रिवाइंडर के स्वचालित रोल चेंजिंग फ़ंक्शन के कार्य सिद्धांत की विस्तृत व्याख्या

कागज निर्माण और फिल्म प्रसंस्करण उद्योग के मुख्य उपकरण के रूप में, रोलिंग मशीन कच्चे कागज या फिल्म रोल को काटने, लपेटने और पुन: संसाधित करने के प्रमुख कार्य के लिए जिम्मेदार है। इसका मुख्य कार्य रोल तनाव, गति और काटने की सटीकता के सटीक नियंत्रण द्वारा उच्च गुणवत्ता वाले तैयार रोलर उत्पादन को प्राप्त करना है। हालाँकि, पारंपरिक कॉइलिंग मशीन को रिवाइंडिंग की प्रक्रिया में मैन्युअल हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है, जिससे न केवल उत्पादन में रुकावट और अक्षमता होगी, बल्कि अनुचित संचालन के कारण सामग्री की बर्बादी या उपकरण की खराबी भी होगी। उदाहरण के लिए, मैन्युअल रिवाइंडिंग के दौरान गति के बेमेल होने के कारण सामग्री का तनाव और टूटना, या गलत स्थिति के कारण तैयार उत्पाद का असमान किनारा, उत्पाद की गुणवत्ता को कम कर सकता है।

ऑटो-वॉल्यूम परिवर्तन के रोलआउट ने इसे पूरी तरह से बदल दिया है। सेंसर, पीएलसी नियंत्रण प्रणाली और एक्चुएटर्स को एकीकृत करके, रिवाइंडर स्वचालित रूप से पुराने और नए स्क्रॉल के बीच स्विच कर सकता है जब वे एए पूर्व निर्धारित सीमा तक पहुंचते हैं या जब गुणवत्ता दोष का पता चलता है। यह सुविधा न केवल रिवाइंडिंग के समय को मिनटों से घटाकर सेकंड कर देती है, उत्पादकता में काफी सुधार करती है, मैन्युअल ऑपरेशन को कम करती है, और मानवीय त्रुटि और सुरक्षा जोखिमों को कम करती है। उदाहरण के लिए, उच्च गति फिल्म उत्पादन लाइन में, स्वचालित रिवाइंडिंग मैन्युअल रिवाइंडिंग के कारण होने वाले डाउनटाइम से बच सकती है, और उपकरण की समग्र दक्षता में 30% से अधिक सुधार कर सकती है, जो आधुनिक औद्योगिक उत्पादन में एक अनिवार्य बुद्धिमान उन्नयन बन जाती है।

(I) फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर और सुधार प्रणाली

रोल सामग्री की स्थिति की सटीकता स्वचालित रोल बदलने की नींव है। फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर, जिन्हें आमतौर पर "ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक आंखें" के रूप में जाना जाता है, अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित और प्राप्त करते हैं, वास्तविक समय में रोल सामग्री के किनारे की स्थिति का पता लगाते हैं, सिग्नल को डिजिटल मात्रा में परिवर्तित करते हैं और इसे पीएलसी तक पहुंचाते हैं। पीएलसी पूर्व निर्धारित मापदंडों (जैसे किनारे ऑफसेट) के आधार पर तार्किक निर्णय लेता है और विस्थापन या कोण को समायोजित करने के लिए सुधार तंत्र (जैसे गाइड रोलर्स) चलाता है।

• विस्थापन समायोजन: इसमें गाइड रोलर्स को समग्र रूप से हिलाना शामिल है, जो उच्च गति रोलर प्रतिस्थापन के लिए उपयुक्त है। यह बहुत चलता है, लेकिन तुरंत प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, पतली फिल्म प्रसंस्करण में, जब रोल सामग्री की लंबाई 0.5 मिमी से अधिक होती है, तो गाइड रोलर्स रफ ट्यूनिंग को पूरा करने के लिए 5 मिमी के भीतर 10 मिमी तक घूम सकते हैं।
• कोण समायोजन: इसमें फाइन ट्यूनिंग प्राप्त करने के लिए गाइड रोलर्स को घुमाना शामिल है। इसमें छोटे आयाम की गति है और यह मध्यवर्ती सुधार या बहुत उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं के लिए अधिक उपयुक्त है। उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल फिल्मों के उत्पादन में, कोण समायोजन यह सुनिश्चित करने के लिए ± 0.01 डिग्री सटीकता तक पहुंच सकता है कि रोल सामग्री हमेशा केंद्र में है।

