회사 소식 세르보 트래버싱 대 기계적 트래버싱: PP 스트랩링 와일딩 머신에서의 긴장 조절의 기술적 비교

소개

스트래핑 와인딩 공정에서 횡단 시스템의 선택은 완성된 롤 품질, 생산 효율성 및 폐기율을 직접적으로 결정합니다. 오늘날 시장을 지배하는 두 가지 주요 기술인 기계적 이송과 서보 이송은 장력 제어 정확도, 적용 가능한 속도 범위 및 총 소유 비용이 크게 다릅니다. 이 기사에서는 전문적인 통찰력으로 장비 선택을 지원하기 위해 작동 원리, 측정된 테스트 데이터 및 응용 시나리오의 세 가지 관점에서 체계적인 비교를 제공합니다.

1. 작동 원리 비교

1.1 기계적 이송: 기존 캠/리드스크류 드라이브

기계적 이송은 스트래핑 와인더에 사용되는 가장 오래된 방법입니다. 핵심 구성요소는 다음과 같습니다.기계식 캠 또는 왕복 리드스크류. 권취축이 회전함에 따라 기어나 체인을 통해 동력이 전달되어 캠이 회전하고, 이 캠이 회전 가이드 롤러를 밀어 축 방향을 따라 앞뒤로 움직이게 함으로써 지심에 스트래핑을 겹겹이 배열합니다.

기술적 특성:

• 드라이브 방법:순수 기계식 기어/체인 변속기, 전기적 피드백 없음

• 횡단 프로필:캠 윤곽 또는 리드스크류 피치로 고정, 조정 불가능

• 장력 제어:토크 모터(개방 루프)에 의존하며 실시간 장력 변화에 대응할 수 없습니다.

• 반전 제어:기계식 리미트 스위치는 고유한 응답 지연으로 반전을 트리거합니다.

1.2 서보 이송: 폐쇄 루프 서보 드라이브

서보 이송은횡단 메커니즘을 구동하는 독립 서보 모터, 이송 동작을 메인 와인딩 스핀들과 동기화하는 PLC 제어 시스템을 사용합니다. 서보 이송 시스템은 와인딩 서보를 마스터 축으로, 이송 서보를 슬레이브 축으로 사용하여 제어 시스템에 프로그래밍된 동작 곡선을 엄격하게 따릅니다.

기술적 특성:

• 드라이브 방법:서보 모터 직접 구동 또는 정밀 기어 감속기를 통해

• 횡단 프로필:프로그래밍 가능 – 너비와 피치를 자유롭게 설정 가능

• 장력 제어:장력 센서의 실시간 피드백; 서보 모터는 밀리초 단위로 반응합니다.

• 반전 제어:실시간 롤 직경 계산 및 위치 피드백을 기반으로 한 지능형 반전

1.3 작동 원리 차이점 요약

2. 측정된 장력 변동 데이터 비교

두 횡단 시스템의 장력 제어 정확도를 검증하기 위해 Jiaxing Chuanqi의 기술 팀은 동일한 조건에서 비교 테스트를 수행했습니다.

2.1 테스트 조건

• 테스트 장비:CQ 시리즈 완전 자동 드롭다운 와인더(서보 이송 모델 대 기계식 이송 모델)

• 테스트 재료:PP 결속, 폭 12mm, 두께 0.6mm

• 테스트 속도:50m/분, 100m/분, 150m/분, 200m/분, 250m/분

• 측정 장비:디지털 장력계(정확도 ±0.01N)

• 샘플링 주파수:초당 10회 판독, 각 속도에서 60초 연속 샘플링

• 테스트 환경:온도 25±2°C, 습도 60±5%

2.2 측정 데이터

2.3 데이터 해석

저속 범위(50‑100m/min):두 시스템 모두 상대적으로 작은 장력 변동을 나타냅니다. 기계적 이송은 기본적인 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 그러나 100m/min에서 변동은 ±0.62N에 도달하며 이는 롤 깔끔함에 눈에 띄게 영향을 미치기 시작합니다.

중속 범위(150~200m/min):기계적 이동 변동은 급격히 증가하며(±0.85N에서 ±1.18N으로) 완성된 롤에서 명백한 "벨 마우스" 및 "대나무 노드" 결함이 관찰됩니다. 서보 이송 변동은 ±0.13N에서 ±0.17N으로 약간만 증가하여 탁월한 롤 형태를 유지합니다.

고속 범위(250m/분):기계적 이동 변동은 ±1.52N에 도달하여 허용 가능한 권선 품질을 보장하지 못합니다. 서보 이송은 뛰어난 ±0.21N을 유지합니다.

