Lepsza kontrola biegu wstęgi

6 Dec 2016 14:44

Hamulce, sprzęgła, tensometry i systemy kontroli wstęgi znajdujš szerokie zastosowanie w przemyœle przetwórczym na takich maszynach jak przewijarko-krajarki zwojów, bobiniarki, przekrawacze, tekturnice, powlekarki/laminatory, drukarki, etykieciarki, maszyny do produkcji folii. Spotkać je można w prawie każdej technologii zawierajšcej czynnoœć przewijania z roli na rolę lub przetwarzania materiału z roli na arkusz. Produkty, które służš do precyzyjnej kontroli biegu wstęgi, możemy podzielić na grupy: elementy regulacji nacišgu wstęgi, w tym tensometry, hamulce i regulatory oraz elementy regulacji biegu krawędzi wstęgi, w tym kompletny system prowadzenia krawędzi. W tym artykule chciałbym przybliżyć podstawowe pojęcia zwišzane z dziedzinš regulacji biegu wstęgi. Nacišg jest to siła wzdłużna działajšca w kierunku biegu wstęgi, cišgniętej przez napęd maszyny. Nacišg powišzany jest ze œrednicš zwoju nawijanego/odwijanego poprzez moment obrotowy przyłożony do zwoju oraz promień zwoju wzorem zamieszczonym na rys.1. Celem regulacji nacišgu jest uzyskanie sytuacji, kiedy siła nacišgu pozostaje cały czas stała (wartoœć optymalna). W rzeczywistoœci Đ jeżeli nie korygujemy ustawień hamulca, tzn. ustawimy stały moment hamowania Đ wraz ze zmniejszaniem się œrednicy zwoju odwijanego następuje wzrost siły nacišgu. Właœnie dlatego należy regulować nacišg poprzez zmianę momentu hamujšcego w czasie procesu nawijania/odwijania zwoju. W praktyce na maszynie, która nie jest wyposażona w układ automatyczny, operator obserwuje wstęgę i popuszcza œrubę regulacyjnš hamulca ręcznie co jakiœ czas. Owocuje to schodkowym wykresem przebiegu siły nacišgu w czasie. Każda raptowna zmiana nacišgu to również efekt widoczny na brzegu zwoju nawijanego. Stała wartoœć siły nacišgu gwarantuje równe nawijanie zwoju, bez tzw. uskoków bocznych. Ponieważ operator maszyny nie jest w stanie uzyskać ręcznie idealnego przebiegu redukcji momentu hamujšcego w czasie, nieodzowne staje się stosowanie automatycznego systemu regulacji (rys. 2). W zależnoœci od przewidywanych nakładów oraz wymogów co do dokładnoœci regulacji, można zastosować otwarty lub zamknięty układ regulacji (rys. 3). Zamknięty układ regulacji charakteryzuje się występowaniem sprzężenia zwrotnego między regulatorem a obiektem regulowanym. Dzięki temu chwilowa wartoœć zadana wielkoœci nacišgu porównywana jest z rzeczywiœcie uzyskanš. Regulator automatycznie koryguje różnice, które w tym wypadku mogš wystšpić. Tańszym rozwišzaniem jest otwarty układ regulacji zwany także układem sterowania, który nie dysponuje elementem sprzężenia zwrotnego. Współczesne możliwoœci w zakresie budowy zespołów elektronicznych i programowania umożliwiajš budowę układów sterowania, w których programowo symulowane sš reakcje układu na przewidywane zmiany nacišgu w czasie procesu przewijania. Ciekawym przykładem jest tu towarzyszšcy ultradŸwiękowemu miernikowi œrednicy zwoju MUS-1ce regulator programowany U-3500ce wykorzystujšcy algorytm inercyjno-kompensacyjny stworzony przez inżynierów firmy Danarota (rys. 4). W układach regulacji nacišgu stosuje się hamulce mechaniczne lub elektryczne. Pomiar nacišgu realizowany jest tensometrycznie poprzez pomiar siły oddziałujšcej na łożyskowanie wybranego wałka prowadzšcego lub w układzie tzw. wałka pływajšcego, z niemiecka zwanego tancerzem. W tej sytuacji za pomocš potencjometru mierzymy zakres wychylenia belki wałka pływajšcego. Systemy ătancerzaÓ należš do układów regulacji otwartej, jednak istnieje możliwoœć wzbogacenia ich o dodatkowe czujniki tensometryczne mierzšce rzeczywistš wartoœć nacišgu i poprzez zastosowanie odpowiedniego regulatora, np. DTI-3100ce, zbudowania zamkniętego układu regulacji. Mam nadzieję, że te wiadomoœci pozwolš lepiej zrozumieć obserwowane w praktyce zjawiska. Autor jest właœcicielem firmy Barmey