केस स्टडी: फिल्म प्रसंस्करण में, फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर 0.1 मिमी के किनारे विचलन का पता लगा सकते हैं, और एक सर्वो मोटर 10 मिलीसेकंड में गाइड रोलर्स को चलाती है। यह प्रक्रिया सेंसर और पीएलसी से निरंतर फीडबैक के साथ बंद लूप नियंत्रण द्वारा प्राप्त की जाती है, पीएलसी गाइड रोलर के स्थिति संकेतों को समायोजित करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि रोल सामग्री का किनारा विचलन हमेशा 0.1 मिमी से कम हो।

(II) रोल व्यास का पता लगाना और गतिशील मुआवजा।

कॉइलिंग व्यास का परिवर्तन कॉइलिंग प्रक्रिया में एक सामान्य घटना है। अल्ट्रासोनिक सेंसर या एनकोडर वास्तविक समय में रोल व्यास की निगरानी करते हैं और डेटा को वापस पीएलसी को फीड करते हैं। पीएलसी स्वचालित रूप से रोल व्यास परिवर्तनों की भिन्नता के अनुसार रिवाइंडिंग गति को समायोजित करता है, यह सुनिश्चित करता है कि रैखिक गति समान रहती है (यानी, समय की प्रति इकाई सामग्री मार्ग की लंबाई समान रहती है), जबकि तनाव में उतार-चढ़ाव के लिए गतिशील रूप से क्षतिपूर्ति होती है।

• जब वाइंडिंग का व्यास बढ़ता है, तो अत्यधिक लाइन गति के कारण सामग्री को खिंचने या टूटने से बचाने के लिए पीएलसी वाइंडिंग रोलर की गति को कम कर देता है। उदाहरण के लिए, कागज उद्योग में, जब कुंडल का व्यास मूल 500 मिमी से 1500 मिमी तक बढ़ जाता है, तो पीएलसी रिवाइंडिंग गति को 500 मीटर/मिनट से घटाकर 167 मीटर/मिनट कर सकता है।
• तनाव मुआवजा: दबाव रोलर्स के दबाव या सर्वो मोटर के टॉर्क को समायोजित करके, तनाव पर रोलर के व्यास को बढ़ाने के प्रभाव को ऑफसेट किया जा सकता है, और सामग्री के स्थिर प्रवाह को बनाए रखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, पतली फिल्म प्रसंस्करण में, जैसे-जैसे रोल का व्यास बढ़ता है, पीएलसी निरंतर तनाव बनाए रखने के लिए सर्वो मोटर टॉर्क को समायोजित करते हुए, दबाव रोलर के दबाव को 2 बार से 5 बार तक बढ़ा सकता है।

केस स्टडी: कागज उद्योग में, जब रोल व्यास 500 मिमी से 1500 मिमी तक बढ़ जाता है, तो पीएलसी तनाव तनाव सिग्नल सेंसर के माध्यम से बंद लूप नियंत्रण का उपयोग करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि तनाव में उतार-चढ़ाव ±5 एन से अधिक न हो।

(I) स्वचालित रिवाइंडिंग के लिए ट्रिगर स्थितियाँ।

यदि निम्न में से कोई एक शर्त पूरी होती है तो स्वचालित रोल परिवर्तन:

• प्रीसेट थ्रेशोल्ड: वर्तमान रोल की लंबाई या व्यास पीएलसी द्वारा निर्धारित ऊपरी सीमा तक पहुंचता है (उदाहरण के लिए, लंबाई में 000 मीटर या व्यास में 1,500 मिमी)।
• आपातकाल: सेंसर कटे हुए सिर, झुर्रियों या गुणवत्ता संबंधी दोषों का पता लगाते हैं और दोषपूर्ण उत्पाद से बचने के लिए तुरंत एक आपातकालीन प्रतिस्थापन रोल ट्रिगर करते हैं। उदाहरण के लिए, झिल्ली प्रसंस्करण में, यदि सामग्री की सतह पर छेद या खरोंच का पता चलता है, तो पीएलसी तुरंत वर्तमान वाइंडिंग को रोक देगा और रोल परिवर्तन प्रक्रिया शुरू कर देगा।

