ผู้ผลิตเครื่องม้วนสายเคเบิล

ความรู้อุตสาหกรรม

การออกแบบกลไกการเคลื่อนที่: ความแม่นยำในการกระจายสายไฟส่งผลต่อคุณภาพของคอยล์อย่างไร

กลไกการเคลื่อนที่บน a เครื่องม้วน ควบคุมวิธีการกระจายสายไฟหรือสายเคเบิลในแนวขวางตลอดความกว้างของขดลวดในระหว่างการพัน ในสภาพแวดล้อมการผลิตส่วนใหญ่ ประสิทธิภาพการเคลื่อนที่จะถูกประเมินโดยการตรวจสอบด้วยสายตาของหน้าคอยล์ที่เสร็จแล้ว แต่การตรวจสอบพื้นผิวนี้จะพลาดปัญหาด้านคุณภาพที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุด ซึ่งเกิดขึ้นภายในตัวคอยล์บนหลายชั้น การกระจายของระยะพิทช์ที่ไม่สม่ำเสมอ — เกิดจากความเร็วการหมุนไม่ตรงกับความเร็วของขดลวด ฟันเฟืองในลีดสกรูของไดรฟ์หมุน หรือการตั้งโปรแกรมระยะพิทช์ที่ไม่สอดคล้องกันที่จุดเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลาง ทำให้เกิดความเข้มข้นของแรงดันเฉพาะจุดภายในคอยล์ที่ชั้นต่างๆ ซ้อนกันอย่างไม่ถูกต้อง จุดกดเหล่านี้บิดเบือนรูปทรงของฉนวนของชั้นสายเคเบิลด้านในสุด และสร้างเงื่อนไขสำหรับความเสียหายจากการเสียดสีระหว่างการจ่ายเงิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องดึงสายเคเบิลออกจากศูนย์กลางของขดลวด

ตัวแปรทางวิศวกรรมที่ควบคุมความแม่นยำในการเคลื่อนที่โดยตรงคืออัตราการอัปเดตอัตราส่วนพิทช์ต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง เนื่องจากขดลวดมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นระหว่างการพัน ความเร็วพื้นผิวเชิงเส้นที่จุดขดลวดจะเพิ่มขึ้น แม้ว่า RPM ของแมนเดรลจะยังคงคงที่ก็ตาม ก เครื่องม้วนคอยล์ ที่ไม่ได้คำนวณใหม่และปรับปรุงระยะพิทช์ขวางอย่างต่อเนื่องเพื่อชดเชยการเติบโตของเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จะสร้างระยะพิทช์ที่แน่นขึ้นเรื่อยๆ ที่ชั้นในและขยายพิทช์กว้างขึ้นเรื่อยๆ ไปยังชั้นนอก — ข้อบกพร่องที่ปรากฏสม่ำเสมอบนหน้าคอยล์ แต่สร้างหน้าตัดด้วยส่วนต่อประสานของชั้นที่ไม่ขนานกัน ระบบการเคลื่อนที่แบบขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวพร้อมการชดเชยเส้นผ่านศูนย์กลางแบบเรียลไทม์ ซึ่งได้มาจากอัลกอริธึมการนับชั้นหรือจากเซ็นเซอร์การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางโดยตรง จะช่วยขจัดข้อผิดพลาดของระยะพิทช์แบบก้าวหน้าตลอดความสูงการสร้างทั้งหมดของคอยล์

Shanghai Yessjet Precise Machinery Co., Ltd. ใช้การเคลื่อนที่แบบควบคุมด้วยเซอร์โวพร้อมการชดเชยระยะพิทช์แบบวงปิดเป็นมาตรฐานของกลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องม้วนสายเคเบิล ตัวควบคุมการเคลื่อนที่ได้รับการป้อนกลับอย่างต่อเนื่องจากตัวเข้ารหัสแมนเดรลของขดลวด และคำนวณค่าเซ็ตพอยต์ของพิทช์ใหม่ทุกครั้งที่การหมุนของขดลวด เพื่อให้มั่นใจว่าการวางลวดยังคงมีความสอดคล้องกันทางเรขาคณิตตั้งแต่ชั้นแรกไปจนถึงชั้นสุดท้าย โดยไม่คำนึงถึงความสูงของการสร้างคอยล์หรือการเปลี่ยนแปลงความเร็วของแมนเดรลในระหว่างขั้นตอนการเร่งความเร็วและการลดความเร็ว

