A เครื่องคลี่คลายแบบหมุน ทำงานโดยการรองรับการม้วนวัสดุแผ่นใยบนเพลาที่หมุนได้หรือหัวจับ จากนั้นจึงควบคุมความเร็วและแรงบิดในการเบรกที่ใช้กับเพลานั้นในขณะที่กระบวนการปลายน้ำดึงวัสดุออกจากม้วน หลักการสำคัญคือการควบคุมแรงตึงอย่างต่อเนื่อง: เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางม้วนลดลงในระหว่างการคลี่คลาย ความเร็วของรางเชิงเส้นเดียวกันนั้นต้องใช้แรงบิดในการหมุนน้อยลงเรื่อยๆ และระบบควบคุมของคลี่คลายจะชดเชยโดยอัตโนมัติเพื่อรักษาแรงตึงของรางที่เสถียรและสม่ำเสมอตลอดอายุการใช้งานของม้วน Yitong Environmental Technology อธิบายฟังก์ชันนี้อย่างชัดเจน: เครื่องคลายม้วนแบบหมุนจะป้อนม้วนวัสดุอย่างต่อเนื่องเข้าสู่กระบวนการแปลง การพิมพ์ การเคลือบ หรือการเคลือบแบบดาวน์สตรีมด้วยความเร็วและความตึงที่ควบคุมได้ โดยหมุนม้วนหลักในขณะที่วัสดุถูกใช้ และรักษาฟีดเว็บให้คงที่โดยไม่หยุดชะงัก (ที่มา: เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม Yitong, เครื่องคลี่คลายแบบหมุน คืออะไร) ความแม่นยำของแรงดึงมีความสำคัญเนื่องจากแรงตึงที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดรอยยับ การแตกหัก ข้อผิดพลาดในการลงทะเบียน และข้อบกพร่องในการพิมพ์ซึ่งทำให้ต้องเสียเวลาและวัสดุในการแก้ไข
เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงานของเครื่องคลี่คลายแบบหมุน ควรทำความเข้าใจปัญหาที่มีอยู่ที่ต้องแก้ไข กระบวนการผลิตบนเว็บ รวมถึงการพิมพ์ การตัด การเคลือบ การเคลือบ และการแปลงบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น ล้วนต้องการการไหลของวัสดุที่ต่อเนื่องและมีเสถียรภาพเพื่อเข้าสู่เครื่องจักรด้วยความเร็วที่สม่ำเสมอ วัตถุดิบมาถึงในลักษณะการม้วนแบบพันแผล และการม้วนแบบม้วนทำให้เกิดความท้าทายเชิงกลขั้นพื้นฐาน: เนื่องจากมีการใช้วัสดุจากด้านนอกของม้วนเข้าด้านใน เส้นผ่านศูนย์กลางของม้วนจะลดลงอย่างต่อเนื่อง ที่ความเร็วเพลาคงที่ ม้วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าจะส่งใยต่อรอบน้อยลง ที่แรงตึงคงที่ด้วยระบบเบรกแบบธรรมดา ความตึงจะเพิ่มขึ้นเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง เนื่องจากแรงบิดเบรกเท่าเดิมจะส่งผลต่อแขนโมเมนต์ที่เล็กกว่า
Jota Machinery อธิบายเรื่องนี้โดยตรง: ขาตั้งแบบคลายเป็นมากกว่าตัวจับยึดแบบกลไก เป็นระบบที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างระมัดระวังซึ่งออกแบบมาเพื่อรองรับม้วนจัมโบ้หนัก ควบคุมความตึงเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางม้วนลดลง และรักษาแนวรางให้ตรงเมื่อเข้าสู่ส่วนท้ายน้ำ ด้วยการออกแบบที่เหมาะสมเพื่อป้องกันรอยยับ การแตกหัก และขอบที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลให้ต้องเสียเวลาหลายชั่วโมงในการหยุดทำงานและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ (ที่มา: Jota Machinery, What is an Unwind Stand) เครื่องม้วนแบบหมุนจะจัดการกับปัญหาการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางผ่านลูปควบคุมการตรวจจับเส้นผ่านศูนย์กลาง ระบบป้อนกลับลูกกลิ้งของแดนเซอร์ หรือระบบการวัดความตึงของโหลดเซลล์ โดยแต่ละระบบจะปรับแรงบิดที่คลี่ออกอย่างต่อเนื่องเพื่อชดเชยรูปทรงของลูกกลิ้งที่เปลี่ยนแปลง
