Yüksek-hızlı çalışma sırasında dilme doğruluğu ve rulo çapı tutarlılığı nasıl sağlanır?

Yüksek-hızlı operasyonda kesme hassasiyeti ve rulo çapının tutarlılığını sağlamak için, kapalı-döngü yönetim sisteminin üç boyuttan oluşturulması gerekir: ekipman hassasiyet kontrolü, proses parametre optimizasyonu, proses izleme ve geri bildirim ayarı. Sistem, dinamik dengeyi sağlamak için mekanik tasarım, elektrik kontrolü ve malzeme özelliklerine ilişkin çok disiplinli bilgiyi birleştirir. Spesifik teknik çözümler aşağıdaki gibidir:

I. Ekipman Hassasiyeti Kontrolü: Mekanik sistemlerin Rijitlik Optimizasyonu
1.Çatallanma şaft sisteminin tasarımı
Yönlendirme ekseni: Çapı 80 mm'ye eşit veya daha büyük (bölümlerin genişliğine göre ayarlanabilir) alaşımlı çelikten (örneğin. 42CrMo) dövülmüş tek eksenler, yüksek-hızlı dönüş sırasında 0,02 mm/m'ye eşit veya daha az bir sapma sağlar.
Şaftın yüzeyi, yataklar ve bıçaklardaki sürtünmeyi ve titreşimi azaltmak için son derece-ince taşlanmıştır (0,4 mikrondan az veya ona eşit).
Bıçak Kurulumu ve Açıklık Kontrolü: Hidrolik veya pnömatik bıçak tutucusu. Bıçak basıncı (tipik olarak 0,2~0,5MPa), bıçak ile malzeme arasında istikrarlı bir temas sağlamak için basınç sensörü tarafından gerçek zamanlı olarak izlenir.
Yaprak açıklığı, 1 mikrondan küçük veya ona eşit açıklık hatası olan bir lazer uzaklık ölçer ile çevrimiçi olarak tespit edilir (servo motorla-tahrik edilen-ince ayar vidasıyla dinamik olarak dengelenir).
2.Geri sarma sistemi tasarımı
Sabit Gerilim Kontrolü: manyetik toz frenli kapalı döngü kontrolü + gerilim dalgalanma aralığı ± %1 olan gerilim sensörü (örneğin, parçalanma anında gerilim 50N'ye ayarlanmıştır, gerçek dalgalanma 0,5N'den az veya ona eşittir).
Çoklu-Bölümlü Gerilim Kontrolü: Yönlendirilmiş gerilim, tambur çapındaki değişime göre otomatik olarak ayarlanır (örneğin, tamburun çapı φ100 mm'den 800 mm'ye çıktığında gerilim doğrusal olarak azalır).
Gerçek-Zamanlı Rulo Çapı Hesabı: Gerçek-Zamanlı Rulo Çapının (D, rulonun mm cinsinden çapıdır) D=(vx 60) / (pi xn) formülünü kullanarak sarma mili hızını (n) ve malzeme doğrusal hızını (v) ölçerek hesaplanması.
Hata Telafisi: Kodlayıcı sinyal gürültüsünü ortadan kaldırmak için bir Kalman filtre algoritması tanıtıldı.
Konik Gerginlik Kontrolü: Silindirin çapı arttıkça, çekirdeğin çökmesini veya yüzeyin ucunun şişmesini önlemek için gerginlik, koniklik katsayısına göre (genellikle %0,5~%2) kademeli olarak azaltılır.

II. Proses Parametresi Optimizasyonu Optimizasyonu: Malzeme ve Hızın Eşleştirilmesi
1. Malzeme Özelliği Uyarlaması
Elastik Modül Telafisi:
BOPP filmi gibi oldukça elastik malzemeler için, iç gerilimi ortadan kaldırmak için ön çekme işlemi (%1 ~ %3 esneme oranı) gereklidir.
bıçak basıncı, P=K x E * t (bıçak basıncı için P, katsayı için K, malzeme kalınlığı için t) formülü kullanılarak malzemenin elastik modülüne (E) göre ayarlandı.
Yüzey Sürtünme Katsayısı Kontrolü:
Malzemenin kaymasını önlemek amacıyla sürtünme katsayısını 0,3 ile 0,5 arasında kontrol etmek için rulo yüzeyine seramik kaplama veya kauçuk manşon püskürtün.
2. Hız ve İvme Planlaması
S-Eğrisi Hızlanması ve Yavaşlaması:
Atalet etkisini azaltmak için asansör boşluğu hareketini hızlanma değişim oranı 5 m/s3'e eşit veya daha az olacak şekilde planlamak için beş-segmentli S eğrisi (düzgün hızlanma ivmesi → değişken hız → eşit → değişken yavaşlama → eşit yavaşlama) kullanılır.
Sonuçlar: Silindir çapı hatası %40 oranında azaltıldı ve uç yüzey düzgünlüğü bir çentik arttı (yani ±1,5 mm'den ±0,9 mm'ye). Kesme hızı ve sarma Dilme hızı v2=v 1 v1 × (D0/D) (başlangıç ​​rulo çapı için D 0 ve gerçek-zamanlı rulo çapı için D) koşullarını karşılamalıdır.
Senkronizasyon Kontrolü: Dilme mili ile sarım eksenleri arasındaki elektronik dişli senkronizasyonu, faz hatası ±0,1 dereceye eşit veya daha az olan bir servo sürücü ile sağlanır.

III. Süreç İzleme ve Geri Bildirim Ayarlaması: kapalı-döngü kontrol sisteminin uygulanması
1. Çevrimiçi Tespit Teknolojisi
Lazer Yer Değiştirme Sensörü: Kaydırmanın üzerine monte edilir, rulo çapı değişikliklerinin gerçek zamanlı- izlenmesi (örnekleme frekansı 1 kHz'den büyük veya ona eşit) ve dinamik telafi için PLC'ye veri iletimi.
Doğruluk: 0 ile 100 mm arasında ölçüm yaparken 0,01 mm çözünürlük.
Makine görme sistemi: Rulo malzemenin sonunu fotoğraflamak için yüksek çözünürlüklü kameralar (5 megapikselden büyük veya eşit) kullanılmış ve uç darbesini hesaplamak için görüntü işleme algoritmaları (Canny kenar algılama gibi) kullanılmıştır.
Eşik ayarı: Uç salgısı > 1 mm olduğunda bir alarmı tetikler ve gerilimi otomatik olarak ayarlar.
2. Uyarlanabilir Kontrol Algoritmaları
Bulanık PID Kontrolü: PID parametreleri (Kp, Ki, Kd), giriş olarak rulo çapı hatası (e) ve hata değişim oranı (de/dt) kullanılarak bulanık kurallarla dinamik olarak ayarlandı.
Sonuçlar: Geleneksel PID'ye kıyasla rulo çapı tutarlılığı %25 arttı (standart sapma 0,8 mm'den 0,6 mm'ye düştü).
Model Tahminli Kontrol: Gelecekteki rulo çapındaki değişiklikleri tahmin etmek ve gerilimi önceden ayarlamak için sarım sisteminin dinamik bir modeli (atalet, elastikiyet ve sürtünme parametreleri dahil) oluşturulur.
Uygulama Senaryoları: MPC, yüksek- hızlı kesme hızıyla (hat hızı > 200 m/dak) aşımı %50'den fazla azaltabilir.