Dancer Roller Dynamics: การปรับการควบคุมแรงดึงสำหรับการขึ้นลานแบบปรับความเร็วได้

ชุดประกอบลูกกลิ้งนักเต้นบนเครื่องขดลวดทำหน้าที่ที่ซับซ้อนมากกว่าที่ปรากฏ: โดยจะบัฟเฟอร์ความแตกต่างความเร็วระหว่างเส้นต้นน้ำและแกนหมุนขดไปพร้อมกัน วัดความตึงของลวดผ่านตำแหน่งการเคลื่อนที่ และให้สัญญาณตอบรับที่ขับเคลื่อนลูปควบคุมความตึง เมื่อฟังก์ชันใดฟังก์ชันหนึ่งจากทั้งสามฟังก์ชันนี้เสียหาย — โดยมวลนักเต้นที่ไม่ถูกต้อง แบริ่งเดือยที่สึกหรอ หรือตัวควบคุม PID ที่ปรับจูนไม่ดี ระบบควบคุมแรงดึงจะช้าหรือแกว่งไปมา ทำให้เกิดขดลวดที่มีความแปรผันของแรงตึงแบบชั้นต่อชั้น ซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่ตรวจพบได้ว่าเป็นความแปรผันของการยืดตัวของตัวนำเมื่อทดสอบสายเคเบิลสำหรับความต้านทานต่อความยาวหน่วย

มวลลูกกลิ้งของนักเต้นเป็นพารามิเตอร์ที่ไม่ระบุบ่อยที่สุดในการติดตั้ง Cable Coiler นักเต้นที่เบาเกินไปจะตอบสนองต่อสิ่งรบกวนจากความตึงเครียดในความถี่สูงโดยมีการเคลื่อนที่ของการเคลื่อนที่มากเกินไป ส่งผลให้เอาต์พุตควบคุมอิ่มตัว และทำให้ลูปแรงดึงสูญเสียการควบคุมในระหว่างการเร่งความเร็วในการเปลี่ยนคอยล์ชั่วคราว นักเต้นที่มีน้ำหนักมากเกินไปจะมีการตอบสนองไม่เพียงพอที่จะแก้ไขความเบี่ยงเบนเล็กน้อยของแรงตึงได้อย่างรวดเร็ว ทำให้พวกเขาสะสมอยู่บนคอยล์หลายชั้นได้ มวลแดนเซอร์ที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานที่กำหนดจะถูกกำหนดโดยโมดูลัสยืดหยุ่นของเส้นลวด ค่าเซ็ตพอยต์ความตึงเป้าหมาย อัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วของเส้นสูงสุดที่คาดหวัง และเรขาคณิตของแขนแดนเซอร์ ซึ่งเป็นการคำนวณที่ต้องใช้การวิเคราะห์ทางวิศวกรรมมากกว่าการประมาณค่าโดยใช้หลักการทั่วไป

คู่มือการกำหนดค่า Dancer Roller ตามประเภทสายไฟ

นอกเหนือจากการเลือกมวลแล้ว การปรับ PID ของลูปควบคุมความตึงต้องใช้ชุดพารามิเตอร์แยกต่างหากสำหรับช่วงการทำงานที่ความเร็วต่ำและความเร็วสูง ชุดพารามิเตอร์ PID ชุดเดียวที่รักษาความตึงเครียดที่ 50 ม./นาที โดยทั่วไปแล้วจะลดแรงสั่นสะเทือนต่ำกว่าที่ 300 ม./นาที ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่มองเห็นได้ในตำแหน่งนักเต้น ซึ่งแสดงออกมาเป็นรูปแบบความตึงเครียดเป็นจังหวะที่จุดที่คดเคี้ยว การควบคุมตามกำหนดเวลาเกน — โดยที่พารามิเตอร์ PID ได้รับการปรับโดยอัตโนมัติตามฟังก์ชันของความเร็วของไลน์ — เป็นโซลูชั่นที่ถูกต้องทางเทคนิคและพร้อมใช้งานบนแพลตฟอร์มเซอร์โวไดรฟ์สมัยใหม่โดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์ตัวควบคุมภายนอก