변동 개선:서보 이송은 모든 속도에서 지속적으로 82% 이상의 개선을 제공하며, 200-250m/min에서 최고 86%에 달합니다.

3. 서보 트래버싱이 더 정확한 장력 제어를 제공하는 이유는 무엇입니까?

3.1 폐쇄 루프와 개방 루프 제어

기계적 횡단 용도개방 루프 제어: 제어 시스템이 명령을 내리지만 결과를 확인하지는 않습니다. 토크 모터는 미리 설정된 토크를 제공하지만 스트래핑 장력의 실제 변화를 감지할 수는 없습니다. 라인 속도가 변동하거나, 원료 배치가 변경되거나, 종이 코어 진원도가 벗어나는 경우 기계적 이송으로 보상할 수 없습니다.

대조적으로 서보 이송은 다음을 사용합니다.완전 폐쇄 루프 제어. 장력 센서는 실제 스트래핑 장력을 지속적으로 측정하고 신호를 PLC로 다시 공급합니다. PLC는 측정된 값을 설정값과 비교합니다. 편차가 발생할 때마다 즉시 수정 명령을 서보 모터에 보내고, 서보 모터는 밀리초 이내에 토크나 속도를 조정하여 장력을 목표 범위로 되돌립니다. 이 사이클은 지속적으로 반복되어 목표를 달성합니다.동적 장력 불변성.

3.2 횡단 정밀도 비교

기계식 이송의 경우 이송 폭은 캠 프로파일 또는 리드스크류 피치에 따라 결정됩니다.고정 및 단일 값. 용지 코어 너비 또는 스트래핑 너비를 변경하려면 기어 변경을 수동으로 변경하거나 기계 부품을 조정해야 합니다. 이는 정확도가 낮고 번거로운 프로세스입니다.

서보 이송의 경우 이송 폭, 피치 및 반전 지점이 모두 터치 스크린에서 설정됩니다.완전히 프로그래밍 가능. 사양을 변경할 때 작업자는 해당 레시피를 간단히 불러올 수 있습니다. 이송 정확도는 기계적 마모에 영향을 받지 않습니다.

3.3 반전 응답 비교

기계적 횡단은 다음에 의존합니다.기계식 리미트 스위치반전을 유발하여 물리적 접촉 지연 및 위치 지정 오류가 발생합니다. 속도가 증가함에 따라 이 지연이 증폭되어 반전 지점이 이동하여 롤 가장자리에 "겹침" 또는 "간극"이 발생합니다.

서보 이송 수행지능형 반전물리적 접촉 지연 없이 실시간 롤 직경 계산 및 위치 피드백을 기반으로 합니다. 반전 지점 정확도는 ±0.5mm 이내로 제어할 수 있습니다.

4. 적용 가능한 속도 범위 및 선택 권장사항

4.1 속도 범위별 권장 이송 유형

4.2 선정 결정 지침

라인 속도가 120m/min 이하인 경우:기계적 이송은 기본 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 그러나 장비가 노후화됨에 따라 기계적 마모로 인해 정확도가 점차 감소하여 시간이 지남에 따라 유지 관리 비용이 증가한다는 점에 유의하십시오.

라인 속도가 120‑180m/min인 경우:서보 이송을 적극 권장합니다. 측정된 데이터에 따르면 이 속도 범위에서는 기계적 이송이 이미 불량품 비율을 눈에 띄게 증가시키는 반면 서보 이송은 계속해서 안정적인 성능을 제공하는 것으로 나타났습니다. 초기 투자 비용은 더 높지만 연간 생산량 2,000톤을 기준으로 서보 트래버싱을 사용하면 연간 약 60~80톤의 스크랩을 줄일 수 있습니다.

라인 속도가 ≥180m/min인 경우:서보 이송이 유일하게 실행 가능한 선택입니다. 기계적 이송은 이러한 속도에서 안정적인 권선 품질을 유지할 수 없습니다.

5. Q&A 섹션

Q1: 기계식 이송에 비해 서보 이송에 대한 초기 투자 비용이 얼마나 높습니까? 회수기간은 어떻게 되나요?

A: 서보 이송은 주로 서보 모터, 드라이버, 장력 센서 및 제어 시스템으로 인해 기계식 이송보다 초기 비용이 30~50% 더 높습니다. 그러나 연간 생산량 3,000톤과 스크랩 비율 6% 감소를 기준으로 하면 연간 스크랩 절감량은 약 90톤에 달합니다. 톤당 약 US$1,300의 시장 가격을 기준으로 하면 이는 연간 약 US$117,000를 절감하는 것과 같습니다. 회수기간은 일반적으로6~12개월.

Q2: 서보 이송 시스템의 유지 관리는 얼마나 어렵고 비용이 많이 듭니까?