Hvordan sikres skæringsnøjagtighed og ensartet rullediameter under høj-hastighedsdrift?

For at sikre ensartet skærepræcision og rullediameter ved høj-hastighedsdrift skal det lukkede-sløjfestyringssystem være konstrueret ud fra tre dimensioner: udstyrspræcisionskontrol, procesparameteroptimering, procesovervågning og feedbackjustering. Systemet kombinerer tværfaglig viden om mekanisk design, elektrisk styring og materialeegenskaber for at opnå dynamisk balance. Specifikke tekniske løsninger er som følger:

I. Udstyrs præcisionskontrol: stivhedsoptimering af mekaniske systemer
1. Design af bifurkationsakselsystem
Afledningsakse: Enkelte akser smedet af legeret stål (f.eks.. 42CrMo) Større end eller lig med 80 mm i diameter (justerbar i henhold til bredden af ​​segmenterne) sikrer en afbøjning Mindre end eller lig med 0,02 mm/m under høj-rotation.
Overfladen af ​​akslen er ultra-finslebet (mindre end eller lig med 0,4 mikron) for at reducere friktion og vibrationer med lejer og blade.
Klingeinstallation og frigangskontrol: En hydraulisk eller pneumatisk klingeholder. Bladtrykket (typisk 0,2 ~ 0,5 MPa) overvåges i realtid af tryksensoren for at sikre en stabil kontakt mellem bladet og materialet.
Bladfrihed detekteres online med en laserafstandsmåler med clearancefejl Mindre end eller lig med 1 mikron (dynamisk kompenseret af en servomotor-drevet fin-justeringsskrue).
2.Spol systemdesign tilbage
Konstant spændingskontrol: lukket sløjfekontrol med magnetisk pulverbremse + spændingssensor med spændingsudsvingsområde ± 1 % (f.eks. spænding indstillet til 50N på tidspunktet for fragmentering, faktisk udsving Mindre end eller lig med 0,5N).
Multi-Segment Tension Control: Afledt spænding justeres automatisk i henhold til ændringen i diameteren af ​​tromlen (for eksempel, når diameteren af ​​tromlen stiger fra φ100 mm til 800 mm, falder spændingen lineært).
Real-Time Roll Diameter Calculation: Calculation of Real-Time Roll Diameter (D er diameteren af ​​rullen i mm) ved at måle viklingsakselhastigheden (n) og materialets lineære hastighed (v) ved hjælp af formlen D=(vx 60) / (pi xn).
Fejlkompensation: En Kalman-filteralgoritme introduceres for at eliminere kodersignalstøj.
Tilspidset spændingskontrol: Efterhånden som rullens diameter øges, reduceres spændingen gradvist i henhold til tilspidsningskoefficienten (normalt typisk 0,5%~2%) for at forhindre kernen i at kollapse eller enden af ​​overfladen i at bule.

II. Optimering af procesparameteroptimering: Matchende materiale og hastighed
1. Materialegenskabstilpasning
Elastikmodulkompensation:
For meget elastiske materialer, såsom BOPP-film, kræves forspændingsbehandling (strækhastighed 1% ~ 3%) for at eliminere indre stress.
bladtrykket blev justeret i henhold til materialets elasticitetsmodul (E) af materialet ved hjælp af formlen P=K x E * t (P for bladtryk, K for koefficient, t for materialetykkelse).
Kontrol af overfladefriktionskoefficient:
Spray keramisk belægning eller gummimanchet på rulleoverfladen for at kontrollere friktionskoefficienten mellem 0,3 og 0,5 for at forhindre materialeglidning.
2. Planlægning af hastighed og acceleration
S-Kurveacceleration og deceleration:
Fem-segment S-kurve (ensartet accelerationsacceleration → variabel hastighed → ensartet → variabel deceleration → ensartet deceleration) bruges til at planlægge løfteakslens bevægelse med accelerationsændringshastigheden mindre end eller lig med 5m/s3 for at reducere inertipåvirkningen.
Resultater: Valsediameterfejlen blev reduceret med 40 %, og ende-fladenheden steg med et hak (dvs. fra ±1,5 mm til ±0,9 mm). Forskydningshastigheden og viklingen. Opskæringshastigheden skal opfylde v2=v 1 v1 × (D0/D) (D 0 for initial valsediameter og D for real-valsediameter).
Synkroniseringskontrol: Elektronisk gearsynkronisering mellem spalteakslen og viklingsakserne opnås af en servodriver med en fasefejl, der er mindre end eller lig med ±0,1 grad.

III. Procesovervågning og feedbackjustering: anvendelse af lukket-sløjfekontrolsystem
1. Online detektionsteknologi
Laserforskydningssensor: Monteret over rullen, realtidsovervågning af rullediameterændringer (samplingfrekvens større end eller lig med 1kHz) og datatransmission til PLC for dynamisk kompensation.
Nøjagtighed: 0,01 mm opløsning ved måling mellem 0 og 100 mm.
Maskinsynssystem: højopløsningskameraer (større end eller lig med 5 megapixel) bruges til at fotografere slutningen af ​​rullematerialet, og billedbehandlingsalgoritmer (såsom Canny edge-detektion) blev brugt til at beregne slutimpulsen.
Tærskelindstilling: Når endeløbet er > 1 mm, udløser den en alarm og justerer automatisk spændingen.
2. Adaptive kontrolalgoritmer
Fuzzy PID Control: PID-parametrene (Kp, Ki, Kd) blev dynamisk justeret ved fuzzy-regler ved brug af rullediameterfejl (e) og fejlændringshastighed (de/dt) som input.
Resultater: Konsistensen af ​​rullediameteren steg med 25 % (standardafvigelsen faldt fra 0,8 mm til 0,6 mm) sammenlignet med traditionel PID.
Model Predictive Control: En dynamisk model af viklingssystemet (inklusive inerti, elasticitet og friktionsparametre) etableres for at forudsige fremtidige rullediameterændringer og justere spændingen på forhånd.
Applikationsscenarier: MPC kan reducere overskridelse med mere end 50 % høj-slidshastighed (linjehastighed > 200m/min).