Kaip veikia popierinių maišelių mašinos pjovimo sistema ir kaip užtikrinamas jos tikslumas?

Automatinės gamybos procese pakavimo pramonėje, popieriaus maišelių mašina kaip pagrindinė įranga, jos pjovimo sistemos veikimas tiesiogiai lemia produkto pralaidumą ir gamybos efektyvumą. Šiuolaikinė popierinių maišelių mašina sujungia servo valdymą, fotoelektrinį jutiklį, įtempimo reguliavimą ir kitas pažangias technologijas, kad sukurtų didelio tikslumo pjovimo sistemą. Šiame darbe sistemingai analizuojamas popierinių maišelių mašininio pjovimo sistemos veikimo principas ir tikslumo užtikrinimo mechanizmas iš trijų aspektų: mechaninės struktūros, valdymo logikos ir klaidų kompensavimo.

popierinių maišelių mašinų pjovimo sistema susideda iš keturių posistemių: padavimo modulio, padėties nustatymo modulio, pjovimo vykdymo modulio ir priėmimo modulio. Šie moduliai veikia koordinuotai per tikslią mechaninę pavarą ir elektrinį valdymą.
1.1 Įtempimo valdymo mechanizmas tiekimo moduliuose
Maitinimo sistemos šerdis yra nuolatinio įtempimo valdymo įtaisas. Pavyzdžiui, LSD{2}}700B automatinis didelės spartos popierinių maišelių aparatas su dviguba-spiralės pavaros struktūra ir magnetiniu milteliniu stabdžiu. PID algoritmas naudojamas tiekimo velenėlio sukimo momentui reguliuoti realiu laiku. Pasikeitus popieriaus ritinio skersmeniui, sistema automatiškai kompensuoja įtempimo svyravimus, užtikrindama ±0,5 N įtempimo tikslumą svorio diapazone 15 -100 g/m2. Praktinė Haosheng dvigubos spiralės pjaustymo mašinos patirtis rodo, kad net esant 300 m/min greičiui, konstrukcija gali kontroliuoti popieriaus šoninio poslinkio nuokrypį 0,2 mm tikslumu.
1.2 Fotoelektrinė sekimo sistema padėties nustatymo modulyje
Padėties nustatymo sistema naudoja dvigubą fotoelektrinių jutiklių matricą. Pagrindinis jutiklis aptinka popierinio maišelio kraštą, o pagalbinis jutiklis fiksuoja spalvų žymes. Kaip pavyzdį paėmus popierinių verpalų kompozicinių maišelių gamintoją, spalvomis-koduoto sekimo tikslumas siekia ±0,3 mm. Kai aptiktas žymėjimo nuokrypis viršija nustatytą slenkstį, sistema koreguoja nuokrypį servovarikliu 5 ms. Ši konstrukcija kontroliuoja nepertraukiamos gamybos kumuliacinę paklaidą iki ± 1 mm/100 m.
1.3 Ašmenys Pjovimo štampo konstrukcija
Pjovimo vykdymo mechanizmą sudaro dviejų tipų pjovimo peiliai: karšto lydalo pjovimo peiliukai ir šalto pjovimo peiliai. Karšto -lydymosi pjovimo ašmenyse naudojamas nikelio-chromo lydinio kaitinimo elementas, o temperatūra reguliuojama nuo 180 iki 220 laipsnių Celsijaus. Paviršius padengtas teflonu, kad būtų išvengta sukibimo, ir tinka 30 -100 μm storio kompozitams. Šalto pjovimo ašmenys yra pagaminti iš greito plieno, o tikslus peilio kampas yra 25 ± 1 laipsnis. Jis pasiekia momentinę 5000 N šlyties jėgą pneumatinio slėgio įtaiso pagalba. Faktiniai plokščiadugnės popierinių maišelių mašinos duomenys rodo, kad pjovimo paviršius buvo mažesnis arba lygus 0,1 mm, o šerdies aukštis – mažesnis arba lygus 0,05 mm.
1.4 Skaičiavimas ir rūšiavimas priėmimo moduliuose
Priėmimo sistemoje yra fotoelektrinis skaitiklis ir pneumatinis rūšiavimo įrenginys. Kai kaupiamasis kiekis pasiekia nustatytą vertę, sistema automatiškai įjungia rūšiavimo pneumatinį cilindrą. Gamybos greitis buvo 600 vnt/min, skaičiavimo klaidų lygis mažesnis nei 0,001 proc., o rūšiavimo tikslumas – 99,98%.

