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#Livres blancs
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Un examen de commande de tension dans un livre blanc de Montalvo Corp.
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La commande de tension joue un rôle essentiel dans les composés fabriquant afin de réaliser le traitement automatisé, traitement en continu, chute réduite, qualité du produit accrue, et plus, dit un nouveau livre blanc libéré par Montalvo Corp. (Gorham, JE, USA)
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Le directeur marketing global Bryon Williams de Montalvo dit ? Dans le processus en évolution des composés fabriquant, de plus en plus l'accent sera mis sur des systèmes de contrôle de tension pour permettre à des fabricants de réaliser plus rapidement, automatisé, et en continu traitement. Des systèmes de contrôle de tension peuvent souvent être intégrés dans l'équipement industriel existant, le facilitant pour s'ajouter dans ces nouvelles possibilités sans investir dans de nouvelles machines ou grand, autonome équipement. Cet article plonge plus profond dans la technologie existante et nouvelle de commande de tension qui rend ceci possible. ?
Montalvo a été fabrication et fourniture des principaux produits de commande de tension d'industrie, services et support pendant plus de 67 années. Elles servent de diverses industries telles que les composés, la pulpe et le papier, l'empaquetage flexible, ridé, l'étiquette et l'étiquette, et plus, pour des utilisateurs et des fabricants de matériel. Ce qui suit est pris de leur livre blanc au sujet de commande de tension :
Ainsi quelle est commande de tension ?
Ce document emploie souvent le mot « Web ». Un Web est un terme générique de fourre-tout employé pour se rapporter à n'importe quel type de matériel que vous traitez, ainsi un Web pourrait être fibre de carbone, fibre de verre, vous l'appellent. Juste comme nous trouvons la commande de tension est un nouveau concept aux fabricants composés, est tellement aussi l'idée à de se rapporter à leur matériel comme Web.
La tension de Web est définie car la quantité d'effort ou de contrainte mise sur un Web de matériel car c'est des mouvements par le traitement. Les différents matériaux ont différentes propriétés et ont ainsi différentes conditions de tension de s'assurer qu'ils maintiennent leur qualité de début à la finition.
Trop peu ou trop de tension peut créer une série de problèmes et défauts de processus. Désertez comme s'étirer, rider, se casser, errer, décollement et davantage pouvez exister si un Web ? la tension de s n'est pas correctement commandée.
Par exemple, le polyester peut fonctionner mieux à 0.5 à 1.0 livre par pouce linéaire de largeur, alors que le polypropylène peut fonctionner mieux à 0.25 à 0.3 livre par pouce linéaire de largeur. La raison est que le polypropylène est un matériel beaucoup plus extensible. Si vous la tirez trop fortement, elle cou avalera et tordra votre produit final. Si vous mettez ? traction de t le polyester assez fortement, elle peut rider, et tord encore votre produit final.
La fibre de verre peut exiger une tension différente que la fibre de carbone. Quelques fibres de carbone peuvent être plus fragiles que d'autres fibres de carbone, et exigent moins de tension. Même une feuille de porteur de papier employée pour transporter une série de nattes composées dans une application de configuration de main exigera la tension correcte pendant déroulent, aussi bien que le rebobinage. Si le Web est tiré trop fortement, le papier peut déchirer causer le matériel d'être ferraillé. Avec du calcul des coûts environ $900 de fibre de carbone livre, vous assurant mettent ? t finissent en hausse avec la chute est fortement important.
La commande de tension est le processus de maintenir une quantité prédéterminée ou réglée d'effort ou de contrainte sur un matériel donné entre deux points pour maintenir ses propriétés désirées (telles que la forme, l'aspect, etc.) et qualité. Ce processus a lieu souvent dans des zones de commande spécifiques : déroulez/déboursement, traitent (point de contact), et le rebobinage/prennent, avec chacun qui a des conditions uniques de commande de tension.