เครื่องคลี่คลายแบบหมุนรวมระบบย่อยทางกลและการควบคุมหลายระบบเข้าด้วยกัน โดยแต่ละระบบทำหน้าที่เฉพาะในลำดับการจัดการราง
เฟรมหลักเป็นรากฐานทางโครงสร้างที่รองรับน้ำหนักของม้วนพาเรนต์ และต้านทานแรงไดนามิกที่เกิดขึ้นระหว่างการดึงราง การเร่งความเร็ว และการชะลอตัว การรองรับการม้วนมีหนึ่งในสองรูปแบบหลัก: การออกแบบแบบมีเพลาซึ่งมีเพลาแมนเดรลร้อยผ่านแกนม้วนและล็อคเข้ากับแบริ่งที่อยู่ด้านข้าง หรือการออกแบบแบบไม่มีเพลาซึ่งมีหัวจับไฮดรอลิกหรือเชิงกลขยายเข้าไปในแกนม้วนจากปลายแต่ละด้านโดยไม่ต้องใช้เพลาเต็มความยาว Jota Machinery ตั้งข้อสังเกตว่าระบบป้อมปืนแบบไม่มีเพลานั้นใช้สำหรับฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่มีความยืดหยุ่นเพื่อให้แน่ใจว่าการจัดการวัสดุที่ยืดได้เป็นไปอย่างราบรื่น ในขณะที่การออกแบบที่ใช้เพลานั้นพบได้ทั่วไปมากกว่าสำหรับการใช้งานฟิล์มแข็ง กระดาษ และฟอยล์ ซึ่งการกักเก็บแกนกลางนั้นไม่ต้องกังวลอีกต่อไป (ที่มา: Jota Machinery, What Is an Unwind Stand) ม้วนกระดาษหลักมีน้ำหนักหลายตันและมีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 2,500 มม. ซึ่งต้องใช้โครงสร้างสำหรับงานหนักและการควบคุมแรงตึงสูงเพื่อจัดการได้อย่างปลอดภัย (ที่มา: Yitong Environmental Technology, Rotary Unwinder คืออะไร)
ระบบเบรกหรือขับเคลื่อนคือสิ่งที่ควบคุมการหมุนของเพลาลูกกลิ้งทางกายภาพเพื่อตอบสนองต่อแรงดึงของรางที่ใช้โดยเครื่องจักรดาวน์สตรีม มีการใช้เทคโนโลยีการกระตุ้นหลักสามประการ
ในระบบเบรกแบบนิวแมติก แรงดันอากาศที่จ่ายให้กับดิสก์หรือดรัมเบรกบนเพลาคลายตัวจะสร้างแรงบิดในการเบรกที่ต้านทานแรงดึงของกระบวนการท้ายน้ำ วิธีการทางกลขั้นพื้นฐานใช้นิวแมติกหรือสปริงเพื่อปรับสมดุลแรงของนักเต้นที่หมุนได้หรือรางแบบหมุนกับเบรกบนเพลาคลี่คลาย ตามที่อธิบายไว้ใน Label และ Narrow Web ในภาพรวมทางเทคนิคของการกำหนดค่าอุปกรณ์ในการแปลง (ที่มา: Label และ Narrow Web, Rewinds, Unwinds และ Splicers) แรงดันอากาศจะถูกปรับโดยตัวควบคุมแรงตึงแบบเรียลไทม์เพื่อชดเชยเส้นผ่านศูนย์กลางม้วนที่ลดลง
ในระบบเบรกแบบผงแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าผ่านคัปปลิ้งที่เติมผงจะสร้างแรงบิดในการเบรก โดยมีแรงบิดเอาท์พุตเป็นสัดส่วนกับกระแสที่ใช้ ช่วยให้การปรับแรงบิดด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์เป็นไปอย่างราบรื่นและแม่นยำ โดยไม่มีผลกระทบจากฮิสเทรีซีสที่อาจส่งผลต่อเบรกเชิงกล
