造纸业高速生产时的精确定位

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欢迎访问e展厅 展厅 1 造纸机械展厅 磨浆机, 压光机, 分丝机, 挤浆机, 洗浆机, ... 造纸的经济性、质量和未来目标以及各个微小细节都显得至关重要。每一个元件必须毫无问题地与设备的整体方案相匹配，并提供创新技术。在设备的设计和使用中，磁致伸缩定位传感器由于具备多工位测量能力，因此可以获得决定性的优势。 造纸行业中对测量技术装备的要求在不断增加：不同的纸张质量、不同的纸卷直径和式样需按照客户的愿望来实现。纸卷以越来越高的生产速度在设备上运行。只有采用更高程度的自动化技术，正确结合使用可靠的机械装备，更快速的接收元件和高分辨率的传感器，方可确保达到最佳的控制和最佳的生产效率。 刀架组的自动定位 造纸工业中控制和定位任务是多种多样的，如卷割机、纸卷按照客户对规格的要求以较小的单轨进行裁切，并缠绕成成品卷。母卷和卷取之间的纵向裁切装置以单刀方式并通过刀架组的自动定位，把纸卷设置为所需的宽度。由于刀架与两个单独的皮带相连接，因此上刀和下刀可以互为独立来接受调节。最初针对所有刀具的预定位可同时进行，随后的精确定位可依据每一个刀具单独进行。 刀架的精确定位对于生产结果来说至关重要，这是因为只有高精度的裁切才能实现客户所需的卷宽，此外还可阻止上部刀具和下部刀具的意外碰撞而使刀刃提前变钝。因此，人们需要采用最佳线性的高分辨率测量系统来准确定位。此外，在很高的生产速度下，传感装置必须通过高动态性、高测量速率和高传送速度等措施来达到令人信服的能力。从一个位置快速运行到下一个位置，可降低宝贵的换装时间。另外，传感装置还要求应有操作和维护方便、可确保长年裁切宽度精确调节的特性。 不只是在卷割机的纵向切割装置上需要对刀具进行精确定位，在报纸印制领域，刀具也要保持可以在水平方向和垂直方向上行走。 除了刀具单元的定位任务之外，创新型的传感器技术在造纸行业中还有许多其他用途。例如辊的定位、纸张的导向控制、卷纸装置的定位或刀具朝向辊子的行程监控。 造纸行业中许多定位任务是采用一种测量系统同时获取多个数值的传感器，如MTS公司的Temposonics位置传感器。R系列的传感器可通过CAN、Profibus或以太网CAT接口同时获取多达20路信息。这是市场上一种独特的绝对测量行程传感器。如果需要同时对位置和速度等数值进行测量，则可同时测得多达5个信号。 测点的无接触测定 所有线性行程传感器的基础都是基于MTS公司的磁致伸缩测量技术。在这种位置测定中，一种被动式的位置传感器（永磁体）进行机械脱钩，带着测量元件在传感器管和型轨上移动，并以无接触的方式穿过其壁体对运行的设备部件标注精确的测量点。采用其他方法所需的电缆拖链在这里可以被省去。 为了使一个传感器同时测定多个位置数值，Temposonics采用了一种多磁体系统：根据测定位置的数量，多达20个的可单独生成信号的磁体在传感器的测量棒上运行。每个传感器都负责特定的设备，两个传感器之间的间距最低为75mm。由于磁体并排滑过传感器外壳的上方，磁体在生产过程中仍然保持其先后顺序，因此带有磁体测量功能的R系列中一个传感器最多只可替代一个公共轴上的20个多路终端开关或线性开关，由此可以以较低的价格向用户提供更多的测量信息。 除了多工置测量功能之外，磁致伸缩的测量原理还具有另一个优点。因为建立在磁性—机械效应基础之上的行程测量在测量位置时，测定位置的磁体与测量元件之间无需直接接触，因此，这类传感器可以无接触和无磨损地测定行程。对于设备用户来说，这意味着维护费用降低，停机时间缩短和产能高。 传输速度可达到100Mb/s 传感器内置功能强大的电子装置，具备很强的抗故障能力和EMV保护能力，因此测量结果极为精确。由于线性程度优于±0.01% F.S.，分辨率也能达到1μm以下，因此造纸机上的刀具、辊子和卷纸装置将做精确的定位。在测量速率最大达10kHz、传输速度达100Mb/s的情况下，R系列传感器为生产提供了强大的保障。 如同造纸行业有着各种各样的设备一样，MTS磁致伸缩传感器的型号也是多种多样的。除了用于弯形测量通道的柔曲型外壳（RF型）之外，还有用于集成液压缸的棒式造型（RH型）或可安装在设备外部的型材型（RP型）外壳均可供使用。传感器25~20 000mm的长度测量范围，对行程和速度的直接输出和接口的多样性（模拟、SSI、CAN总线、Profibus-DP、Device-Net和以太网CAT）实现了很高的使用灵活性。为了达到调节和诊断的目的，目前Temposonics R系列传感头均配备了液晶显示器。 由于位置传感器具有众多的优点，因此在造纸行业的许多使用场合均被视为是关键部件。在采用纵向辊刀切割装置时，在每一个刀架上均安装了一个位置磁体。两个属R系列的棒型传感器并列安装在母辊上，对上部刀具和下部刀具的位置进行测量。在刀具自动定位时，各刀具可以以测量全程（标准线性）的 < ± 0.01%的高精度，并按格式宽度的距离被共同或单独设置。 重新开机时无需再次校准 磁致伸缩技术的绝对位置测量可使得刀具从先前位置直接进入到下一个新的位置。在设备因停电、刀具停止或研磨之后重新开机时，重新校准可以省去，刀具可以以< ± 0.001% F.S.的重复精度被重新置于正确的位置上。在一个具体的例子上，其换装时间可缩短66%。与以往切割单元的位置需要通过多个感应传感元件逐个进行测定的情况不同，现在可对多个位置同时进行测量。其结果是达到一种快速、精确的切割宽度调节。 采取绝对测量的Temposonics R-系列传感器可对多达20个工置进行测量。图中是带有磁体滑靴的型材造型和带有环形磁体的棒式造型 在报纸裁切过程中，在对多个刀具水平位置和垂直位置进行测定时，多位置测量即可发挥出时间和费用上的优势。刀具也拥有各自的位置磁体，在作业上相互之间并不依赖。两个属R系列型材型的传感器相互呈直角对立分布，其中一个传感器测量水平运动，而另一个传感器则测量垂直运动。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (6/20/2008)