Ainsi la commande de tension est le processus d'assurer votre matériel obtient du point A d'indiquer B d'une façon uniforme et cohérente sans n'importe quelle perte la qualité matérielle. Sous cette définition de base la plupart des applications peuvent déjà obtenir leur matériel de le point traité A à B, mais peut-être il est très manuel, ou est plus lent qu'il pourrait être. Dans votre courant l'application pourrait vous doubler votre vitesse sans sacrifier la qualité de produit final ?
Automatiser le processus, créant une productivité de processus continu et d'augmentation sont tout qui va compter fortement sur la commande de tension appropriée pour assurer des résultats conformés et de qualité.
Ainsi comment commandons-nous la tension ?
Avec un couple fixe dans une application de déroulement, à mesure que les diminutions de diamètre de pain, la tension appliquée au Web augmentera, et augmentera plus rapidement comme le diamètre de pain obtient plus près du noyau. Dans des applications de rebobinage, il ? s juste l'opposé. Comme le diamètre de pain établit, avec un couple fixe, la tension diminuera comme les augmentations de diamètre de pain, suivant les indications du diagramme ci-dessous.
Mathématiquement, la tension égale le couple divisé par le rayon. Ceci signifie qu'à mesure qu'un diamètre de pain augmente ou des diminutions, couple doit être ajusté pour maintenir la tension à la valeur optimale, ou de point de consigne. Ainsi dans un sens de base, en commandant le couple d'une façon uniforme par rapport au pain, nous commandons la tension.
Il y a trois types primaires de commande de tension : commande manuelle, commande de boucle bloquée et commande de boucle ouverte. Juste comme elle implique, la commande manuelle est le processus de visuellement ou physiquement déterminant si la tension est correcte, et alors faisant des ajustements manuels pour maintenir le niveau désiré de tension. Avec la commande de tension manuelle un Web est sujet à la constante à travers des transitoires pendant qu'un opérateur corrige toujours la tension. La tension appropriée de maintien devient de plus en plus difficile pendant que les diamètres de pain diminuent et les changements se produisent plus fréquemment. Cette méthode est également exposée à la subjectivité de différents opérateurs, typiquement ayant pour résultat des résultats non-uniformes (image ci-dessous).
Les systèmes en boucle ouverte utilisent des produits tels que les sondes ultrasoniques ou les capteurs de proximité à la mesure, ou calculent, roulent le diamètre. Basé sur des entrées dans le contrôleur, le contrôleur emploie tous les changements détectés de diamètre de pain pour régler le couple et pour maintenir la tension, par opposition aux systèmes à boucle fermée qui reçoivent la rétroaction de tension directement du Web du matériel.
Bien que pas aussi précis que les systèmes à boucle fermée, les systèmes en boucle ouverte fournissent toujours automatisé, à commande de tension conformée et surpassent la commande manuelle. Les systèmes en boucle ouverte sont généralement moins chers que les systèmes à boucle fermée parce que vous n'utilisez pas les produits additionnels, comme des capteurs de pression de piézoélectrique.
En conclusion, la commande de tension de boucle bloquée se rapporte à un écoulement continu de communication d'un dispositif de mesure de tension de Web, à un contrôleur de couple, à un dispositif de couple. Les dispositifs de mesure de tension de Web incluent des capteurs de pression de piézoélectrique ou une sonde de rétroaction de position de danseur, celle transmettent par relais constamment des changements de tension directement du Web du matériel au contrôleur de tension qui règle le rendement du dispositif de couple, qui peut être un frein, saisir, ou conduire pour maintenir le niveau désiré de tension. Si des changements de la tension sont détectés le contrôleur peut immédiatement changer le dispositif de couple pour maintenir a placé la tension.
Ceci s'assure que dans tout votre processus complet votre tension est conformée, uniforme et précise. Et toute la ceci se produit automatiquement. Nous aimons employer le terme « le plaçons et l'oublions » pour décrire comment un système de contrôle de haute qualité de tension devrait fonctionner.
Un type de système de contrôle de boucle bloquée que la plupart des personnes sont familiarisées avec est le système de contrôle de croisière de votre véhicule. Dans votre véhicule vous placez votre vitesse, comme vous placeriez votre tension, et puis pendant que le véhicule obtient la rétroaction sur les altitudes constamment changeantes de la route qu'elle commande la vitesse pour maintenir ce que vous avez placé, juste comme un contrôleur de tension réglerait le couple pour maintenir votre tension d'ensemble.
Dans la boucle bloquée et la boucle ouverte, la tension est contrôlée par le couple appliqué au centre du pain à partir d'un frein, saisit, ou conduit. Les contrôleurs de tension règlent automatiquement ce couple, faisant tous les correction ou ajustements nécessaires, dans tout le processus, tenant compte de la production continue. Les opérateurs entrent simplement les paramètres de la cadence de production (tels que la vitesse, la tension, etc.), pressent "IMPRESSION"/couru et permettent au contrôleur de contrôler automatiquement la production.
Comme mentionné, un des éléments clé à la productivité améliorée et la rentabilité peuvent être tracés au manque de commande de tension efficace. Souvent nous constatons qu'en raison de leur processus de fabrication ou commande de tension pauvre, fabricants ne peuvent pas courir leurs pains de matériel toute la manière vers le bas au noyau affectant la productivité et la rentabilité.
Ceci signifie laisser l'argent sur le noyau, seulement pour finir vers le haut comme chute. D'autres sources de chute et productivité perdue viennent des coupures de Web, et du produit final contradictoire. La commande de tension de qualité aide à éliminer ces producteurs de chute en créant un processus uniforme et cohérent.
Actuellement l'industrie de composés se fonde principalement sur le nouvel équipement pour fournir des systèmes de contrôle de tension, mais l'achat du nouvel équipement n'est pas toujours faisable pour des fabricants. Montalvo se spécialise en incorporant la dernières technologie et innovations de commande de tension dans les applications existantes, qui exigent souvent de l'ajustement minimal d'expliquer le nouvel équipement de commande de tension étant ajouté à la machine.
Dans l'industrie de composés, beaucoup de systèmes de contrôle tôt ont été conçus pour des applications dans d'autres industries, alors que les conditions pour l'industrie de composés ont été, et sont tout à fait souvent, petit très grand et lourd et peu coûteux. Par exemple, il serait très cher d'acheter un système à boucle fermée pour chaque remorquage dans un processus contenant des centaines de remorquages.
La miniaturisation, ou en adaptant la nouvelle technologie, il est maintenant possible de commander automatiquement la tension de tous vos Webs de manière rentable. Montalvo développe constamment les nouvelles technologies qui sont non seulement des composés propres à l'industrie, mais spécifique à l'application.
Suivant les indications de l'image, quelques applications peuvent avoir plusieurs zones de tension, et exigent plusieurs types de commande de tension. Commencer au début du processus (côté droit d'image) plusieurs remorquages sont tirés de leurs paniers de pêche dans le processus de machine. Les paniers de pêche peuvent être manuellement placés pour créer un peu de tension sur chaque remorquage en ajustant de petits, bas ensembles de frein de couple. Ceci peut inclure par ressort les freins manuels appliqués, ou d'autres freins manuellement appliqués qui exigeront une certaine attention de l'opérateur, ou la tension sur les remorquages peut atteindre un point où ils se cassent.
Quelques machines peuvent maintenant inclure un rouleau de capteur de pression de piézoélectrique qui mesurera toute tension de tous les remorquages dans un processus comme elles voyagent à travers le rouleau plus libre. Ceci t'obtient plus près de la commande de boucle bloquée, mais d'opérateur toujours les besoins de faire des réglages approchés au remorquage freine pour essayer et égaliser la tension de tous les remorquages.