ในการกำหนดค่าตัวคลี่คลายแบบขับเคลื่อน มอเตอร์แบบสร้างใหม่จะควบคุมความเร็วของเพลาอย่างแข็งขัน แทนที่จะใช้แรงต้านการเบรกเพียงอย่างเดียว ช่วยให้เครื่องคลายม้วนจัดการกับม้วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่มีความเฉื่อยสูงได้แม่นยำยิ่งขึ้นในระหว่างการเร่งความเร็วและการชะลอตัว และมีส่วนร่วมในการควบคุมแรงดึงโดยการเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์เพื่อตอบสนองต่อตำแหน่งของนักเต้นหรือสัญญาณตอบรับของโหลดเซลล์
ลูกกลิ้งนักเต้นเป็นส่วนประกอบที่ควบคุมความตึงได้อย่างต่อเนื่องโดยตรงระหว่างเครื่องคลี่คลายและกระบวนการดาวน์สตรีม ลูกกลิ้งนักเต้นเป็นลูกกลิ้งลอยอิสระที่วางอยู่บนเว็บระหว่างเพลาคลี่คลายกับแกนนิปคงที่หรือลูกกลิ้งนำทางด้านท้ายน้ำ บริษัท Montalvo Corporation อธิบายหลักการ: ตัวควบคุมความตึงของนักเต้นทั้งหมดมีลูกกลิ้งหรือแขนที่ไม่ทำงานซึ่งโหลดไว้ล่วงหน้าสำหรับทิศทางเดียว และในขณะที่รางถูกดึงไปเหนือลูกกลิ้งของนักเต้น รางจะเคลื่อนที่เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่ง โดยการเคลื่อนไหวสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงของแรงของราง และเซ็นเซอร์จะติดตามตำแหน่งนั้นเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวของตัวขับเคลื่อน (ที่มา: Montalvo Corporation, Dancer Roll Tension Control Basics)
ลูกกลิ้งนักเต้นทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์เชิงกลและเซ็นเซอร์พร้อมกัน เมื่อกระบวนการดาวน์สตรีมดึงใยมากกว่าที่ตัวคลายม้วนส่ง นักเต้นจะหยุดทำงาน และระบบควบคุมจะตอบสนองโดยการลดแรงบิดในการเบรกหรือเพิ่มความเร็วมอเตอร์เพื่อคืนกำลังจ่าย เมื่ออุปทานเกินความต้องการ นักเต้นจะเพิ่มขึ้น และระบบจะเบรกมากขึ้นหรือลดความเร็ว Yitong Environmental Technology รายงานว่าระบบโหลดเซลล์ซึ่งทรานสดิวเซอร์แรงวัดความตึงของรางจริงที่ลูกกลิ้งคงที่ ทำให้บรรลุความแม่นยำในการควบคุมความตึงของ บวกหรือลบ 1 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ของจุดที่ตั้งไว้ ภายใต้สภาวะการทำงานที่มั่นคง (ที่มา: Yitong Environmental Technology, Rotary Unwinder คืออะไร)
แม้แต่ม้วนที่มีรอยม้วนอย่างดีก็จะแสดงการเคลื่อนของรางด้านข้างในขณะที่ม้วนคลี่ออกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของขอบ การเหลื่อมแกน หรือความกว้างของวัสดุไม่สอดคล้องกันตลอดความกว้างของม้วน ระบบนำทางรางจะแก้ไขปัญหานี้โดยการตรวจจับขอบของรางหรือตำแหน่งเส้นกึ่งกลาง และเปลี่ยนตำแหน่งขาตั้งแบบคลายหรือลูกกลิ้งบังคับเลี้ยวเพื่อให้รางอยู่ตรงกลางเมื่อเข้าสู่กระบวนการดาวน์สตรีม หากไม่มีการนำทางราง การเลื่อนด้านข้างของรางจะทำให้เกิดการวางแนวที่ไม่ถูกต้องในการลงทะเบียนการพิมพ์ รอยตัดที่ไม่สม่ำเสมอ และปัญหาการเคลือบทั่วทั้งความกว้างของราง
