งบประมาณต่ำก็สามารถทำงานได้ดีในระบบวงปิดเช่นกัน

หากอุปกรณ์เก่าและงบประมาณจำกัด แนะนำให้ใช้ระบบคลัตช์ผงแม่เหล็ก + ตัวควบคุมแรงดึง (ราคาประมาณ 3,000-6,000 หยวน) ซึ่งยังคงสามารถควบคุมแบบวงปิดขั้นพื้นฐานได้ แต่หากต้องการความเร็วและความแม่นยำสูง (≥200 เมตร/นาที) ควรใช้มอเตอร์เซอร์โว + ระบบขับเคลื่อนแบบวงปิด + เซ็นเซอร์แรงดึง โดยมีค่าใช้จ่ายรวมประมาณ 15,000-30,000 หยวน แต่คุณภาพการม้วนสายจะเทียบเท่าเครื่องเคลือบคุณภาพสูงได้

บทส่งท้าย

ปัญหา "การม้วนที่ไม่สม่ำเสมอและหน้าตัดที่ไม่เรียบ" ไม่ใช่ปัญหาที่แก้ไขไม่ได้สำหรับเครื่องตัดยางด้านเดียว แต่เป็นผลพวงจากยุคการควบคุมแบบวงเปิด หลังจากนำระบบควบคุมแรงดึงแบบวงปิดมาใช้ คุณจะพบว่ากระบวนการที่เดิมต้องให้ผู้ควบคุมปรับแต่งซ้ำๆ ด้วย "การสังเกตความรู้สึก" นั้น กลายเป็นกระบวนการอัตโนมัติที่เสถียร ไม่เพียงแต่จะลดอัตราของเสียลงอย่างมากเท่านั้น แต่ความเร็วในการทำงานของอุปกรณ์ยังสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 20%-30% ซึ่งเป็นตัวอย่างโดยตรงของ "คุณภาพ ประสิทธิภาพ และการลดต้นทุน" ที่การผลิตแบบลีนมุ่งมั่น

หากสายการผลิตของคุณประสบปัญหาเรื่องคุณภาพการม้วน ให้เริ่มทดสอบด้วยการติดตั้งเซ็นเซอร์วัดแรงดึง การลงทุนในระบบวงปิดมักจะคุ้มทุนภายในสามเดือนโดยการลดการสูญเสียวัสดุ