高速運転中にスリットの精度とロール直径の一貫性を確保するにはどうすればよいですか?{0}}

高速運転における切断精度とロール直径の一貫性を確保するには、装置の精度制御、プロセス パラメータの最適化、プロセスのモニタリング、フィードバック調整の 3 つの側面から閉ループ管理システムを構築する必要があります。{0}{1}このシステムは、機械設計、電気制御、材料特性に関する学際的な知識を組み合わせて、動的バランスを実現します。具体的な技術的ソリューションは次のとおりです。

I. 設備の精度管理：機械系の剛性最適化
1.分岐軸系の設計
分流軸: 合金鋼 (例: . 42CrMo) で鍛造された単軸 直径 80mm 以上 (セグメントの幅に応じて調整可能) たわみを保証します。 - 高速回転時のたわみは 0.02mm/m 以下です。
シャフトの表面は超微細に研磨されており（0.4 ミクロン以下）、ベアリングやブレードとの摩擦や振動を軽減します。{0}
ブレードの取り付けとクリアランスの制御: 油圧式または空気圧式のブレード ホルダー。ブレード圧力（通常0.2～0.5MPa）は圧力センサーによってリアルタイムに監視され、ブレードと材料間の安定した接触を確保します。
葉の隙間は、レーザー距離計を使用してオンラインで検出されます。隙間誤差は 1 ミクロン以下です (サーボ モーター-駆動の微調整ネジ-によって動的に補正されます)。
2.巻き戻しシステムの設計
定張力制御：磁性粉体ブレーキ＋張力センサーによる閉ループ制御で、張力変動範囲±1%（例：破断時の張力を50Nに設定、実際の変動は0.5N以下）。
マルチセグメント張力制御: ドラム径の変化に応じて、転用張力が自動的に調整されます(たとえば、ドラム径がφ100mmから800mmに増加すると、張力は直線的に減少します)。
リアルタイム ロール直径の計算-: D=(vx 60) / (pi xn) の式を使用して、巻き取りシャフト速度 (n) と材料の線速度 (v) を測定することで、リアルタイム ロール直径 (D は mm 単位のロールの直径) を計算します。-
誤差補正: エンコーダ信号ノイズを除去するためにカルマン フィルター アルゴリズムが導入されています。
テーパー張力制御：ローラーの直径が大きくなるにつれて、テーパー係数（通常0.5％〜2％）に従って張力を徐々に減少させ、芯のつぶれや表面端の膨らみを防ぎます。

II.プロセスパラメータの最適化 最適化: 材料と速度のマッチング
1. 材料特性の適応
弾性率の補償:
BOPPフィルムなどの高弾性素材の場合、内部応力を除去するためにプリテンシル処理（伸張率1%～3%）が必要です。
ブレード圧力は、式 P=K x E * t (ブレード圧力は P、係数は K、材料厚さは t) を使用して、材料の弾性率 (E) に従って調整されました。
表面摩擦係数制御:
ロール表面にセラミックコーティングやゴムスリーブをスプレーし、摩擦係数を0.3～0.5に制御し、材料の滑りを防ぎます。
2. 速度と加速の計画
S-カーブの加速と減速:
5 つのセグメントの S 曲線 (等加速度加速度 → 可変速 → 等速 → 可変減速度 → 等減速度) を使用して、加速度変化率 5m/s3 以下でリフト シャフトの動作を計画し、慣性衝撃を軽減します。
結果: ローラー直径誤差は 40% 減少し、端面の整頓度は 1 ノッチ増加しました (つまり、±1.5 mm から ±0.9 mm に)。せん断速度と巻き取り スリット速度は、v2=v 1 v1 × (D0/D) (初期ロール直径は D 0、リアルタイム ロール直径は D) を満たす必要があります。-。
同期制御: スリットシャフトと巻取り軸の間の電子ギア同期は、サーボドライバーによって位相誤差 ±0.1 度以下で実現されます。

Ⅲ．プロセス監視とフィードバック調整: 閉ループ制御システムの適用-
1. オンライン検出技術
レーザー変位センサー: スクロールの上に取り付けられ、ロール直径の変化をリアルタイムで監視し（サンプリング周波数は 1kHz 以上）、動的補正のために PLC にデータを送信します。-
精度: 0 ～ 100mm の間を測定する場合、分解能 0.01mm。
マシン ビジョン システム: 高解像度カメラ (5 メガピクセル以上) を使用してロール材料の端を撮影し、画像処理アルゴリズム (キャニー エッジ検出など) を使用してエンド パルスを計算しました。
しきい値設定: 端振れ > 1mm の場合、アラームがトリガーされ、張力が自動的に調整されます。
2. 適応制御アルゴリズム
ファジー PID 制御: PID パラメーター (Kp、Ki、Kd) は、ロール直径誤差 (e) と誤差変化率 (de/dt) を入力として使用し、ファジー規則によって動的に調整されました。
結果: 従来の PID と比較して、ロール直径の一貫性が 25% 増加しました (標準偏差が 0.8 mm から 0.6 mm に減少)。
モデル予測制御: 巻き取りシステムの動的モデル (慣性、弾性、摩擦パラメータを含む) が確立され、将来のロール直径の変化を予測し、事前に張力を調整します。
アプリケーション シナリオ: MPC は、高速スリット速度 (ライン速度 > 200m/min) によりオーバーシュートを 50% 以上削減できます。-