Pour résoudre les deux problèmes mentionnés ci-dessus de la commande manuelle et contradictoire, les remorquages du canbe matériel ont tiré dans un dispositif de tension de POINT DE CONTACT. Puisque la pression à travers le POINT DE CONTACT est chargée avec de la pression égale de l'avant au dos, et la longueur de tous les remorquages est égale de la sortie du POINT DE CONTACT de tension à l'entrée du POINT DE CONTACT de processus, les remorquages sortiront tout le POINT DE CONTACT de tension à la tension égale. Utilisant la rétroaction de capteur de pression de piézoélectrique pour commander toute tension de tous les remorquages, mesurée à un rouleau plus libre de capteur de pression de piézoélectrique en aval à partir du stand de POINT DE CONTACT, la quantité de tension peut être équilibrée utilisant un frein pour développer un peu de couple au POINT DE CONTACT. La tension sur chaque remorquage demeurera constante n'importe ce que le diamètre du matériel de remorquage sur chacun des paniers de pêche. Si certains des paniers de pêche sont nouveaux accomplissez les pains, et est-ce que certains sont partiels, il ont gagné ? matière de t dans ce cas-ci parce qu'il n'y a aucun diamètre changeant au POINT DE CONTACT. Le changement de diamètre a lieu aux paniers de pêche, dans une zone différente de tension.
En choisissant une tension désirée pour être appliqué à chaque remorquage, laissez ? s indiquent 0.25pli, vous peut déterminer le de point de consigne de tension exigé au meilleur pour courir les remorquages sortant la commande de POINT DE CONTACT en multipliant les temps 0.25pli la largeur de tous les remorquages ensemble. Laissez ainsi ? s indiquent qu'il y a un total de 240 remorquages venant de cette banque des paniers de pêche, et laisse ? s indiquent que la largeur de 240 remorquages est de 60 pouces, vous multipliez simplement 0.25 fois (de pli) 60 pouces de largeur, ou 15 livres.
Ainsi dans cet exemple la tension de point de consigne serait de 15 livres. Si les différents remorquages doivent être 0.50pli, alors la tension de point de consigne serait de 30 livres, et ainsi de suite. Maintenant où vous courez les remorquages par le biais du POINT DE CONTACT, le système de contrôle surveillera la tension et fera des ajustements mineurs au dispositif de couple (le frein) pour maintenir la tension au de point de consigne choisi.
Les prochaines zones de tension, les supérieures et déroulent plus bas la tension, dans ce cas, sont charge cellulaire déroulent des zones de commande de tension. Ces Webs sont dans ce cas-ci des feuilles de porteur de fin papier supérieure et. La tension sur ces Webs est créée par le frein monté au centre des pains de déroulement. Pendant que le papier déroule, il enroule autour des rouleaux de capteur de pression de piézoélectrique. Le signal de tension des capteurs de pression de piézoélectrique est envoyé à un contrôleur de tension de boucle bloquée où la tension réelle est comparée au de point de consigne choisi par l'opérateur. Si la tension réelle varie à partir de de point de consigne, le contrôleur apporte les modifications appropriées au couple au frein pour apporter la tension de nouveau à de point de consigne. Puisque c'est un système à boucle fermée, papier, de point de consigne, le couple, la tension demeurera, ou près derrière de point de consigne du plein pain au noyau, et ceci restera pain vrai après pain. Dans ce cas-ci chaque remorquage est introduit dans une extrudeuse où le produit est expulsé entre les deux feuilles.
D'ici nous allons à la prochaine zone de tension, le rebobinage supérieur de porteur de papier. Depuis ce matériel isn ? t qu'important, et est fondamentalement de rebut, la commande doesn ? le besoin de t d'être cela précis. Vous devez seulement pouvoir l'enrouler sans casser le Web. Un système de contrôle de boucle ouverte pourrait être utilisé dans cette application. Une sonde ultrasonique de diamètre, ou des capteurs de proximité, peut être utilisée pour surveiller le diamètre du pain pendant qu'il construit, et augmente le couple légèrement comme constructions de pain.
La prochaine zone de tension est simplement descendant d'où la feuille supérieure de porteur est tirée du produit expulsé. Un poly déroule est employé pour commander la tension sur un poly Web pour couvrir le produit expulsé. Il ? s important pour noter que la tension appliquée au poly Web sera sensiblement moins que le papier inférieur de porteur (rappelez-vous, le porteur inférieur est toujours sous la commande de tension de boucle bloquée). Le porteur de papier est un matériel assez fort, et n'est pas extensible du tout. La poly couche est très extensible, ainsi la tension appliquée à cette couche doit être avec précision commandée à une tension qui est une fraction de la tension exigée pour le papier. Si le poly est tiré trop fortement, les cous de Web vers le bas. Quand le pain est rebobiné, le pain peut regarder très bien, mais pendant le stockage, ou traitant, le poly essayera et reviendra à son état relaxed. Ceci peut causer des rides, ou se tenir le premier rôle des pains. Si le poly n'est pas assez fortement, encore, vous pouvez trouver des rides en Web après traitement.
