أهمية حساس التوتر في التحكم في عملية الإنتاج

 

انظر حولك وستجد أن العديد من المنتجات التي تراها وتستخدمها يتم تصنيعها باستخدام نوع مانظام التحكم في التوتر. في كل مكان تنظر إليه، بدءًا من عبوات الحبوب وحتى الملصقات الموجودة على زجاجات المياه، ستجد مواد تعتمد على التحكم الدقيق في التوتر أثناء التصنيع. تعرف الشركات في جميع أنحاء العالم أن التحكم المناسب في التوتر هو ميزة "التصنيع أو الكسر" في عمليات التصنيع هذه. ولكن لماذا؟ ما هو التحكم في التوتر ولماذا هو مهم جدًا في التصنيع؟

قبل أن نتعمق في السيطرة على التوتر، يجب علينا أولاً أن نفهم ما هو التوتر. التوتر هو التوتر أو الانفعال المطبق على مادة تميل إلى تمديد المادة في اتجاه القوة المطبقة. في التصنيع، يبدأ هذا عادةً بنقطة العملية النهائية التي تقوم بسحب المواد إلى العملية. نحن نعرّف التوتر على أنه عزم الدوران المطبق في مركز اللفة مقسومًا على نصف قطر اللفة. التوتر = عزم الدوران / نصف القطر (T=TQ/R). عندما يتم تطبيق الكثير من التوتر، فإن مقدار التوتر الخاطئ يمكن أن يتسبب في استطالة المادة وإتلاف شكل اللفة، بل ويمكن أن يؤدي إلى كسر اللفة إذا تجاوز التوتر قوة القص للمادة. من ناحية أخرى، قد يؤدي التوتر القليل جدًا إلى إتلاف منتجك أيضًا. يمكن أن يؤدي التوتر غير الكافي إلى بكرات الترجيع التلسكوبية أو المتدلية، مما يؤدي في النهاية إلى ضعف جودة المنتج.

 

لفهم التحكم في التوتر، نحتاج إلى فهم ما يسمى "الشبكة". يشير المصطلح إلى أي مادة يتم تغذيتها بشكل مستمر من و/أو لفة، مثل الورق أو البلاستيك أو الأفلام أو الخيوط أو النسيج أو الكابلات أو المعدن، وما إلى ذلك. التحكم في التوتر هو عملية الحفاظ على التوتر المطلوب على الويب كما هو مطلوب بواسطة المادة. وهذا يعني أنه يتم قياس التوتر والحفاظ عليه عند نقطة التحديد المطلوبة، مما يسمح للويب بالعمل بسلاسة طوال عملية الإنتاج. يتم قياس التوتر عادةً إما بالنظام الإمبراطوري للقياس (بالجنيه لكل بوصة خطية (PLI) أو النظام المتري (بالنيوتن لكل سنتيمتر (N/cm).

سليمالسيطرة على التوترتم تصميمه للحصول على مقدار دقيق من التوتر على الويب، لذلك يمكن التحكم في التمدد بعناية والحفاظ عليه عند الحد الأدنى مع الحفاظ على التوتر عند المستوى المطلوب طوال العملية. القاعدة الأساسية هي ممارسة أقل قدر من التوتر الذي يمكنك التخلص منه لإنتاج المنتج النهائي عالي الجودة الذي تريده. إذا لم يتم تطبيق الشد بدقة طوال العملية، فقد يؤدي ذلك إلى التجاعيد، وتكسر الشبكة ونتائج العملية السيئة مثل التشابك (القطع)، والتسجيل (الطباعة)، وسمك الطلاء غير المتناسق (الطلاء)، وتغيرات الطول (الورقة)، وتجعيد المواد أثناء عيوب التصفيح واللف (التلسكوبية والنجمية وما إلى ذلك) على سبيل المثال لا الحصر.

يتعرض المصنعون لضغوط لمواكبة الطلب المتزايد وإنتاج منتجات عالية الجودة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. وهذا يؤدي إلى الحاجة إلى خطوط إنتاج أفضل وأداء أعلى وجودة أعلى. سواء كانت عمليات تحويل أو تقطيع أو طباعة أو تصفيح أو عمليات أخرى، فإن كل واحدة من هذه العمليات لها سمة مشتركة واحدة - التحكم المناسب في التوتر هو الفرق بين الإنتاج عالي الجودة والفعال من حيث التكلفة وتناقضات الإنتاج منخفضة الجودة والمكلفة والخردة الزائدة والمخلفات. الإحباط بسبب الشبكات المكسورة.

