Boy Kesme Hattı (Cut to Length) Otomasyonu
Kısa tanım
Boy kesme hattı (cut to length), bobinden açılan sac veya şeridi besleme valsleriyle tanımlı bir boy kadar ilerletip durduran ve malzeme dururken sabit bir makas ya da testereyle kesen dur-kalk sistemidir. Kesim boyu doğruluğunu besleme ekseninin konumlama hassasiyeti, valslerin malzeme üzerindeki kayması ve ölçüm yöntemi belirler. ONX Control bu hatları CODESYS SoftMotion, EtherCAT ve servo sürücülerle kurar; besleme konumlamasını motor enkoderi ve gerekirse malzeme üzerindeki ölçüm tekeriyle birlikte yönetir.
Nasıl çalışır?
Tipik bir sac boy kesme hattında bobin açıcıdan (decoiler) çıkan malzeme doğrultma makinesinden geçer, ardından bir sarkma çukuru (loop) üzerinden servo tahrikli besleme valslerine gelir. Açıcı ve doğrultma sürekli dönerken besleme valsi dur-kalk çalışır; aradaki sarkma, iki bölümün hız farkını karşılar ve sarkma sensörüyle doğrultma hızı ayarlanır.
Her çevrimde besleme ekseni kesim boyu kadar göreli konumlama yapar, durur ve makas ya da testere kesimi tamamlar. Kesim boyu doğrudan servo konumu olduğundan ayar reçeteden yapılır. Hareket süresi kesim boyuna ve eksen dinamiğine bağlıdır: eksen tepe hıza ulaşamıyorsa süre yaklaşık t = 2·√(L/a), ulaşıyorsa t = L/v + v/a olur. Bu nedenle kısa boylarda çevrimi ivme, uzun boylarda besleme hızı belirler.
-
1
Besleme
Servo besleme valsi malzemeyi kesim boyu kadar ilerletir; S eğrili (jerk sınırlı) profil malzemenin valsler arasında kaymasını azaltır.
-
2
Durma ve konum kontrolü
Eksen hedefte durur; ölçüm tekeri kullanılıyorsa malzemenin gerçek ilerlemesi okunur ve gerekirse küçük bir düzeltme hareketi yapılır.
-
3
Kesim
Malzeme dururken makas, giyotin veya testere kesimi yapar; kesim onayı gelene kadar besleme kilitli kalır.
-
4
İstifleme ve sayım
Kesilen parça istifleme tablasına aktarılır; parça sayısı ve parti tamamlanma bilgisi operatör paneline yansır.
Kritik parametreler
| Parametre | Neden önemli? | Tipik aralık / ONX saha verisi |
|---|---|---|
| Besleme hızı | Uzun boylarda çevrim süresini belirler; sarkma çukurunun boyu ve doğrultma hızı bu hızla uyumlu seçilmelidir. | Proje bazında belirlenir |
| Kesim boyu toleransı | Konumlama hatası, vals kayması, vals çapındaki aşınma ve ölçüm enkoderi çözünürlüğünün toplamıdır. | Proje bazında belirlenir |
| Çevrim (kesim / dakika) | Besleme hareketi, oturma süresi ve makas strok süresinin toplamıdır; kısa boylarda ivme ve makas süresi baskın hale gelir. | Proje bazında belirlenir |
| Malzeme kalınlığı, genişliği ve bobin ağırlığı | Vals baskı kuvvetini, besleme motorunun torkunu ve açıcı tahrikinin gücünü belirler. | Proje bazında belirlenir |
| Kesim boyu aralığı | En kısa boy çevrim süresini, en uzun boy besleme hızı ve sarkma kapasitesini belirler. | Proje bazında belirlenir |
ONX mimarisi
ONX mimarisinde besleme ekseni, CODESYS Control RTE üzerinde çalışan CODESYS SoftMotion ile PLCopen göreli konumlama blokları kullanılarak sürülür. Ölçüm tekeri ayrı bir enkoder ekseni olarak EtherCAT üzerinden okunur; motor enkoderi hız ve konum döngüsü için, ölçüm tekeri ise malzemenin gerçek ilerlemesini doğrulamak ve kaymayı telafi etmek için kullanılır.
Açıcı ve doğrultma tahrikleri AC sürücülerle hız kontrolünde çalışır ve sarkma sensörüne göre hızlanıp yavaşlar. Kesim listeleri, parti adetleri ve kalibrasyon katsayıları operatör panelinden yönetilir.
