Kuidas tagada lõikamise täpsus ja rulli läbimõõdu ühtlus suurel{0}}kiirusel töötamisel?

Lõiketäpsuse ja rulli läbimõõdu järjepidevuse tagamiseks suurel{0}}kiirusel töötamisel tuleb suletud ahela-haldussüsteem üles ehitada kolmest mõõtmest: seadmete täpsusjuhtimine, protsessiparameetrite optimeerimine, protsessi jälgimine ja tagasiside reguleerimine. Süsteem ühendab dünaamilise tasakaalu saavutamiseks multidistsiplinaarsed teadmised mehaanilisest disainist, elektrilisest juhtimisest ja materjali omadustest. Konkreetsed tehnilised lahendused on järgmised:

I. Seadmete täpsuskontroll: jäikus Mehaaniliste süsteemide optimeerimine
1.Bifurkatsioonivõlli süsteemi projekteerimine
Suunatelg: legeerterasest (nt . 42CrMo) sepistatud üksikteljed, mille läbimõõt on suurem või võrdne 80 mm (reguleeritav vastavalt segmentide laiusele), tagavad aa läbipainde, mis on väiksem või võrdne 0,02 mm/m suurel-kiirusel pöörlemisel.
Võlli pind on ülipeeneks lihvitud (vähem kui 0,4 mikronit või sellega võrdne), et vähendada hõõrdumist ja vibratsiooni laagrite ja labadega.
Tera paigaldamine ja vaba ruumi juhtimine: hüdrauliline või pneumaatiline terahoidik. Tera rõhku (tavaliselt 0,2–0,5 MPa) jälgitakse reaalajas rõhuanduriga, et tagada stabiilne kontakt tera ja materjali vahel.
Lehtede vahe tuvastatakse võrgus laserkaugusmõõturiga, mille kliirensi viga on väiksem või võrdne 1 mikroniga (kompenseeritakse dünaamiliselt servomootori -juhitava peenhäälestuskruviga{2}}).
2.Rewind süsteemi disain
Constant Tension Control: suletud ahela juhtimine magnetpulberpiduriga + pingeandur pinge kõikumise vahemikuga ± 1% (nt pinge on killustumise ajal seatud väärtusele 50N, tegelik kõikumine 0,5N või väiksem).
Mitme -segmendi pinge juhtimine: ümbersuunatud pinget reguleeritakse automaatselt vastavalt trumli läbimõõdu muutusele (näiteks kui trumli läbimõõt suureneb φ100 mm-lt 800 mm-ni, väheneb pinge lineaarselt).
Reaalajas-rulli läbimõõdu arvutamine: reaalaja-rulli läbimõõdu arvutamine (D on rulli läbimõõt millimeetrites), mõõtes mähise võlli kiirust (n) ja materjali lineaarkiirust (v), kasutades valemit D=(vx 60) / (pi xn).
Vea kompenseerimine: kodeerija signaali müra kõrvaldamiseks võetakse kasutusele Kalmani filtri algoritm.
Kitsenev pingekontroll: rulli läbimõõdu suurenedes vähendatakse pinget järk-järgult vastavalt koonuse koefitsiendile (tavaliselt 0,5% ~ 2%), et vältida südamiku kokkuvarisemist või pinna otsa pundumist.

II. Protsessi parameetrite optimeerimise optimeerimine: materjali ja kiiruse sobitamine
1. Materjali omaduste kohandamine
Elastse mooduli kompensatsioon:
Väga elastsete materjalide (nt BOPP-kile) puhul on sisemise pinge kõrvaldamiseks vajalik eeltöötlus (venitusaste 1% ~ 3%).
tera survet reguleeriti vastavalt materjali elastsusmoodulile (E), kasutades valemit P=K x E * t (P tera surve jaoks, K koefitsiendi jaoks, t materjali paksuse jaoks).
Pinna hõõrdeteguri juhtimine:
Pihustage rulli pinnale keraamilist katet või kummist hülsi, et kontrollida hõõrdetegurit vahemikus 0,3 kuni 0,5, et vältida materjali libisemist.
2. Kiiruse ja kiirenduse planeerimine
S-Kõvera kiirendus ja aeglustus:
Viie-segmendi S kõverat (ühtlane kiirenduskiirendus → muutuv kiirus → ühtlane → muutuv aeglustus → ühtlane aeglustus) kasutatakse tõstevõlli liikumise kavandamiseks kiirenduse muutumiskiirusega Inertsiaalse löögi vähendamiseks 5 m/s3 või sellega võrdne.
Tulemused: Rulli läbimõõdu viga vähenes 40% ja otsa{1}}pinna puhtus suurenes ühe sälgu võrra (st ±1,5 mm-lt ±0,9 mm-le). Lõikekiirus ja mähis Lõikekiirus peab vastama v2=v 1 v1 × (D0/D) (D 0 rulli algläbimõõdu jaoks ja D rulli reaalaja läbimõõdu jaoks).
Sünkroniseerimise juhtimine: elektrooniline hammasratta sünkroniseerimine lõikevõlli ja mähise telgede vahel saavutatakse servoajamiga, mille faasiviga on väiksem kui ±0,1 kraadi või sellega võrdne.

III. Protsessi jälgimine ja tagasiside reguleerimine: suletud-ahela juhtimissüsteemi rakendamine
1. Interneti-tuvastustehnoloogia
Laseri nihkeandur: paigaldatakse kerimise kohale, jälgib{0}}rulli läbimõõdu muutusi reaalajas (proovivõtusagedus suurem kui 1 kHz või sellega võrdne) ja edastab andmeid PLC-sse dünaamilise kompensatsiooni tagamiseks.
Täpsus: 0,01 mm eraldusvõime mõõtmisel vahemikus 0 kuni 100 mm.
Masinnägemissüsteem: rullmaterjali lõpu pildistamiseks kasutatakse kõrge eraldusvõimega kaameraid (suurem kui 5 megapikslit) ja lõppimpulsi arvutamiseks kasutati pilditöötlusalgoritme (nt Canny serva tuvastamine).
Läve seadistus: kui lõpptulemus on > 1 mm, käivitab see häire ja reguleerib pinget automaatselt.
2. Adaptiivse juhtimisalgoritmid
Hägune PID juhtimine: PID parameetreid (Kp, Ki, Kd) reguleeriti dünaamiliselt hägusate reeglitega, kasutades sisenditena rulli läbimõõdu viga (e) ja vea muutuse määra (de/dt).
Tulemused: Rulli läbimõõdu konsistents kasvas 25% (standardhälve vähenes 0,8 mm-lt 0,6 mm-le) võrreldes traditsioonilise PID-ga.
Mudeli ennustav juhtimine: mähisesüsteemi dünaamiline mudel (sealhulgas inerts, elastsus ja hõõrdeparameetrid) on loodud selleks, et ennustada tulevasi rulli läbimõõdu muutusi ja reguleerida pinget eelnevalt.
Rakenduse stsenaariumid: MPC võib vähendada ületamist enam kui 50%{1}}suure kiirusega lõikamiskiirusest (liini kiirus > 200 m/min).