Rozejrzyj się, a wiele produktów, które widzisz i których używasz, zostało wyprodukowanych przy użyciu pewnego rodzajuukład kontroli napięcia. Gdziekolwiek spojrzysz, od opakowań płatków śniadaniowych po etykiety na butelkach z wodą, znajdziesz materiały, których produkcja zależy od precyzyjnej kontroli naprężenia. Firmy na całym świecie wiedzą, że właściwa kontrola naprężenia jest cechą decydującą o tym, czy w tych procesach produkcyjnych się nie zepsuje. ale dlaczego? Czym jest kontrola napięcia i dlaczego jest tak ważna w produkcji?
Zanim zagłębimy się w kontrolę napięcia, powinniśmy najpierw zrozumieć, czym jest napięcie. Rozciągnięcie to napięcie lub odkształcenie przykładane do materiału, które ma tendencję do rozciągania materiału w kierunku przyłożonej siły. W produkcji zwykle zaczyna się to od wciągnięcia materiału do procesu na dalszym etapie procesu. Definiujemy napięcie jako moment obrotowy przyłożony w środku rolki podzielony przez promień rolki. Napięcie = moment obrotowy / promień (T=TQ/R). Gdy zostanie zastosowane zbyt duże naprężenie, niewłaściwe naprężenie może spowodować wydłużenie materiału i uszkodzenie kształtu rolki, a nawet może złamać rolkę, jeśli naprężenie przekracza wytrzymałość materiału na ścinanie. Z drugiej strony zbyt małe napięcie może również uszkodzić produkt. Niewystarczające napięcie może prowadzić do teleskopowych lub zwisających rolek przewijających, co ostatecznie skutkuje słabą jakością produktu.
Aby zrozumieć kontrolę napięcia, musimy zrozumieć tak zwaną „sieć”. Termin ten odnosi się do dowolnego materiału podawanego w sposób ciągły z rolki i/lub rolki, takiego jak papier, plastik, folia, włókno, tekstylia, kabel lub metal itp. Kontrola naprężenia to czynność polegająca na utrzymywaniu pożądanego naprężenia wstęgi zgodnie z wymaganiami przez materiał. Oznacza to, że napięcie jest mierzone i utrzymywane na żądanym poziomie, co pozwala na płynną pracę wstęgi przez cały proces produkcyjny. Napięcie jest zwykle mierzone albo w imperialnym systemie miar (w funtach na cal liniowy (PLI), albo w systemie metrycznym (w niutonach na centymetr (N/cm).
Właściwykontrola napięciajest zaprojektowany tak, aby wywierał precyzyjne napięcie wstęgi, dzięki czemu rozciąganie można dokładnie kontrolować i utrzymywać na minimalnym poziomie, utrzymując napięcie na pożądanym poziomie przez cały proces. Ogólna zasada jest taka, aby wywierać najmniejsze napięcie, jakie można uzyskać, aby wytworzyć produkt końcowy wysokiej jakości, o jakim marzysz. Jeśli naprężenie nie zostanie zastosowane dokładnie w całym procesie, może to prowadzić do marszczenia, pękania wstęgi i złych wyników procesu, takich jak przeplatanie (cięcie), rejestrowanie (drukowanie), nierówna grubość powłoki (powlekanie), różnice w długości (arkusz), zwijanie się materiału podczas laminowanie i wady rolek (teleskopowe, gwiazdowe itp.), żeby wymienić tylko kilka.
Producenci znajdują się pod presją, aby nadążać za rosnącym popytem i wytwarzać produkty wysokiej jakości w możliwie najskuteczniejszy sposób. Prowadzi to do zapotrzebowania na lepsze, wydajniejsze i wyższej jakości linie produkcyjne. Niezależnie od tego, czy chodzi o konwersję, cięcie, drukowanie, laminowanie czy inne procesy, każdy z tych procesów ma jedną wspólną cechę - właściwa kontrola naprężenia to różnica między opłacalną produkcją wysokiej jakości a kosztownymi rozbieżnościami produkcyjnymi o niskiej jakości, nadmiarem złomu i frustracja z powodu uszkodzonych sieci.
Istnieją dwa główne sposoby kontrolowania napięcia: ręczny lub automatyczny. Dzięki ręcznemu sterowaniu operator potrzebuje ciągłej uwagi i obecności, aby zarządzać i regulować prędkość i moment obrotowy w trakcie całego procesu. W przypadku sterowania automatycznego operator musi jedynie wprowadzić dane podczas wstępnej konfiguracji, ponieważ sterownik dba o utrzymanie pożądanego napięcia przez cały proces. W ten sposób zmniejsza się interakcja i zależności operatorów. W produktach do sterowania automatyką zazwyczaj dostępne są dwa typy systemów: sterowanie w pętli otwartej i w pętli zamkniętej.
System otwartej pętli:
W systemie z otwartą pętlą istnieją trzy główne elementy: sterownik, urządzenie momentowe (hamulec, sprzęgło lub napęd) i czujnik sprzężenia zwrotnego. Czujniki sprzężenia zwrotnego zazwyczaj skupiają się na dostarczaniu informacji zwrotnej dotyczącej odniesienia do średnicy, a proces jest kontrolowany proporcjonalnie do sygnału średnicy. Kiedy czujnik mierzy zmianę średnicy i przesyła ten sygnał do sterownika, sterownik proporcjonalnie reguluje moment obrotowy hamulca, sprzęgła lub napędu, aby utrzymać napięcie.
System zamkniętej pętli:
Zaletą systemu z zamkniętą pętlą jest to, że stale monitoruje i reguluje napięcie wstęgi, aby utrzymać je na żądanym poziomie, co zapewnia dokładność na poziomie 96–100%. W przypadku układu zamkniętego istnieją cztery główne elementy: sterownik, urządzenie momentowe (hamulec, sprzęgło lub napęd), urządzenie do pomiaru napięcia (ogniwo obciążnikowe) i sygnał pomiarowy. Sterownik otrzymuje bezpośrednią informację zwrotną dotyczącą pomiaru materiału z czujnika wagowego lub wahacza. Gdy napięcie się zmienia, wytwarza sygnał elektryczny, który sterownik interpretuje w odniesieniu do ustawionego napięcia. Następnie sterownik reguluje moment obrotowy urządzenia wyjściowego momentu obrotowego, aby utrzymać żądaną wartość zadaną. Tak jak tempomat utrzymuje zadaną prędkość samochodu, tak system kontroli naciągu w zamkniętej pętli utrzymuje napięcie rolek na zadanym poziomie.
Jak zatem widać, w świecie kontroli napięcia określenie „wystarczająco dobre” często nie jest już wystarczająco dobre. Kontrola naprężenia jest istotną częścią każdego procesu produkcyjnego wysokiej jakości, często odróżniającą „wystarczająco dobre” wykonanie od materiałów wyższej jakości i czynników zwiększających produktywność produktu końcowego. Dodanie automatycznego systemu kontroli naprężenia rozszerza istniejące i przyszłe możliwości procesu, zapewniając jednocześnie kluczowe korzyści Tobie, Twoim klientom, ich klientom i innym osobom. Systemy kontroli naprężenia Labirinth zaprojektowano jako rozwiązanie typu „drop-in” dla istniejących maszyn, zapewniające szybki zwrot z inwestycji. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz systemu z obiegiem otwartym czy zamkniętym, Labirinth pomoże Ci to określić i zapewni potrzebny wzrost produktywności i rentowności.
Czas publikacji: 8 czerwca 2023 r