هناك طريقتان رئيسيتان للتحكم في التوتر، يدوي أو تلقائي. باستخدام أدوات التحكم اليدوية، يحتاج المشغل إلى الاهتمام والحضور المستمر لإدارة وضبط السرعة وعزم الدوران طوال العملية. مع التحكم الآلي، يحتاج المشغل فقط إلى الإدخال أثناء الإعداد الأولي، حيث تعتني وحدة التحكم بالحفاظ على التوتر المطلوب طوال العملية. وبالتالي، يتم تقليل تفاعل المشغل وتبعياته. في منتجات التحكم الآلي، يتم توفير نوعين من الأنظمة بشكل عام، التحكم في الحلقة المفتوحة والتحكم في الحلقة المغلقة.

نظام الحلقة المفتوحة:

في نظام الحلقة المفتوحة، هناك ثلاثة عناصر رئيسية: وحدة التحكم، وجهاز عزم الدوران (الفرامل، القابض، أو القيادة)، ومستشعر التغذية الراجعة. تركز مستشعرات ردود الفعل عادة على توفير ردود فعل مرجعية للقطر، ويتم التحكم في العملية بشكل متناسب مع إشارة القطر. عندما يقيس المستشعر التغير في القطر وينقل هذه الإشارة إلى وحدة التحكم، تقوم وحدة التحكم بضبط عزم دوران الفرامل أو القابض أو القيادة بشكل متناسب للحفاظ على التوتر.

نظام الحلقة المغلقة:

تتمثل ميزة نظام الحلقة المغلقة في أنه يراقب ويضبط شد الويب بشكل مستمر للحفاظ عليه عند نقطة التحديد المطلوبة، مما يؤدي إلى دقة تتراوح بين 96-100%. بالنسبة لنظام الحلقة المغلقة، هناك أربعة عناصر رئيسية: جهاز التحكم، وجهاز عزم الدوران (الفرامل، القابض أو القيادة)، وجهاز قياس التوتر (خلية التحميل)، وإشارة القياس. تتلقى وحدة التحكم ردود فعل مباشرة لقياس المواد من خلية التحميل أو الذراع المتأرجح. مع تغير التوتر، فإنه ينتج إشارة كهربائية تفسرها وحدة التحكم فيما يتعلق بالتوتر المحدد. تقوم وحدة التحكم بعد ذلك بضبط عزم دوران جهاز إخراج عزم الدوران للحفاظ على نقطة الضبط المطلوبة. مثلما يحافظ نظام تثبيت السرعة على سرعة محددة مسبقًا لسيارتك، فإن نظام التحكم في شد الحلقة المغلقة يحافظ على شد لفة سيارتك عند شد محدد مسبقًا.

لذلك، يمكنك أن ترى أنه في عالم السيطرة على التوتر، فإن عبارة "جيدة بما فيه الكفاية" لم تعد جيدة بما فيه الكفاية في كثير من الأحيان. يعد التحكم في التوتر جزءًا أساسيًا من أي عملية تصنيع عالية الجودة، وغالبًا ما يميز التصنيع "الجيد بما فيه الكفاية" عن المواد عالية الجودة وقوى الإنتاجية للمنتج النهائي. تعمل إضافة نظام التحكم التلقائي في التوتر على توسيع القدرات الحالية والمستقبلية لعمليتك مع توفير المزايا الرئيسية لك ولعملائك وعملائهم وغيرهم. تم تصميم أنظمة التحكم في التوتر من Labirinth لتكون بمثابة حل سهل الاستخدام لأجهزتك الحالية، مما يوفر عائدًا سريعًا على الاستثمار. سواء كنت بحاجة إلى نظام حلقة مفتوحة أو حلقة مغلقة، سيساعدك Labirinth على تحديد ذلك ويمنحك مكاسب الإنتاجية والربحية التي تحتاجها.