定长切割问题讨论

start_00000000 · 发表于 2025-1-14 10:12:12

大家好关于定长切割这块，大家应该都很熟悉吧，尤其是包装或者印刷行业这一块涉及的非常多，关于这个问题，我和很多有经验的机械电气都交流过，感觉并不好，机械工程师就不用说了，这一点理解起来只能大概模模糊糊，反正程序不是他写。电气工程师有的虽然调试出来，可未必深刻理解透了。小弟不才，抛砖引玉，讨论一下，希望大家指点执正
如图所示经典的也是定长切割示意图，这里工艺上是牵引轮拖着膜（可以是纸也可以是塑料膜）,牵引轮匀速运动，切割轮假设旋转一圈切割一次。卷馍这里微带阻尼放卷，
  本示意图一个亮点就是把编码器装载了辊轮轴上，而辊轮轴是靠纸膜拖动旋转的。大部分人做这个应该都是把编码器装在牵引轮轴上面。我也是第一次见到有设备这么干。并且该设备的电气工程师说这样装更好，才是真正检测纸走了多少偏差。
我们先说常规的把编码器装到牵引轮上面而非如图的辊轮上面。
这个检测机理就是，牵引轮是匀速运动的，是常转主轴，切割轮是从动轴，要同步跟随牵引轮。所谓的同步就是位置和速度要求，切割时切割轮速度等于牵引轮，切割位置固定。
  我图里画了3个周期的切割。第一个周期内光电信号触发，牵引轮安装处的编码器值为1000，说明纸膜速度正确，不用调整。所以第一周期切割轮速度匀速。
  第二周期内光电信号出现时编码器值为1050,也就是说纸走慢了，这个时候要在第二周期切割前适当的给切割轮降点速度补偿一下。
  第三周期内光电信号出现时编码器值为950,也就是说纸走快了，这个时候要在第三周期切割前适当的给切割轮加点速度补偿一下。
   也就说每个周期内光电都会检测纸卷膜上面的色标点，从而判断纸模的速度偏差，检测到偏差就要补偿。至于怎么补？各家的Plc指令或功能块都不一样。
   再回过头来说一下如果编码器轴装在辊轮上如何？
   假设光电信号出现时编码器值也应该为1000.第一周期内光电信号出现时编码器值1000，切割轮匀速不调整。
  第二周期内光电信号出现时编码器值1050.这意味着什么呢？这意味着纸走慢了，光电信号出现时编码器转了更多。这一点很难理解。我们要清楚牵引轮的速度，纸的速度，辊轮的速度都是不一样的。都是有差值的
   其实我们最关心的是纸的位置到底在哪？前一个方案默认为编码器装在牵引轮，而牵引轮是匀速的是基准，所以编码器也是基准，当光电信号出现时，编码器采样值的不同反应了纸走过的位置变化，也就是纸速度的变化。掌握了这个变化随后的补偿就好做了
  而当编码器装在辊轮上时，这里假设二者速度匹配没有变化，那么当光电信号出现时对应的编码器值也是固定的。但实际上纸和辊轮之间的速度差是变化的，不是恒定的，这里实际上妄图以二者相互参考，来计算出纸的速度变化。这里由于无论是纸还是辊轮，它们自身都是变化的，都是不匀速的。只是这里的辊轮虽然也不匀速但变化极小，所以这种测法勉强可以。
综上所述把编码器轴装到辊轮上，抛开牵引轮，直接计算辊轮和纸膜之间的变化，从而就认定是纸的变化，由于参考辊轮本身并非绝对匀速，（而牵引轮是绝对匀速的），所以这个变化并非纸膜的。拿这个偏差去补偿纸模原则上来说是错误的。
所以本案电气工程师的观点编码器轴装到辊轮上而非牵引轮上更好，是一种错误的观点。其实我们旁边就有很多机器编码器装到了牵引轮上。电气工程师们认为装到牵引轮上不好是一种错误的观点。
由于纸模连续运行，所以装到辊轮轴上没有出现问题。如果纸模间断运行，让辊轮和纸膜之间有明显的速度差，并且辊轮也不再匀速了，这种情况下，编码器装到辊轮轴就问题大了。
  所以最佳方案是编码器装到牵引轮或者其他绝对匀速的轴上，而非这个纸模拖动的辊轮轴上面 [img]http://appi.cmiw.cn/upload/2025-01-14/20250114101347_2078794278.jpg[/img]

学渣渣 · 发表于 2025-1-14 14:01:44

小帕吉学机械 · 发表于 2025-1-15 08:34:30

1. 不用管切割轮，它只是根据速度和长度触发剪切，只需要合适的方法获得触发时刻和速度；
2. 材料是有弹塑性的，而且辊轮与切割轮中间隔了好多个小辊轮，之间是有张力的，那么理论上离切割轮越近，剪切的尺寸越准；
3. 剪切的核心是获取材料准确的速度，以及计长。速度和长度都可以通过编码器或者光电获取，速度上，编码器测量的是辊轮的速度，跟材料必然有误差，如果系统稳定了这个误差几乎是稳定的，可以人工修正，而光电测速获得的是材料的速度；长度上，用编码器来计长存在打滑等产生的误差，而光电通过材料上的标记计长是更准确的。编码器的好处是设备更稳定，它可能会有误差但不会出大问题。通过光电来修正编码器获取的速度也是常用的方法。
仅个人观点，如有误请指正

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