La dernière zone de tension est la zone de rebobinage. Dans cette application il ? s une commande de boucle ouverte qui commande encore la tension basée sur l'augmentation de diamètre pendant que le pain est établi. Dans beaucoup d'applications ce serait une charge cellulaire, ou commande de boucle bloquée. L'un ou l'autre choix améliorera la qualité de pain. Quelques systèmes de contrôle incluent une option « de tension de cône ». La fonction de cône donnera à l'opérateur la capacité de faire les enveloppes premières du rebobinage rouler étroitement blessent, et réduiront graduellement la tension de point de consigne à mesure que le diamètre de pain augmente. Ceci aidera à éliminer tenu le premier rôle, ou télescopant des pains. Les différents matériaux exigeront différentes quantités de cône. Dans certains cas, le sembler de pains bon car ils sont enlevés de la machine, mais développera des issues comme elles traitent.
En stratifiant deux matériaux ou plus ensemble il est très important de commander la tension appliquée à chaque Web.
L'image ci-dessus dépeint trois matériaux très différents dans un processus qui stratifiera dans un Web. La couche inférieure est un papier de poids de base de livre 60 qui courra probablement mieux à environ 1.5pli. En courant le meilleur je veux dire que c'est assez fortement qu'il ni ride, ou sac, mais pas aussi fortement qu'il se cassera. Si la largeur de Web dans cette application est de 50 pouces nous multiplions encore la largeur en temps de pouces le pli assumé, ou 75 livres de toute tension.
Maintenant nous nous déplaçons dessus à une couche de fibre de verre qui pour cet exemple fonctionne mieux à 1.0pli. Puisque le Web est toujours de 50 pouces de large, la tension de point de consigne pour ce Web devrait être environ 50 livres de toute tension.
La troisième et finale couche dans cette application est un poly film de 2 mils. La tension prévue sur cette couche serait au sujet de 0.50pli. Encore, le Web est de 50 pouces de périodes multipliées de large le 0.50 pli, ou de 25 livres de toute tension.
Si la commande de tension de boucle bloquée n'est pas employée sur ces trois matériaux très différents, vous courez le risque d'endommager un, ou tous couches du produit final stratifié. Si la couche de film est courue trop fortement elle cou avalera, et ne couvrira pas complètement les autres couches. Il y a également une possibilité que le film essayera de détendre après avoir été enroulé dans le produit fini, créant des rides, ou le décollement. Si la couche isn de fibre de verre ? course de t utilisant la commande de tension de boucle bloquée vous courez le risque de courir la décoloration causante trop serrée de Web, ou le décollement.
Tension de contrôle dans des applications de vagabondages
Comme avec la commande de remorquage, où les remorquages sont tirés des paniers de pêche, une station de POINT DE CONTACT peut être employée pour commander la tension de chaque remorquage étant tirée du centre du rouleau de matériel dans un vagabondage. Une station de POINT DE CONTACT est la meilleure option dans ce cas-ci parce qu'aucun couple ne peut être développé comme remorquage est tiré du centre des vagabondages. Juste comme décrit précédemment, il doesn ? la matière de t s'il y a n'importe quelle tension appliquée au remorquage car il écrit le POINT DE CONTACT, la tension sur chaque remorquage sera égale, et sous la commande en équilibrant le couple développé au frein d'obstacle. L'opérateur choisira un de point de consigne de toute tension basé sur la largeur, et le type de matériel fonctionnant par le biais du POINT DE CONTACT. Si les remorquages sont de 0.25 pouce de largeur, et la meilleure tension est déterminée pour être 1pli, l'opérateur multiplie simplement la largeur, chronomètre la tension priée, dans ce cas-ci 0.25 livre. Si par exemple il y a 100 remorquages, chacun à une tension de 0.25 livre, toute tension de point de consigne devrait être de 25 livres. S'il y a 200 remorquages, toute tension devrait être placée pour 50 livres.
