造紙過程及造紙的后期加工過程涉及到卷曲、復卷等工藝,在這些工藝過程中都需要換卷。而傳統(tǒng)的換卷方式是利用紙帶或者吹氣,靠撕裂紙幅完成換卷。它們都受到紙機速度、高定量和纖維排向的限制。此類換卷過程是不可控的。撕裂的褶皺和疊層紙頭還會不平整地繞在卷紙軸芯上,而需要更多的后續(xù)措施來克服皺褶和壓痕。此外飛揚的碎紙片極易飛回新卷而難以控制。這些問題都造成了換卷成功率低,以及因此引起的材料浪費、成本增加、效率降低等問題。
為了解決目前傳統(tǒng)換卷方式存在的問題,提高造紙行業(yè)生產(chǎn)效率及自動化程度,高達科技結(jié)合自控領(lǐng)域多年系統(tǒng)研發(fā)應用的經(jīng)驗,開發(fā)了全自動水刀換卷裝置,采用一套伺服電機裝置同時驅(qū)動2套水刀在橋架導軌上高速運動,能夠穩(wěn)定地橫切紙頁。其主體是一個穩(wěn)固的橫穿紙機的橫梁組件,上面安裝兩條直線軌道,配備水刀的移動車架沿其運動。一臺伺服電機安裝在橫梁末端驅(qū)動移動車架。為了保證高速平穩(wěn)地運行,高壓水管隨移動車架被張緊。高壓水泵站提供可靠的高壓切割水源,該裝置不僅能實現(xiàn)快速高效地換卷過程,同時可與工廠其他自動控制系統(tǒng)連接,實現(xiàn)真正意義上的全自動操作。
本項目的有益效果是,由于整個換卷過程高速、清潔且可控,新?lián)Q的紙卷幾乎從**層起完全沒有皺褶,換卷表面平整,減少了損紙率。
水刀換卷裝置分為PLC控制系統(tǒng)、伺服電機系統(tǒng)、水刀切割執(zhí)行機構(gòu)、高壓泵站、噴膠系統(tǒng)等部分。
PLC控制系統(tǒng):
利用PLC控制器、流程軟件、傳感器和執(zhí)行器對系統(tǒng)進行驅(qū)動、測量和控制,實現(xiàn)對全系統(tǒng)的集中監(jiān)控。
特點:
- 基本回路控制: 運動方向、速度、位置、壓力、流量
- 全系統(tǒng)連鎖控制,伺服電機啟停、方向、速度及連鎖控制
- 提供斷紙、引紙、走紙、換卷等狀態(tài)的檢測和切換
- 提供與紙機傳動系統(tǒng)連接,實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制
- 提供與DCS、傳動、管理系統(tǒng)的連接
伺服電機系統(tǒng):
- 高精度伺服電機、伺服驅(qū)動器,性能穩(wěn)定、控制精度高
- 高精度控制單元,矢量閉環(huán)控制
- 高精度專用電機、編碼器電纜抗干擾力強
水刀切割執(zhí)行機構(gòu):
- 執(zhí)行機構(gòu)由伺服電機驅(qū)動,通過同步帶帶動前后刀架相向運動,完成紙的橫向切割
- 執(zhí)行機構(gòu)的組成:橫梁、前后刀架及刀頭、同步帶傳動機構(gòu)
高壓泵站:
- 高壓泵站是專為水刀提供切割用水
- 泵站采用國外進口產(chǎn)品
- 泵站是通過電機驅(qū)動水泵增壓,再通過增壓器使水壓達到超高壓,以滿足切割用水所需的壓力、流速的要求
噴膠系統(tǒng):
- 該系統(tǒng)是為水切割紙時為紙面上提供膠液,以保證切斷紙時,紙面能與輥面相粘連
- 該系統(tǒng)采用國外進口噴槍和活塞泵。系統(tǒng)通過氣壓控制活塞泵,抽吸膠液,并保持壓力精確均勻出膠量穩(wěn)定,ADP 功能設計,保證活塞泵壓縮空氣斷開后,膠機內(nèi)部壓力釋放回膠缸,保證安全
- *大運行速度為10m/s
- *大壓力為2000Kg
- 任何規(guī)格的紙種,換卷損紙長度小于100米
- 換卷成功率高于95%
- 水刀換卷裝置效率大于99%