廣東省佛山市南海區寶索機械制造有限公司是專業研發、制造、銷售生活用紙機械設備的一體化企業。全自動高速卷紙生產線是其高端產品,在國內處于領先地位。
其系統描述如下:
高速紙巾生產線主要是由復卷工藝段、切紙工藝段兩個部分組成。
高速生產線的生產速度要達到 400m/min 至 450m/min 之間。
經過復卷的紙卷,其疏密程度將會保持一致。
圖1 系統示意圖
圖1中,Back Rack:后架;Embossing:壓花;Printing:印色;Rewinding:復卷;Storing:儲卷;Cutting:切紙。
復卷工藝段
復卷工藝段包括后架、壓花、印色和復卷四個部分。
(1) 后架:經送紙皮帶展開原紙,傳送到前一機組壓花組。
(2) 壓花:兩層原紙各經一組鋼對輥壓花輥壓花上膠復合后再傳到印色部分。
(3) 印色:經壓花后的兩層紙分別經兩組印色裝置,生產印色廚房用紙。以上均為機械傳動,與主復卷機械聯動。
(4) 復卷:經壓花、印色后的兩層紙再經進紙輥、打孔刀輥、斷紙刀輥、復卷底輥,圍繞紙芯卷成紙卷。
電氣控制部分:
(1) 主復卷:主傳動軸采用 45KW 的 MM440 型變頻器,控制方式采用開環矢量控制,要求最低轉速可達到1Hz(30 轉),無級調速,運行平穩。
(2) 伺服控制(Simotion D425)
打孔軸:跟蹤主傳動軸,角同步,同步比例可更改。
壓紙臂:跟蹤主傳動軸,走計算出的直徑控制凸輪曲線(使復卷后的紙卷疏密度一致)。
下復卷:跟蹤主傳動軸,做角同步。
切紙工藝段
紙卷由送紙帶推進切紙機,切紙刀按設定長度將紙卷切成定長,同時自動夾紙伺服控制將切斷的紙卷用塑料抱夾夾起,送到出紙輸送皮帶上,紙頭紙尾由推擋推到出紙通道盡頭掉入廢紙收集箱。
紙卷切斷長度可在設定范圍內任意可調,切出的紙卷必須切面平整、長度統一,自動夾紙伺服控制能與切紙速度匹配,無卷紙脫落現象。
切紙刀為主傳動采用 7.5kW 的 MM440 型變頻器,控制方式采用開環矢量控制,要求最低轉速可達到1Hz(30 轉),無級調速,運行平穩。送紙帶同樣由 Simotion D425 控制,跟隨切紙刀,角同步。
圖2 系統配置圖
復卷原理簡述
表面卷繞
讓一根做旋轉運動的輥子的表面與要卷繞的紙卷摩擦接觸,把旋轉運動傳遞給紙卷。先將卷紙的硬紙筒芯置入有一個由三個旋轉軸組成的復卷窩穴中,通過這三個輥的旋轉磨擦紙卷最表面一層原紙而實現復卷。
中心卷繞
中心卷繞裝置通過紙卷軸獲得旋轉運動,先向卷紙硬紙筒芯中插入一根鋼制軸桿,通過驅動鋼制軸桿進而帶動硬紙筒芯轉動實現復卷。
圖 3 復卷機示意圖
圖5 剪切(切紙)控制
MM440 變頻器的調試步驟如下: