Машина для сращивания бумаги — это устройство, используемое в процессах рулонной печати и упаковки для автоматического соединения и переключения между почти израсходованным старым рулоном и новым резервным рулоном без остановки производственной линии. Его основные функции включают поддержание постоянного натяжения и точное согласование скоростей старого и нового бумажного полотна — либо на нулевой скорости, либо на синхронизированной скорости — для бесшовного склеивания и резки.
Основной рабочий режим
Сращивание бумаги в основном предполагает два технических подхода, отличающихся тем, замедляется ли старый рулон до полной остановки:
Автоматическое сращивание с нулевой скоростью: старый рулон тормозится до полной остановки, а новый рулон остается неподвижным. Двустороннее клеевое соединение и резка выполняются при нулевой относительной скорости. Стойка для хранения бумаги необходима для непрерывной подачи бумаги в основную машину во время торможения, обеспечивая высокую устойчивость. Однако эта конструкция включает в себя механизм удержания бумаги и обычно используется в приложениях со средней и высокой скоростью или там, где требуется высокая точность регистрации.
Высокоскоростное (поточное) автоматическое сращивание: новый рулон ускоряется так, чтобы точно соответствовать линейной скорости работающего старого рулона (нулевая относительная разница скоростей), что позволяет осуществлять прямое сращивание и резку старого рулона во время высокоскоростной работы. Никакой стойки для хранения бумаги не требуется, и печатная машина работает непрерывно, без замедления. Этот метод подходит для сверхскоростной ротационной печати (например, на газетной бумаге) и требует чрезвычайно высокой точности датчиков, приводов и систем управления.
Общий рабочий процесс (на примере типичного автоматического цикла)
Мониторинг и раннее предупреждение: датчики постоянно контролируют диаметр движущегося ролика. Когда он достигает заданного порога, срабатывает сигнал сварки.
Подготовка резервного рулона: новый рулон загружается на место, предварительно покрывается двусторонней клейкой лентой и точно выравнивается по станции сращивания.
Согласование скорости:
- Режим нулевой скорости: старый рулон плавно замедляется до полной остановки с помощью электромагнитных тормозов, в то время как стеллаж для хранения бумаги освобождает хранящуюся бумагу для поддержания непрерывной работы машины.
- Высокоскоростной режим: новый валок ускоряется с помощью фрикционных роликов или сервопривода до тех пор, пока его линейная скорость не будет идеально синхронизирована со скоростью старого валка.
Выполнение сращивания: сращивающий рычаг опускается, прижимая пенопластовый валик или прижимной ролик к новому и старому бумажному полотну, чтобы прочно скрепить их вместе (с использованием предварительно нанесенного клея), в то время как режущее лезвие мгновенно разрезает задний конец старого рулона.
Переключение и сброс: новый рулон берет на себя подачу бумаги; старое ядро выбрасывается или тормозится до упора. Сращивающий рычаг возвращается в исходное положение, и система сбрасывает сигналы неисправности, готовясь к следующему циклу.
Ключевые системы управления
Управление натяжением с обратной связью: с использованием плавающих роликов, датчиков натяжения и алгоритмов ПЛК/ПИД, пневматические тормоза или крутящий момент двигателя динамически регулируются, чтобы минимизировать колебания натяжения до и после сращивания, предотвращая поломку или сморщивание бумаги.
Технология синхронного привода. Высокоскоростные модели полагаются на обратную связь с энкодером и системы предварительного привода сервопривода для достижения отслеживания скорости и синхронизации на уровне миллисекунд.
Механические приводные устройства: включают в себя вращающиеся рычаги для сращивания, пневматические прижимные ролики, прецизионные режущие лезвия и системы позиционирования захватов, обеспечивающие точное выравнивание сращивания.