Инновационная конструкция! Как новое поколение машины для резки фольги с горячим тиснением снижает процент брака?

Для снижения уровня брака нового поколения машин для резки фольги методом горячего тиснения требуется системное решение, сочетающее в себе точную механику, интеллектуальное восприятие, ориентированное на данные и гуманизированное проектирование.

Процент брака традиционных продольно-резательных станков обусловлен в основном следующими причинами: неточная центровка инструмента, потеря натяжения, заусенцы на кромках, дефекты мастер-роликов, ошибки человеческого фактора и т. д. Новое поколение продольно-резательных станков должно стать революционным по следующим пяти направлениям инноваций:

Во-первых, интеллектуальное зрение и система восприятия ИИ («мудрый глаз» и «мозг»)

Это и есть основной инновационный момент снижения процента брака.

1. Высокоточная система настройки инструмента на основе ПЗС-технологии:

◦ Инновационная конструкция: используется линейная ПЗС-камера сверхвысокого разрешения для сканирования точных меток совмещения, лазерных узоров или границ текстуры на фольге горячего тиснения в режиме реального времени.

◦ Расширение возможностей алгоритмов ИИ: встроенные алгоритмы машинного обучения способны самостоятельно изучать характеристики различных материалов и структуру рулонов фольги и автоматически определять наилучший путь резки. Даже если метка слегка размыта или создает помехи, её можно точно позиционировать, полностью решая проблему неточного выравнивания инструмента и достигая начальной точки резки с нулевой погрешностью.

2. Обнаружение и предотвращение дефектов в мастер-ролике в режиме реального времени:

◦ Инновационная конструкция: перед разматывающим устройством установлена ​​многоспектральная система визуального контроля, которая позволяет заранее на производственной линии выявлять такие дефекты, как пузыри, царапины, пятна и неравномерную толщину мастер-катушки.

◦ Передача данных: система автоматически регистрирует местоположение дефектов (показания счётчиков) и взаимодействует с системой управления продольно-резательной машины в режиме реального времени. При резке до дефектного участка система может автоматически снизить скорость или подать сигнал тревоги, чтобы оператор принял необходимые меры (например, маркировку или пропуск), чтобы избежать резки дефектного участка на мелкие рулоны, что значительно повышает качество готового рулона.

3. Онлайн-контроль качества после резки:

◦ Инновационная конструкция: перед намоточным узлом установлена ​​система визуального контроля, позволяющая осуществлять 100%-ную проверку разрезанной узкой фольги.

◦ Обратная связь в режиме реального времени: автоматическое обнаружение заусенцев, трещин, отклонений ширины, отделки и т. д. При обнаружении несоответствующего продукта система может немедленно подать сигнал тревоги или даже автоматически отделить рулон брака от рулона годного продукта, чтобы предотвратить смешивание и обеспечить замкнутый цикл управления качеством продукта.

Вторая, полностью активная, полностью замкнутая цифровая система управления натяжением («крепкий нерв»)

Натяжение — это душа машины для продольной резки, а нестабильное натяжение — главная причина появления складок, деформации растяжения и разрыва фольги.

1. Многоступенчатое независимое замкнутое регулирование натяжения:

◦ Инновационная конструкция: три основных узла – размотка, тяга и намотка – оснащены независимыми серводвигателями и высокоточными датчиками натяжения, образуя замкнутый контур управления. Система собирает фактическое значение натяжения в каждой точке в режиме реального времени, сравнивает его с заданным значением и точно настраивает крутящий момент и скорость каждого двигателя в режиме реального времени с помощью ПИД-регулятора, обеспечивая минимальные колебания натяжения на всем пути от подачи до приёма (например, в пределах 0,5% от ±).

2. Предварительные настройки натяжения и кривизны конуса:

◦ Инновационная конструкция: встроенная экспертная база данных позволяет задать оптимальную кривую натяжения для различных материалов (таких как ПЭТ, ОПП, ПВХ), разной толщины и диаметра рулона. По мере увеличения диаметра намотки система автоматически плавно снижает натяжение в соответствии с кривой, эффективно предотвращая эффект «смятия внутреннего слоя» и смятия.

3. Плавающий натяжной механизм маятникового типа:

◦ Инновационная конструкция: активный механизм качающегося ролика используется в качестве буфера натяжения, который может быстро поглощать и компенсировать мгновенные скачки натяжения, вызванные некруглостью главной катушки, механической вибрацией и т. д., и защищать хрупкую фольгу как «амортизатор».