กลศาสตร์การขยายตัวจากแมนเดรล: การเปรียบเทียบการกระตุ้นด้วยลมและเซอร์โวไฟฟ้า

แมนเดรลที่ขยายออกถือเป็นส่วนประกอบทางกลที่นิยามของความทันสมัย เครื่องม้วนสายไฟ — จะจับยึดแกนคอยล์ระหว่างการพันขดลวด รักษาเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเป้าหมายตลอดวงจรการพัน และปล่อยคอยล์ที่เสร็จแล้วอย่างหมดจดเพื่อถ่ายโอนไปยังสถานีบรรจุภัณฑ์ขั้นปลาย ประสิทธิภาพของแมนเดรลจะกำหนดความสม่ำเสมอของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของคอยล์ รอบเวลาการถ่ายโอน และอัตราความล้มเหลวในการปล่อยคอยล์โดยตรง ซึ่งจำเป็นต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเองเพื่อเคลียร์ แม้จะเป็นศูนย์กลางของประสิทธิภาพการคอยล์ แต่เทคโนโลยีการสั่งงานด้วยแมนเดรลยังไม่ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยทั่วทั้งอุตสาหกรรม และเครื่องจักรจำนวนมากยังคงพึ่งพาตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกซึ่งมีข้อจำกัดที่สำคัญอย่างมากที่ความเร็วการผลิตที่สูง

การสั่งงานแมนเดรลแบบนิวแมติกทำงานที่ความดันอากาศคงที่ซึ่งกำหนดทั้งแรงขยายตัวและความเร็วการถอยกลับ ข้อจำกัดที่สำคัญคือแรงกระตุ้นแบบนิวแมติกไม่สามารถควบคุมตำแหน่งได้ เมื่อแอคชูเอเตอร์ถึงจุดสิ้นสุดการเคลื่อนที่ แขนแมนเดรลจะถูกยึดไว้ด้วยแรงดันอากาศเพียงอย่างเดียว และความแปรผันของแรงดันจ่ายตลอดกะ (พบได้ทั่วไปในโรงงานที่มีระบบอัดอากาศร่วม) แปลโดยตรงไปสู่ความแปรผันของแรงยึดเกาะจากแมนเดรล เมื่อแรงยึดจับลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่จำเป็นเพื่อต้านทานแรงตึงของขดลวดที่ชั้นคอยล์ด้านนอก แมนเดรลจะเลื่อนแบบหมุน ทำให้เกิดข้อบกพร่องในการเคลื่อนตัวของชั้นในตัวคอยล์ด้านบน ซึ่งยากต่อการตรวจจับจนกว่าคอยล์จะถูกถ่ายโอน และข้อบกพร่องจะปรากฏให้เห็นบนหน้าคอยล์

การดำเนินการแมนเดรลแบบเซอร์โวไฟฟ้าแก้ไขข้อจำกัดนี้โดยการเปลี่ยนกระบอกสูบนิวแมติกด้วยเซอร์โวมอเตอร์และบอลสกรูหรือกลไกสลับที่จัดตำแหน่งแขนแมนเดรลให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำ และรักษาตำแหน่งนั้นด้วยแรงบิดของมอเตอร์แทนที่จะเป็นแรงดันอากาศ ระบบเซอร์โวให้การตอบสนองตำแหน่งตามเวลาจริงที่ยืนยันว่าแมนเดรลอยู่ที่เส้นผ่านศูนย์กลางที่ได้รับคำสั่งก่อนที่รอบการขึ้นลานจะเริ่มต้น และรักษาตำแหน่งที่ได้รับคำสั่งตลอดรอบการขึ้นลานโดยไม่คำนึงถึงแรงปฏิกิริยาจากแรงตึงของขดลวด ความสามารถในการทำซ้ำของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของคอยล์บนแมนเดรลที่กระตุ้นด้วยเซอร์โวโดยทั่วไปจะอยู่ที่ ±0.5 มม. หรือดีกว่าตลอดกะการผลิตทั้งหมด เมื่อเทียบกับ ±2–4 มม. ในระบบนิวแมติกภายใต้สภาวะแรงดันจ่ายแบบแปรผัน

การเพิ่มประสิทธิภาพลำดับการตัดและถ่ายโอนบนคอยล์สายเคเบิลความเร็วสูง

ลำดับการตัดและถ่ายโอนบนคอยล์สายเคเบิล - ชุดเหตุการณ์ที่ประสานกันซึ่งสิ้นสุดหนึ่งคอยล์ ตัดสายเคเบิล ยึดส่วนหาง และวางตำแหน่งแกนคอยล์ใหม่สำหรับการพัน - เป็นขั้นตอนที่มีความสำคัญด้านเวลามากที่สุดของวงจรการขดทั้งหมด ที่ความเร็วของสาย 300 ม./นาที หรือสูงกว่า การผลิตสายเคเบิลอัปสตรีมในระหว่างลำดับการถ่ายโอน 3 วินาทีหมายถึงสายเคเบิลยาว 15 เมตรที่ต้องติดตั้งไว้ในบัฟเฟอร์สะสมโดยไม่ทำให้เกิดแรงดึงหรือห่วงหย่อน ความจุบัฟเฟอร์ จังหวะในการตัด และจลนศาสตร์ของแขนถ่ายโอนจะต้องได้รับการออกแบบให้เป็นระบบบูรณาการ แทนที่จะระบุอย่างอิสระ เนื่องจากบัฟเฟอร์ที่ไม่ระบุหรือลำดับการถ่ายโอนที่ช้าจะสร้างข้อจำกัดที่จำกัดความเร็วเอาท์พุตที่มีประสิทธิผลของสายการผลิตทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงความสามารถด้านความเร็วของขดลวดของตัวคอยล์สายเคเบิลเอง