(II) पुरानी और नई रोलिंग सामग्री का रूपांतरण

• पुराना रोल अनलोडिंग: चक रिलीज़ को पुश करने, रील की अनलोडिंग को पूरा करने और इसे कन्वेयर बेल्ट के माध्यम से तैयार उत्पाद क्षेत्र में स्थानांतरित करने के लिए एक वायवीय या हाइड्रोलिक उपकरण। उदाहरण के लिए, कागज उद्योग में, पुराने रोलर्स को उतारने के दौरान चक के रिलीज समय को सुचारू रोलिंग सुनिश्चित करने के लिए 0.5 सेकंड से कम तक नियंत्रित किया जा सकता है।
• नया पेपर फीडिंग तंत्र: शाफ्टलेस शंक्वाकार शीर्ष तंत्र स्वचालित रूप से विभिन्न व्यास (उदाहरण के लिए, 76 मिमी, 152 मिमी) के अनुरूप नए पेपर कोर का पता लगाता है और वायवीय या यांत्रिक लॉकिंग करता है। उदाहरण के लिए, पतली फिल्म प्रसंस्करण में, शाफ्ट रहित शंक्वाकार शीर्ष तंत्र को 500 N तक के लॉकिंग बल के साथ, वायवीय दबाव समायोजन द्वारा विभिन्न व्यास के पेपर कोर के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

3.सामग्री संबंध:

• हॉट मेल्ट बॉन्डिंग: निर्बाध कनेक्शन प्राप्त करने के लिए हीटिंग और पिघली हुई सामग्री की सतह के माध्यम से प्लास्टिक फिल्म के लिए उपयुक्त। उदाहरण के लिए, पॉलीथीन फिल्म उत्पादन में, गर्म पिघल के बंधन तापमान को 150 और 200 डिग्री सेल्सियस के बीच नियंत्रित किया जा सकता है, और बंधन शक्ति मूल सामग्री के 90% से अधिक तक पहुंच सकती है।
• अल्ट्रासोनिक बॉन्डिंग: उच्च आवृत्ति कंपन का उपयोग सामग्री अणुओं के बीच घर्षण के माध्यम से गर्मी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो बहुपरत मिश्रित सामग्री के लिए उपयुक्त है। उदाहरण के लिए, एल्युमीनियम प्लास्टिक मिश्रित झिल्लियों के उत्पादन में, अल्ट्रासोनिक बॉन्डिंग 0.1 सेकंड तक बुलबुला मुक्त इंटरलेयर आसंजन को सक्षम बनाता है।
• टेप बॉन्डिंग: उच्च शक्ति चिपकने वाला टेप तेजी से चिपकने वाला, कागज और अन्य नाजुक सामग्री के लिए उपयुक्त। उदाहरण के लिए, अखबारी कागज उत्पादन में, चिपकने वाला टेप 50 मिमी तक चौड़ा हो सकता है और चिपकने वाली ताकत उच्च गति रिवाइंडिंग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।

4. तनाव संक्रमण: पीएलसी नियंत्रित करता है कि रोलिंग गति धीरे-धीरे कम हो जाती है, जबकि नई रोलिंग गति तेज हो जाती है। गति में अचानक परिवर्तन के कारण होने वाली सामग्री के टूटने को तनाव सेंसर के बंद लूप समायोजन द्वारा रोका जा सकता है। उदाहरण के लिए, पतली फिल्म प्रसंस्करण में, सामग्री के सुचारू संक्रमण को सुनिश्चित करने के लिए तनाव संक्रमण समय को एक सेकंड से भी कम तक नियंत्रित किया जा सकता है।