La commande de tension de boucle ouverte et ou bloquée, ou une combinaison de toutes les deux peut être des applications disponibles très utiles de layup. En employant un frein sur le porteur de papier déroulez le pain, et ajoutant un moteur d'entraînement au rebobinage, il devient possible d'automatiser une application de configuration de main. Actuellement, où un Web de porteur est tiré au-dessus d'une table, et fibre de carbone, ou des morceaux de fibre de verre sont présentés dans un modèle, le Web est blessure de main sur un pain où le rouleau de finition de matériel est établi. En ajoutant un moteur d'entraînement au vent, et un frein au pain de déroulement, vous pouvez courir lentement (1 à 2fpm) le long de la table, assez lente pour que les morceaux soient correctement placés, et êtes constamment blessé vers le haut.
En ajoutant la commande de tension au rebobinage, il devient possible d'établir les pains avec une tension cohérente de Web. Si une poly couche de Web est exigée, un système de contrôle de boucle bloquée peut être ajouté, et la couche d'isolation de poly peut être ajoutée sans rides, et cou n'avalera pas comme traitement de pains.
Même si le Web ne se déplace pas constamment, vous pouvez automatiquement courir la feuille de porteur la longueur de la table, arrêter le Web, et présenter le modèle, et puis enroulez vers le haut le Web jusqu'à ce que le porteur soit clair la longueur de la table, arrêtez le Web, placez le modèle encore, et enroulez vers le haut cette partie. Puisque tout est sous la commande, la tension dans tout le pain sera conformée. En commandant la tension de rebobinage, boucle ouverte, ou boucle bloquée, il devient possible d'établir à pains conformés.
Produits
Cet article s'est rapporté à la variété de produits utilisés pour commander avec précision la tension, telle que des capteurs de pression de piézoélectrique, des contrôleurs, des freins et des points de contact.
Les capteurs de pression de piézoélectrique mesurent directement la tension du matériel que vous courez. Les capteurs de pression de piézoélectrique viennent dans une série de modèles pour répondre mieux aux besoins exacts de votre application mais tous fonctionnent sous le même principe. Pendant que votre Web se déplace au-dessus des capteurs de pression de piézoélectrique lui-même, ou du rouleau ils sont attachés à la tension de vos matériaux crée le débattement ou la courbure, que le capteur de pression de piézoélectrique interprète dans un signal électrique que les contrôleurs utilise pour commander le dispositif de couple. Tous les changements de signal électrique représentent un changement de la tension que le contrôleur corrige. Plus la sensibilité du capteur de pression de piézoélectrique que vous est grande emploient plus précis il est à détecter même les plus légers changements de la tension de votre matériel.
Les contrôleurs de tension sont les cerveaux de l'opération. Des paramètres de processus sont entrés dans le contrôleur et puis selon votre type de contrôleur, il utilisera des capteurs de pression de piézoélectrique, la rétroaction de position de danseur, ou des calculs de diamètre pour commander le couple d'un frein, d'un embrayage ou d'une commande pour maintenir la tension réglée. Les contrôleurs de tension de qualité viennent également avec une série de fonctions additionnelles telles que le début doux, anti côte, détection de coupure de Web, épissure, cône et plus. Selon votre processus ces fonctions augmentent vos possibilités de processus pour assurer la productivité maximum.
Les contrôleurs de tension sont les cerveaux de l'opération. Des paramètres de processus sont entrés dans le contrôleur et puis selon votre type de contrôleur, il utilisera des capteurs de pression de piézoélectrique, la rétroaction de position de danseur, ou des calculs de diamètre pour commander le couple d'un frein, d'un embrayage ou d'une commande pour maintenir la tension réglée. Les contrôleurs de tension de qualité viennent également avec une série de fonctions additionnelles telles que le début doux, anti côte, détection de coupure de Web, épissure, cône et plus. Selon votre processus ces fonctions augmentent vos possibilités de processus pour assurer la productivité maximum.
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