เหตุการณ์การตัดนั้นจำเป็นต้องมีการซิงโครไนซ์ที่แม่นยำระหว่างสัญญาณการทำงานของเครื่องตัดกับตำแหน่งสายเคเบิลที่ใบมีดของเครื่องตัด สำหรับเครื่องตัดฟลายอิ้งแบบโรตารี ซึ่งตัดสายเคเบิลในขณะที่ทั้งสายเคเบิลและใบมีดคัตเตอร์กำลังเคลื่อนที่ จังหวะของใบมีดจะต้องคำนึงถึงความล่าช้าในการเคลื่อนย้ายสายเคเบิลระหว่างตำแหน่งของเครื่องตัดและจุดที่คดเคี้ยว หากใบมีดยิงเร็วเกินไป ความยาวหางของขดลวดที่เสร็จแล้วจะสั้นกว่าที่ระบุ ถ้ามันออกช้าเกินไป ความยาวของตะกั่วบนคอยล์ใหม่จะขยายเลยชั้นการพันขดลวดชั้นแรก ทำให้เกิดหางภายนอกที่หลวมซึ่งขัดขวางการทำงานของสายรัด กรอบเวลาที่ยอมรับได้สำหรับการตัดแบบคลีนคัทที่ 300 ม./นาที โดยทั่วไปจะน้อยกว่า 20 มิลลิวินาที ซึ่งต้องใช้ PLC ที่มีเวลาในการสแกนตามที่กำหนด แทนที่จะเป็นตัวควบคุมทั่วไปที่มีรอบเวลาแปรผัน

• ขนาดตัวสะสมบัฟเฟอร์: ความจุของตัวสะสมขั้นต่ำจะต้องเท่ากับเอาต์พุตของสายเคเบิลในช่วงเวลาลำดับการถ่ายโอนเต็มรูปแบบที่ความเร็วของสายสูงสุด - ตัวสะสมขนาดเล็กจะบังคับให้สายต้นทางชะลอความเร็วระหว่างการเปลี่ยนคอยล์ทุกครั้ง ทำให้เกิดการรบกวนความเร็วแบบวงจรที่ส่งผลต่อความสม่ำเสมอของความหนาของผนังการอัดขึ้นรูป
• วิธีการรักษาความปลอดภัยหาง: การมัดหางด้วยลมร้อนมีความน่าเชื่อถือมากกว่าคลิปหนีบหางแบบกลไกสำหรับสายเคเบิลแบบหุ้มฉนวนที่ความเร็วสูง เนื่องจากไม่จำเป็นต้องให้ส่วนหางอยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำ — กระแสลมร้อนจะเบนส่วนหางโดยไม่คำนึงถึงมุมที่แน่นอนในขณะที่ตัด
• การวางตำแหน่งล่วงหน้าหลัก: แกนคอยล์ใหม่ควรได้รับการโหลดและยืนยันในตำแหน่งแมนเดรลสแตนด์บายก่อนเหตุการณ์การตัด ไม่ใช่หลัง — ความล่าช้าใดๆ ในการวางตำแหน่งแกนหลังการตัดจะขยายเวลาการถ่ายโอนที่มีประสิทธิภาพ และเพิ่มความต้องการสะสม
• การทำโปรไฟล์ความเร็วแขนถ่ายโอน: แขนถ่ายโอนควรเป็นไปตามโปรไฟล์ความเร็วของเส้นโค้ง S แทนที่จะเป็นโปรไฟล์สี่เหลี่ยมคางหมูเพื่อลดการกระตุกที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเคลื่อนที่การถ่ายโอน - ค่าการกระตุกสูงในระหว่างการถ่ายโอนคอยล์ทำให้ขดลวดที่เสร็จสิ้นแล้วเลื่อนบนแขนถ่ายโอน ทำให้เกิดการวางแนวที่ไม่ตรงที่สถานีรัดปลายน้ำ