Šiuolaikinės popierinių maišelių mašinos užtikrina pjovimo tikslumą per trijų{0}}sluoksnių valdymo struktūrą: PLC + judesio valdiklis pagrindiniam valdymo sluoksniui, žmogaus-mašinos sąsaja proceso valdymo sluoksniui ir MES (gamybos vykdymo sistema) sprendimų optimizavimo sluoksniui.
2.1 Servo sinchroninio valdymo technologija
Pjovimo sistema naudoja trijų{0}}servovariklio pavaros schemą: pagrindinį tiekimo variklį, traukos variklį ir pjovimo variklį. Gaminant 600 mm popierinius maišelius, veleno kodavimo signalai paskirstomi kiekvienam varikliui santykiu 1:1:0,98, o mechaninės perdavimo klaidos pašalinamos dinaminio kompensavimo algoritmais. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad konstrukcija sumažina maišelio ilgio paklaidą nuo ±1,5 mm iki ±0,3 mm.
2.2 Dinaminių klaidų kompensavimo mechanizmai
Sistema renka{0}}realaus laiko duomenis iš daugiau nei 20 jutiklių, pvz., įtempimo jutiklių, kodavimo ir fotoelektrinių jungiklių, ir nustato klaidų numatymo modelį pagal neaiškios kontrolės algoritmą. Nustačius didesnį nei 0,5 mm momentinį nuokrypį, sistema inicijuoja kompensavimo programą per 2 mm: paklaida koreguojama iki leistino diapazono reguliuojant pjovimo variklio fazės kampą arba šiek tiek pakoreguojant padavimo greitį. Remiantis ilgalaikiais popierinių maišelių mašinos veikimo duomenimis, standartinis popierinių maišelių mašinos pjovimo tikslumo nuokrypis sumažintas nuo 0,42 mm iki 0,18 mm.
2.3 Išmaniojo parametro savaiminio-derinimo funkcija
Skirtingoms medžiagų charakteristikoms sistema turi integruotą{0}}medžiagų duomenų bazę, kurioje yra daugiau nei 300 popieriaus rūšių tamprumo modulis ir trinties koeficientas. Kai medžiaga pasikeičia, sistema automatiškai iškviečia atitinkamus parametrus ir pradeda savarankišką-mokymosi procesą: PID valdymo parametrai optimizuojami realiuoju laiku renkant duomenis per penkis gamybos ciklus, kad per 30 minučių būtų pasiektas stabilus pjovimo tikslumas.

3.1 Ultra-Tiksli servo pavaros sistema
Tarpinės perdavimo jungties klirenso paklaida pašalinama naudojant tiesinį variklį, kuris tiesiogiai valdo įrankio rėmą. Naujos popierinių maišelių mašinos linijinis variklis turi pakartotinio padėties nustatymo tikslumą ± 0,005 mm, kurį galima derinti su linijinės grotelių liniuotės uždaros{{2} kilpos grįžtamuoju ryšiu, kad būtų pasiektas μm-lygio pjovimo valdymas. Eksperimentai rodo, kad ši konstrukcija sumažina pjovimo paviršiaus statmenumo paklaidą nuo 0,5 laipsnio iki 0,1 laipsnio.
3.2{1}}Kelių jutiklių sintezės padėties nustatymo technologija
Lazerinis poslinkio jutiklis yra integruotas su CCD matymo sistema, kad būtų galima sukurti 3D erdvinio padėties nustatymo tinklą. Lazerinis jutiklis stebi popieriaus lygumą 50 kHz mėginių ėmimo dažniu, o vizualinė sistema atpažįsta spausdintus raštus 0,1 mm raiška. Kai aptinkama didesnė nei 0,3 mm vietinė deformacija, sistema automatiškai sureguliuoja pjovimo kelią, kad užtikrintų rašto vientisumą.
3.3 Karšto{1}}lydymosi klijų kietėjimo laiko valdymas
Karšto lydalo sujungimo procese jungiamojo sluoksnio temperatūra realiu laiku stebima infraraudonųjų spindulių termometru, o optimalus kietėjimo laikas apskaičiuojamas pagal medžiagos šilumos laidumą. Gaminant medicininius popierinius maišelius sistema tiksliai kontroliuoja klijų sluoksnio temperatūrą 195 + 2 laipsniu ir kietėjimo trukmę nuo 0,8 iki 1,2 ss, užtikrindama, kad klijų stiprumas atitiktų standartus ir užkirstas kelias popieriaus deformacijai.