(III) स्तरित नियंत्रण तर्क।

• निचला नियंत्रण: पीएलसी वास्तविक समय में सेंसर सिग्नल (जैसे फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर और व्यास एनकोडर) को संसाधित करता है, जिससे सर्वो मोटर्स, सिलेंडर और अन्य एक्चुएटर्स को मिलीसेकंड प्रतिक्रिया मिलती है। उदाहरण के लिए, पीएलसी सिग्नल प्रोसेसिंग को पूरा कर सकता है और वेब सुधार प्रक्रिया के दौरान 1ms के भीतर गाइड रोलर की स्थिति को समायोजित करने के लिए सर्वो मोटर चला सकता है।
• मध्य परत समन्वय को कॉन्फ़िगर करें: एचएमआई इंटरफ़ेस मैन्युअल हस्तक्षेप का समर्थन करने के लिए पैरामीटर (जैसे गति, तनाव और रोल व्यास थ्रेशोल्ड) सेट करता है और डिवाइस की स्थिति (जैसे तापमान और दबाव) की निगरानी करता है। उदाहरण के लिए, ऑपरेटर विभिन्न सामग्री या उत्पादन आवश्यकताओं के अनुरूप एचएमआई इंटरफ़ेस के माध्यम से वास्तविक समय में घुमावदार गति या तनाव सेटपॉइंट को समायोजित कर सकता है।
• ऊपरी परत अनुकूलन: औद्योगिक ईथरनेट या क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म के माध्यम से उत्पादन डेटा (उदाहरण के लिए रोल परिवर्तन आवृत्ति और विफलता दर) रिकॉर्ड करना। रोल परिवर्तन तर्क को अनुकूलित करने और डाउनटाइम को कम करने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, ऐतिहासिक डेटा का विश्लेषण करके, कृत्रिम बुद्धिमत्ता एल्गोरिदम रोल टूटने के जोखिम की भविष्यवाणी कर सकता है और रोल प्रतिस्थापन मापदंडों को पहले से समायोजित कर सकता है, जिससे समग्र डिवाइस दक्षता 95% से अधिक बढ़ जाती है।

(आई) ड्राइव सिस्टम

रिवाइंडर स्वतंत्र मोटर ड्राइव इकाई को अपनाता है, जैसे कि अनरोलिंग रोलर, स्ट्रिपर, बॉटम रोल इत्यादि। परिवर्तनीय आवृत्ति गति नियंत्रण तकनीक, जैसे सिनामिक एस120 इन्वर्टर, गति और टॉर्क के बीच एक सटीक मिलान प्रदान करती है। उदाहरण के लिए:

· अनवाइंड रोल मोटर: रोल सामग्री की जड़ता को दूर करने में बहुत अधिक टॉर्क लगता है। उदाहरण के लिए, कागज निर्माण उद्योग में, बड़े व्यास वाले रोलर्स की रोलआउट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए रोलआउट मोटर का टॉर्क 1000 एनएम तक पहुंच सकता है।

स्लिटर मोटर का चयन और वितरण: त्वरित गति की आवश्यकता होती है, काटने की सटीकता की गारंटी देता है। उदाहरण के लिए, पतली फिल्म प्रसंस्करण में, कटर 0.05 मिमी से कम की कटिंग चौड़ाई त्रुटि के साथ 5000 आरपीएम पर घूम सकता है।

(II) एक्चुएटर्स

• वायवीय/हाइड्रोलिक उपकरण: दबाव रोल (उदाहरण के लिए, 0-10 बार वायु दबाव), काटने की क्रिया (उदाहरण के लिए . 0.1 मिमी स्तर की स्थिति) और रोल क्लैंप (उदाहरण के लिए, 5000 एन क्लैंपिंग बल) के दबाव को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, पेपरमेकिंग उद्योग में, दबाव रोलर्स में विभिन्न मोटाई की सामग्रियों के लिए रिवाइंडिंग आवश्यकताओं को समायोजित करने के लिए 0-10 बार की दबाव समायोजन सीमा हो सकती है।
• सर्वो मोटर: वेब सुधार के साथ चालित गाइड रोलर, स्थिति सटीकता ± 0.1 मिमी, गतिशील प्रतिक्रिया आवृत्ति 1 किलोहर्ट्ज़ तक। उदाहरण के लिए, पतली फिल्म प्रसंस्करण में, सर्वो मोटर एक मिलीसेकंड में गाइड रोलर की स्थिति को समायोजित करने के लिए पीएलसी कमांड का जवाब दे सकती है।