ช่วงเวลาการบำรุงรักษาเชิงป้องกันสำหรับระบบเครื่องกลของเครื่องขดลวด

เครื่องม้วนลวด ระบบกลไกทำงานภายใต้การโหลดแบบวนต่อเนื่องซึ่งสร้างรูปแบบการสึกหรอที่แตกต่างจากที่พบในเครื่องจักรอุตสาหกรรมประเภทอื่นๆ ส่วนใหญ่ แมนเดรลจะขยายและหดตัวในทุกรอบของคอยล์ — อาจจะ 300 ถึง 500 ครั้งต่อกะบนเส้นลวดในอาคารความเร็วสูง — ส่งผลให้แบริ่งเดือยหมุนจากแมนเดรลและกลไกแอคชูเอเตอร์มีจำนวนรอบสะสมที่ถึงล้านรอบภายในปีแรกของการทำงาน ระยะเวลาการบำรุงรักษาเครื่องจักรมาตรฐานตามชั่วโมงการทำงานประเมินอัตราการสึกหรอทางกลของส่วนประกอบเหล่านี้ต่ำเกินไปอย่างมาก เนื่องจากตัวขับเคลื่อนการเสื่อมสภาพที่เกี่ยวข้องจะนับรอบมากกว่าเวลาทำงาน เครื่องขดลวดที่ทำงานที่ 400 ม./นาที พันคอยล์ยาว 50 ม. จะสะสม 480 รอบจากแมนเดรลต่อชั่วโมง — แปดเท่าของอัตรารอบของเครื่องจักรที่ทำงานในชั่วโมงเดียวกัน แต่พันคอยล์ 400 ม.

การสร้างช่วงเวลาการบำรุงรักษาโดยอิงตามจำนวนรอบคอยล์มากกว่าชั่วโมงการทำงาน ระบบควบคุมเครื่องจักรต้องบันทึกจำนวนรอบสะสมสำหรับส่วนประกอบที่มีความสำคัญต่อการสึกหรอแต่ละชิ้น และแสดงการแจ้งเตือนการบำรุงรักษาตามเกณฑ์ที่เหมาะสม นี่เป็นคุณสมบัติมาตรฐานในแพลตฟอร์มการควบคุมเครื่องม้วนคอยล์สมัยใหม่ แต่ไม่มีในรีเลย์ลอจิกรุ่นเก่าหรือเครื่องจักรที่ควบคุมด้วย PLC พื้นฐาน ซึ่งกำหนดให้ผู้ปฏิบัติงานติดตามการนับรอบด้วยตนเอง ซึ่งเป็นแนวทางปฏิบัติที่ไม่ค่อยได้รับการดูแลอย่างสม่ำเสมอในสภาพแวดล้อมการผลิต ในกรณีที่ไม่มีการติดตามการนับรอบในระบบควบคุม แนวทางอนุรักษ์นิยมคือการกำหนดช่วงเวลาการบำรุงรักษาตามเวลาที่หนึ่งในสามของชั่วโมงที่ซัพพลายเออร์แนะนำสำหรับส่วนประกอบทางกลที่มีจำนวนรอบสูง

ช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่แนะนำตามส่วนประกอบและพื้นฐานทริกเกอร์

Shanghai Yessjet Precise Machinery Co., Ltd. ก่อตั้งขึ้นในปี 2002 ในเซี่ยงไฮ้ด้วยการลงทุนจากไต้หวัน และขยายกิจการผ่าน Jiangsu Yessjet Precise Machinery Co., Ltd. ในเมือง Yixing ในปี 2017 โดยจัดเตรียมตารางการบำรุงรักษาที่เป็นเอกสารให้กับลูกค้าโดยเฉพาะสำหรับการกำหนดค่าเครื่องขดลวดแต่ละเครื่อง ไม่ใช่คู่มืออุปกรณ์ทั่วไป แต่เป็นแผนการบำรุงรักษาที่ปรับเทียบกับอัตรารอบคอยล์จริง ส่วนผสมผลิตภัณฑ์ และสภาพแวดล้อมการทำงานของโรงงานของลูกค้า กำหนดการนี้จัดส่งโดยเป็นส่วนหนึ่งของแพ็คเกจการทดสอบเดินเครื่อง และรวมเกณฑ์การนับรอบสำหรับส่วนประกอบที่มีความสำคัญต่อการสึกหรอทั้งหมด ปริมาณอะไหล่สำรองที่แนะนำสำหรับการบำรุงรักษาตามแผนหกเดือน และรายการตรวจสอบการวินิจฉัยที่ผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้เพื่อระบุตัวบ่งชี้การสึกหรอในระยะเริ่มต้นก่อนที่จะพัฒนาไปสู่เหตุการณ์การหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้