В-третьих, сверхточные системы машин и инструментов («крепкие кости и острые лезвия»)

1. Продольная резка дисковым ножом с двойным сервоприводом:

◦ Инновационная конструкция: отказ от традиционного режима пневматической резки с одним ножом, в котором верхняя и нижняя режущие головки приводятся в движение независимыми серводвигателями. Это позволяет добиться резки по концентрическим окружностям, аналогично принципу работы ножниц. Верхняя и нижняя режущие головки поддерживают точное соотношение скоростей и перекрытие, а сила резания равномерна, что кардинально решает проблемы заусенцев, пыли и быстрого износа инструмента, возникающие при прессовании.

2. Управление состоянием инструмента и автоматическая компенсация:

◦ Инновационная конструкция: система регистрирует время работы и количество метров резки каждого инструмента и может подсказать о необходимости заточки или замены инструмента в соответствии с заданными пороговыми значениями. Модели высокого класса могут быть оснащены лазерными дальномерами для контроля износа режущей кромки в режиме реального времени и автоматической компенсации микронных отклонений, обеспечивая постоянную ширину резки на протяжении всего срока службы инструмента.

3. Бесступенчато регулируемый плющильный валок:

◦ Инновационная конструкция: использование двигателя для привода свободно регулируемой дуги правильного валка полностью устраняет внутренние напряжения, морщины и скручивание главной катушки перед резкой, гарантируя, что фольга поступает на кромку ножа в абсолютно ровном состоянии, что является предпосылкой для получения идеальных кромок реза.

В-четвертых, цифровой двойник и центральная система управления («интеллектуальный командный центр»)

1. Рецепт в один клик и полностью автоматическое изменение заказа:

◦ Инновационная конструкция: оператору необходимо только ввести данные основной катушки и целевые характеристики рулона (ширина, метры), система автоматически вызывает предварительно сохраненный оптимальный рецепт процесса (натяжение, скорость, расстояние между инструментами и т. д.) и управляет серводвигателем для автоматической регулировки положения всех направляющих роликов и держателей инструментов, реализуя «изменение порядка одним щелчком» и исключая ошибки настройки, связанные с человеческим фактором.

2. Цифровой двойник и виртуальный ввод в эксплуатацию:

◦ Инновационная конструкция: создание цифрового двойника машины для продольной резки. Перед началом производства новых заказов весь процесс продольной резки можно смоделировать в виртуальной среде, прогнозируя возможные проблемы, такие как разрыв фольги и образование складок, и оптимизируя параметры для минимизации отходов при испытаниях машины.

3. Прослеживаемость данных и интеграция MES:

◦ Инновационная конструкция: каждый рулон готовой продукции имеет уникальный идентификатор, а система автоматически регистрирует все ключевые данные производственного процесса (время, скорость, кривая натяжения, оператор, изображение контроля качества и т. д.). Эти данные загружаются в систему MES для обеспечения прослеживаемости качества на протяжении всего жизненного цикла, что позволяет легко анализировать первопричину отходов и постоянно совершенствовать процесс.

В-пятых, гуманизированный и устойчивый дизайн

1. Система быстрой перемотки:

◦ Инновационная конструкция: пневматический или электрический патрон и конструкция, не требующая инструментов, сокращают время переналадки размотки и перемотки до нескольких минут, уменьшая время простоя и уменьшая трудоемкость работы оператора и количество ошибок, вызванных нетерпением оператора.

2. Система удаления пыли и утилизации отходов:

◦ Инновационная конструкция: встроенное высокоэффективное вакуумное отсосное устройство под точкой резки своевременно собирает пыль и мусор, образующиеся в процессе резки, поддерживая чистоту инструмента и поверхности фольги, а собранные отходы можно централизованно утилизировать, что способствует более чистому производству.

Резюме: Инновационная ценность нового поколения машины для резки фольги с горячим тиснением

Благодаря вышеуказанным пяти измерениям инновационного дизайна новое поколение машины для горячей резки фольги превратится из простой «резательной» машины в интеллектуальную производственную установку с возможностями восприятия, принятия решений, исполнения и оптимизации.

Основные ценности, которые он несет:

• Значительно снижен процент брака: с нескольких процентов до 1/10 000 или даже 1/10 000.

• Общее повышение эффективности: более высокая скорость смены заказов, более стабильная высокоскоростная работа, меньше простоев.

• Превосходное качество продукции: гладкие режущие кромки, отсутствие пыли, отсутствие деформации при растяжении, что отвечает потребностям самых взыскательных клиентов.

• Снижение затрат и повышение эффективности: значительная экономия затрат на фольгу, трудозатраты и расходы на потребление энергии.

• Экологичное производство: сокращение отходов и выбросов пыли.

Это нововведение представляет собой не только комплекс технологий, но и отражение глубокого понимания производственного процесса и философии производства, ориентированной на данные.