CODESYS SoftMotion
Göreli konumlama, ölçüm tekeri ekseni, kayma telafisi ve kesim listesi yönetimi.
Endüstriyel PC
CODESYS Control RTE'nin ve operatör ekranının çalıştığı endüstriyel PC.
Besleme servo sürücü ve motoru
Besleme valsi için EtherCAT haberleşmeli servo sürücü; motor ve redüktör, vals ataleti ve malzeme kütlesine göre boyutlandırılır.
Açıcı ve doğrultma tahrikleri
Sarkma sensörüne göre hız kontrolünde çalışan AC sürücüler ve asenkron motorlar.
Uzak I/O
Makas ve giyotin valfleri, sarkma sensörü, malzeme ucu ve güvenlik sinyalleri için EtherCAT uzak I/O.
Saha referansı
Aşağıdaki görseller dur-kalk boy kesme prensibini ve servo besleme valsi yapısını gösteren prensip görselleridir.
Prensip görselleri
Retrofit senaryosu
Eski boy kesme hatlarında sık görülen tablo; frenli asenkron motor ve enkoder sayıcısıyla yapılan, boy hatası hıza göre değişen besleme ya da her boy değişiminde mekanik ayar gerektiren dayamalı (stoper) sistemlerdir. Retrofit'te açıcı, doğrultma ve makas genellikle korunur; besleme tahriki servoya, kontrol CODESYS'e taşınır.
- Besleme valsi çapı, vals baskı mekanizması ve mevcut tahrik zincirinin ölçülmesi
- Hedef çevrim ve boy aralığına göre servo motor ve redüktör boyutlandırması
- Gerekiyorsa malzeme üzerinde ölçüm tekeri eklenmesi
- Kontrolün CODESYS SoftMotion + EtherCAT mimarisine taşınması ve kesim listelerinin panele aktarılması
- Farklı boylarda numune kesimi ve ölçümle kalibrasyon
Sık sorulan sorular
Boy kesme hattı ile uçar makas arasındaki fark nedir?
Boy kesme hattında malzeme her kesimde durur ve sabit makas keser; uçar makasta hat hiç durmaz, kesici malzemeyle birlikte hareket ederek keser. Dur-kalk yapı mekanik olarak daha basittir ve hassas boy için uygundur. Önünde sürekli çalışan bir proses (boru veya profil hattı gibi) olan ya da yüksek hat hızı gereken uygulamalarda uçar makas tercih edilir.
Ölçüm tekeri mi, motor enkoderi mi?
Motor enkoderi besleme valsinin dönüşünü ölçer; vals kayması veya vals çapı aşınması varsa malzemenin gerçek ilerlemesi bundan farklı olur. Malzemeye temas eden ölçüm tekeri gerçek ilerlemeyi ölçer, ancak kendisi de kaymaması için doğru baskı ve konumda olmalıdır. Hassas uygulamalarda ikisi birlikte kullanılır: motor enkoderi kontrol döngüsü için, ölçüm tekeri düzeltme için.
Vals kayması nasıl telafi edilir?
Ölçüm tekeri ile motor enkoderi arasındaki fark her çevrimde ölçülür; durma sonrasında hedefe göre kalan fark küçük bir düzeltme hareketiyle tamamlanır ya da bir sonraki besleme hedefine eklenir. Ayrıca jerk sınırlı profil ve doğru vals baskısı kaymanın kendisini azaltır.
Kısa boylarda çevrimi ne sınırlar?
Kısa boylarda eksen çoğunlukla tepe hıza ulaşmadan yavaşlamaya başlar; bu durumda süreyi ivme ve makas strok süresi belirler. Daha yüksek çevrim için motor ve redüktör, vals ve malzeme ataletine göre ivme hedefiyle boyutlandırılmalıdır.
Teklif için hangi bilgiler gerekir?
Malzeme tipi, kalınlık ve genişlik aralığı, bobin ağırlığı, kesim boyu aralığı, beklenen tolerans ve çevrim, makas veya testere tipi ve mevcut kontrol sistemi bilgisi ön değerlendirme için yeterlidir.
Boy kesme hattınızı mühendislerimizle konuşun
Malzeme, kesim boyu aralığı, tolerans ve çevrim hedeflerinizi paylaşın; besleme ekseni boyutlandırması ve mimari önerisiyle dönüş yapalım.