Nadzor logike in praktične poti za natančnost opreme za rezanje v scenarijih za visoke hitrosti
Z neprekinjeno širitvijo scenarijev uporabe samolepilnih nalepk na veliko hitrost in izpopolnjevanje (kot je hitrost označevanja 600 steklenic/minuto v industriji hrane in pijač, in natančno zahtevo elektronskih nalepk, ki jih nadzira ± 0,05 mm), je ravnotežje med hitrostjo in natančnostjo, ki je temeljna težava in natančnost. Inercialni vpliv, ki ga povzroča povečanje hitrosti, subtilna nihanja materialnih lastnosti in kumulativni učinki obrabe orodja, bodo neposredno vplivali na natančnost rezanja, nezadostna natančnost rezanja pa bo omejila izboljšanje hitrosti označevanja. Nato bo avtor raziskal kontrolno logiko in praktično pot natančnosti rezanja v scenarijih za visoke hitrosti iz štirih dimenzij: natančnost opreme za rezanje, natančnost orodja, natančnost materiala in zahteve po postopku z visoko hitrostjo.
V tem članku si oglejmo prvo dimenzijo: natančnost opreme za rezanje. Kakšna je njegova kontrolna logika in praktična pot?
01
Dinamična sinhronizacija sistema za hranjenje
Napaka sinhronizacije med hitrostjo hranjenja in hitrostjo rezanja matrice je glavni vir odstopanja natančnosti rezanja med visokim rezanjem. Ko se hitrost rezanja poveča s 60 metrov/minuto na 200 metrov/minuto, bo zamuda s hranjenjem ali napredovanje materiala pokazala nelinearno rast-to je posledica elastične deformacije materiala pod visoko hitrostjo (na primer trenutna hitrost raztezanja filmskega materiala Bopp lahko doseže 0,3%), in inertialni spodrsljanje valja.
Trenutno je glavna rešitev v industriji sprejeti strukturo krmljenja "servo motorja+natančni kroglični vijak", kar pomeni, da lahko 16 -bitni dajalnik servo motorja doseže povratne informacije o položaju 0,001 mm. V kombinaciji s napetostnim senzorjem s frekvenco vzorčenja 10kHz lahko kompenzira raztegljivo količino materiala, ki ga povzročajo hitrostne spremembe v realnem času. Površina dovajalnega valja je lasersko vgravirana tako, da tvori mikro konveksne vzorce (hrapavost RA je 1,6 μm), kar lahko poveča trenje z materialom in nadzoruje količino zdrsa znotraj ± 0,01 mm.
Praktični primeri uporabe so pokazali, da se lahko po tej optimizaciji napaka pozicioniranja z veliko hitrostjo 200 metrov na minuto zmanjša s ± 0,08 mm na ± 0,03 mm.
02
Togost in dinamično ravnovesje enote rezanja
Ko se valj za rezanje vrti z veliko hitrostjo (večje ali enake revolucije 2000 na minuto), bo ustvarjena centrifugalna sila. Če njegovo odstopanje koncentričnosti presega 0,01 mm, lahko radialno nihanje rezalne poti doseže ± 0,05 mm. Zato mora oprema zagotoviti stabilnost s trojno zasnovo:
Prvič, valj za rezanje je izdelan iz 45 # ugaljenega in kaljenega jekla in kovanega kot celote, z natančnim mletom, da se zagotovi napaka, ki je manjša ali enaka 0,003 mm;
Druga možnost je uporaba kotnih kontaktnih krogličnih ležajev, ki odpravljajo odmik s silo pred zategovanjem in nadzorujejo radialni izpust sistema gredi v 0,003 mm;
Tretjič je kalibriranje dinamičnega ravnovesja na raven G0.4 (mednarodni standard), pri čemer zagotavlja, da je preostalo neravnovesje med vrtenjem visoke hitrosti manjše ali enako 0,5 g · mm, in izogibanje nestabilnemu stiku rezila, ki ga povzroča vibracija.
03
Popravek pozicioniranja zaprte zanke v realnem času
Med postopkom hitrega rezanja matrice je treba naključne napake, kot so toplotna ekspanzija in krčenje materialov, mehanske vibracije itd., Je treba izravnati z odkrivanjem in nastavitvijo v realnem času.
Trenutno glavne naprave večinoma vključujejo laserske sisteme za pozicioniranje s 650 nm laserjem valovne dolžine, ki lahko prepozna kontrast 0,1 mm na robu etikete. V kombinaciji s čipi za obdelavo slik s hitro hitrostjo (odzivni čas manj ali enak 3ms) se faza rezanja dinamično popravlja z algoritmom PID. S hitrostjo 180 metrov na minuto lahko sistem nadzira napako tiskanja znotraj ± 0,03 mm, pri čemer izpolnjuje proizvodne zahteve natančnih nalepk.