ลักษณะที่มีความต้องการทางเทคนิคมากที่สุดของการดำเนินการคลี่คลายแบบหมุนคือการรักษาแรงตึงของรางให้คงที่ตั้งแต่ม้วนเต็มไปจนถึงแกนที่เกือบจะว่างเปล่า เนื่องจากรูปทรงของลูกกลิ้งเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องและแรงบิดเบรกที่ถูกต้องจะเปลี่ยนไปด้วย
ความตึงของรางในหน่วยนิวตันหรือแรงปอนด์ถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดในการเบรกที่ใช้กับเพลาคลี่คลายและรัศมีการหมุนปัจจุบัน เมื่อลูกกลิ้งมีเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง ความตึงของรางเดียวกันนั้นต้องใช้แรงบิดในการเบรกน้อยลงเรื่อยๆ ตามความสัมพันธ์: ความตึงเท่ากับแรงบิดหารด้วยรัศมี ระบบควบคุมที่รักษาแรงบิดในการเบรกให้คงที่เมื่อลูกกลิ้งมีเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง จะทำให้รางเกิดการตึงมากเกินไป ส่งผลให้รางขาดในที่สุด ระบบที่ลดแรงบิดอย่างถูกต้องตามสัดส่วนเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง จะรักษาแรงตึงให้คงที่ตลอดอายุการใช้งานของลูกกลิ้ง
ระบบควบคุมจำเป็นต้องทราบเส้นผ่านศูนย์กลางม้วนปัจจุบันเพื่อคำนวณคำสั่งแรงบิดที่ถูกต้องได้ตลอดเวลา ในทางปฏิบัติมี 3 วิธี เซนเซอร์เส้นผ่านศูนย์กลางอัลตราโซนิกหรือเลเซอร์จะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางม้วนโดยตรงแบบเรียลไทม์ และป้อนค่านี้ไปยังตัวควบคุมแรงดึง การคำนวณโดยใช้ตัวเข้ารหัสแบบโรตารีใช้ความสัมพันธ์ระหว่างการหมุนของเพลาและความเร็วของราง ซึ่งวัดที่ลูกกลิ้งวัดรอบแบบดาวน์สตรีม เพื่อคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้งทางคณิตศาสตร์โดยไม่ต้องทำการวัดโดยตรง การรวมตำแหน่งนักเต้นจะใช้ประวัติตำแหน่งของลูกกลิ้งนักเต้นในช่วงเวลาหนึ่งเพื่อติดตามวัสดุที่ใช้ไปและอนุมานเส้นผ่านศูนย์กลางปัจจุบัน
ข้อมูลอ้างอิงทางวิศวกรรมการควบคุมความตึงของ Mitsubishi Electric ระบุว่าสิ่งเหล่านี้เป็นหมวดหมู่หลักของวิธีการควบคุมความตึง โดยจัดประเภทเป็นการตรวจจับเส้นผ่านศูนย์กลางม้วนแบบวนรอบเปิดแบบแมนนวล และการป้อนกลับความตึงแบบวงปิด โดยใช้วิธีการป้อนกลับแบบวงปิดที่ให้ความแม่นยำสูงสุดสำหรับการใช้งานการแปลงความเร็วสูง (ที่มา: Mitsubishi Electric, คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการควบคุมความตึงของระบบอัตโนมัติในโรงงาน)
เครื่องคลี่คลายแบบหมุนไม่สามารถควบคุมความตึงของสายการผลิตทั้งหมดได้ โดยจะควบคุมความตึงเครียดในโซนคลี่คลาย ซึ่งบริษัท Montalvo Corporation กำหนดให้เป็นโซนระหว่างคลี่คลายไดรฟ์และไดรฟ์หลักตัวแรกที่ดาวน์สตรีม (ที่มา: Montalvo Corporation, Dancer Roll Tension Control Basics) โซนการประมวลผลขั้นปลายและโซนย้อนกลับแต่ละโซนมีลูปควบคุมความตึงของตัวเอง หน้าที่ของตัวคลี่คลายคือการจัดเตรียมรางที่มีแรงตึงอย่างสม่ำเสมอเพื่อเข้าสู่การหนีบดาวน์สตรีมแรก จากนั้นการควบคุมแรงตึงจะส่งผ่านไปยังระบบควบคุมของโซนถัดไป