4.1 Maisto pakavimo popierinių maišelių gamyba
Įmonė naudoja LSD-700B įrangą greito maisto maišeliams gaminti ir efektyviai gamybai, naudodama šiuos technologijų derinius:

• Dvigubi fotoelektriniai jutikliai gali pasiekti spalvų{0}}koduotą sekimą 0,5 mm tikslumu.
• Karšto lydalo purškimo sistema užtikrina vienodą 0,03 mm dangos storį.
• Didelės spartos{0}}servo perforavimo sistema atlieka 5 000 įpjovimų per minutę.
• Automatinis skaičiavimas ir žymėjimas sumažina rankinio rūšiavimo klaidas.

Programa padidina produktų kvalifikavimo rodiklį nuo 92 proc. iki 98,5 proc., o per dieną viename aparate išleidžiama 860 000 maišų.
4.2 Medicininių pakavimo popierinių maišelių gamyba
Atsižvelgdama į specialius medicininių maišelių reikalavimus, įmonė ėmėsi šių tobulinimo priemonių:

• Taip pat sumontuoti ultravioletinių spindulių kietinimo prietaisai, skirti greitai išdžiūti per 0,3 s.
• Neigiamo slėgio dulkių šalinimo sistema sukonfigūruota taip, kad būtų užtikrinta ISO 7 švara.
• Naudokite pjovimo peilius, padengtus maistiniu -silikoniu.
• Integruota brūkšninio kodo nuskaitymo sistema, užtikrinanti gamybos atsekamumą.

Programa užtikrina 100% mikrobų aptikimo atitiktį GMP sertifikavimo reikalavimams.

Tobulėjant pramonei 4.0, popierinių maišelių mašinų pjovimo sistema parodys šias vystymosi tendencijas:
Skaitmeninė dvynių technologija: virtualus derinimas gali sutrumpinti įrangos keitimo laiką. Vieno verslo patirtis parodė, kad tai gali sumažinti derinimo darbo valandas 40 proc.
Dirbtinio intelekto vizualinis aptikimas: giluminio mokymosi algoritmai gali nustatyti defektus 0,01 mm tikslumu ir mažesniu nei 0,05% klaidų lygiu.
Adaptyvusis valdymas: Parametrų optimizavimo sistemos, pagrįstos sustiprinimo mokymusi, leidžia įrenginiui automatiškai prisitaikyti prie medžiagų skirtumų.
Modulinė konstrukcija: standartinė sąsaja leidžia greitai pakeisti pjovimo agregatus, sutrumpinant perjungimo laiką iki mažiau nei 15 minučių.
Išvada:
Popieriaus maišelių mašinos pjovimo sistema veikia gerai, nes ji sujungia mašinos dizainą, elektrinį valdymą ir medžiagų mokslą. Pirma, yra dvigubos spiralės įtempimo valdymas. Be to, yra kelių jutiklių padėties nustatymas. Tada yra servo valdomas sinchronizavimas. Ir galiausiai, yra AI regėjimo patikrinimas. Visi šie technologijų pasiekimai skatina pakuočių pramonę siekti didesnio tikslumo ir greitesnio darbo. Ateityje, įdiegus naujas technologijas, tokias kaip skaitmeninis dvigubas valdymas ir adaptyvus valdymas, popierinių maišelių pjovimo staklių sistema neabejotinai padarys šuolį nuo milimetro iki mikronų mastelio, o tai suteiks galingesnę įrangą pažangiai gamybai.