तनाव सेंसर स्थापित करें: सामग्री तनाव पर वास्तविक समय पर प्रतिक्रिया प्रदान करें (उदाहरण के लिए, 0 -500N रेंज), बंद-लूप नियंत्रण का समर्थन करें, और सुनिश्चित करें कि तनाव में उतार-चढ़ाव ±1% से अधिक न हो। उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल फिल्म उत्पादन में, तनाव सेंसर सटीकता में ±0.1 N हो सकता है, जो सामग्री के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करता है।

(III) सुरक्षा संरक्षण उपकरण

• आपातकालीन स्टॉप बटन: आपातकालीन स्थिति में, तुरंत बिजली की आपूर्ति बंद कर दें और सभी चलने वाले हिस्सों को रोक दें। उदाहरण के लिए, जब उपकरण में खराबी आती है या कर्मचारी जोखिम में होते हैं, तो ऑपरेटर यह सुनिश्चित करने के लिए आपातकालीन स्टॉप बटन दबा सकते हैं कि डिवाइस 0.1 सेकंड में काम करना बंद कर दे।
• सील सुरक्षा कवर: ऑपरेटर को घूमने वाले हिस्सों को छूने और यांत्रिक क्षति से बचने से रोकता है। उदाहरण के लिए, लोगों को घूमने वाले हिस्सों को छूने से रोकने के साथ-साथ उपकरण की संचालन स्थिति का निरीक्षण करने के लिए रील के मुख्य भाग पर एक पारदर्शी सुरक्षात्मक आवरण स्थापित किया जा सकता है।
• फोटोइलेक्ट्रिक सुरक्षा: सुरक्षा प्रकाश पर्दे खतरनाक क्षेत्रों में प्रवेश करने वाले लोगों या बाधाओं का पता लगाते हैं और स्वचालित रूप से एक आपातकालीन रोक को ट्रिगर करते हैं। उदाहरण के लिए, रील मशीन के चारों ओर एक सुरक्षा प्रकाश पर्दा स्थापित किया जाएगा, जो संकेतों का पता लगाएगा और जब कोई व्यक्ति या बाधा खतरनाक क्षेत्र में प्रवेश करता है, तो सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए आपातकालीन रोक लगा देगा।

उद्योग 4.0 और इंटेलिजेंट मैन्युफैक्चरिंग द्वारा प्रेरित, कॉइल्स की स्वचालित वाइंडिंग तेज, अधिक सटीक और स्मार्ट की ओर बढ़ रही है:

• उच्च गति चुनें: 2000 मीटर/मिनट से अधिक, अनुकूलित ट्रांसमिशन और एक्चुएटर द्वारा समर्थित। उदाहरण के लिए, उच्च गति वाली फिल्म उत्पादन लाइनों पर, बड़े पैमाने पर उत्पादन की आवश्यकता को पूरा करते हुए, स्वचालित रिवाइंडिंग 2,000 मीटर/मिनट तक पहुंच सकती है।
• गतिशील बुद्धिमत्ता: एआई एल्गोरिदम रोल टूटने के जोखिम की भविष्यवाणी कर सकता है, रोलर प्रतिस्थापन मापदंडों को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकता है, और समग्र डिवाइस दक्षता को 95% से अधिक तक सुधार सकता है। उदाहरण के लिए, ऐतिहासिक डेटा का विश्लेषण करके, कृत्रिम बुद्धिमत्ता एल्गोरिदम यह अनुमान लगा सकता है कि रोल कब टूटेगा और इसे टूटने से बचाने के लिए रोल की रिवाइंडिंग गति या तनाव मापदंडों को पहले से समायोजित कर सकता है।
• ·मॉड्यूलर डिजाइन: बहु-विभिन्न प्रकार, छोटे बैच उत्पादन की जरूरतों को पूरा करने के लिए जल्दी से बदलने योग्य रोल, कटिंग मशीन और कनेक्टिंग मॉड्यूल। उदाहरण के लिए, एक मॉड्यूलर डिज़ाइन के साथ, रील को 10 मिनट से भी कम समय में अलग-अलग आकार की रील या कटर से बदला जा सकता है।