ในการดำเนินการแปลงปริมาณมาก การหยุดสายการผลิตทุกครั้งที่ม้วนวัสดุหมดเป็นแหล่งสำคัญของของเสียและการสูญเสียประสิทธิภาพการผลิต การนำสื่อกลับเข้าสู่การลงทะเบียนและเร่งความเร็วหลังจากการหยุดใช้วัสดุและเวลา และเศษซากที่เกิดขึ้นระหว่างการรีสตาร์ทจะเพิ่มต้นทุนการผลิตโดยตรง ระบบต่อประกบอัตโนมัติบนเครื่องคลี่คลายแบบหมุนจะกำจัดจุดหยุดเหล่านี้โดยการต่อส่วนท้ายของม้วนที่หมดอายุเข้ากับขอบด้านบนของม้วนใหม่ ในขณะที่สายการผลิตยังคงทำงานต่อไปที่ความเร็วในการผลิต
ตัวแปลงกระดาษ ฟิล์ม และฟอยล์ อธิบายแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับกระบวนการนี้: การติดตามตำแหน่งของรอยต่อจากคลายออกไปยังเครื่องม้วนในขณะที่ดำเนินการผ่านขั้นตอนการแปลง ใช้คุณสมบัติการตรวจจับหลักเพื่อลดใยที่ตกค้างบนม้วนที่หมดอายุ ลดความซับซ้อนในการเตรียมรอยต่อเพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งรอยต่อสม่ำเสมอ และการใช้เทคโนโลยีม้วนพาสเตอร์พร้อมกลไกการยิงกลไกไฟฟ้าเพื่อลดการเด้งกลับของแผ่นกระดาษและส่งเสริมการสัมผัสที่แม่นยำกับม้วนผลิตภัณฑ์ (ที่มา: ตัวแปลงฟิล์มกระดาษและฟอยล์ ประสิทธิภาพในการม้วนและคลี่คลาย) เมื่อดำเนินการอย่างถูกต้อง กระบวนการต่อรอยอัตโนมัติจะมองไม่เห็นโดยพื้นฐานแล้ว เนื่องจากลูกกลิ้งนักเต้นจะดูดซับความตึงชั่วคราวชั่วคราวในระหว่างเหตุการณ์การต่อรอย
เครื่องม้วนแบบหมุนจะปรากฏขึ้นทุกที่ที่ม้วนวัสดุเป็นวัสดุป้อนเข้าสู่กระบวนการผลิตอย่างต่อเนื่อง
การจับคู่ข้อมูลจำเพาะของเครื่องคลี่คลายแบบหมุนกับข้อกำหนดการใช้งานจะเป็นตัวกำหนดว่าจะให้การทำงานที่สม่ำเสมอ ไร้ปัญหา หรือกลายเป็นต้นเหตุของความแปรปรวนของแรงดึงและการหยุดทำงานอย่างต่อเนื่อง
| ข้อมูลจำเพาะ | สิ่งที่กำหนด | ช่วงทั่วไป |
| เส้นผ่านศูนย์กลางม้วนสูงสุด | ม้วนที่ใหญ่ที่สุดที่เฟรมสามารถรองรับได้ | 300 มม. ถึง 2,500 มม. ขึ้นไป |
| น้ำหนักม้วนสูงสุด | ขีดจำกัดการรับน้ำหนักโครงสร้างของเฟรมและแบริ่ง | 50กก.ถึงหลายตัน |
| ความกว้างของเว็บสูงสุด | ม้วนที่กว้างที่สุดที่เพลาและเฟรมจะยอมรับ | 50 มม. ถึง 3,500 มม. ขึ้นไป |
| ช่วงการควบคุมแรงดึง | ความตึงเครียดขั้นต่ำและสูงสุดที่ระบบสามารถรักษาได้อย่างเสถียร | ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน |
| ความเร็วสายสูงสุด | ความเร็วของรางที่เร็วที่สุดที่การควบคุมแรงตึงสามารถติดตามได้อย่างแม่นยำ | สูงถึง 600 ม./นาที สำหรับสายความเร็วสูง |
| วิธีการควบคุมความตึง | วิธีวัดและควบคุมการตอบสนองของแรงดึง | นักเต้น โหลดเซลล์ หรือตามเส้นผ่านศูนย์กลาง |
อีตินเต้ เครื่องคลี่คลายแบบหมุน ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองข้อกำหนดเฉพาะเหล่านี้อย่างเต็มรูปแบบในการใช้งานกระดาษ ฟิล์ม ฟอยล์ และผ้าไม่ทอ ผสมผสานการควบคุมความตึงที่แม่นยำเข้ากับโครงสร้างเฟรมที่แข็งแกร่งและรางนำเพื่อส่งมอบรางป้อนที่สม่ำเสมอและเสถียรเข้าสู่กระบวนการแปลงและการพิมพ์ขั้นปลายน้ำ
ติดต่อเรา