1. 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

造紙過(guò)程及造紙的后期加工過(guò)程涉及到卷曲、復(fù)卷等工藝，在這些工藝過(guò)程中都需要換卷。而傳統(tǒng)的換卷方式是利用紙帶或者吹氣，靠撕裂紙幅完成換卷。它們都受到紙機(jī)速度、高定量和纖維排向的限制。此類(lèi)換卷過(guò)程是不可控的。撕裂的褶皺和疊層紙頭還會(huì)不平整地繞在卷紙軸芯上，而需要更多的后續(xù)措施來(lái)克服皺褶和壓痕。此外飛揚(yáng)的碎紙片極易飛回新卷而難以控制。這些問(wèn)題都造成了換卷成功率低，以及因此引起的材料浪費(fèi)、成本增加、效率降低等問(wèn)題。

為了解決目前傳統(tǒng)換卷方式存在的問(wèn)題，提高造紙行業(yè)生產(chǎn)效率及自動(dòng)化程度，高達(dá)科技結(jié)合自控領(lǐng)域多年系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了全自動(dòng)水刀換卷裝置，采用一套伺服電機(jī)裝置同時(shí)驅(qū)動(dòng)2套水刀在橋架導(dǎo)軌上高速運(yùn)動(dòng)，能夠穩(wěn)定地橫切紙頁(yè)。其主體是一個(gè)穩(wěn)固的橫穿紙機(jī)的橫梁組件，上面安裝兩條直線軌道，配備水刀的移動(dòng)車(chē)架沿其運(yùn)動(dòng)。一臺(tái)伺服電機(jī)安裝在橫梁末端驅(qū)動(dòng)移動(dòng)車(chē)架。為了保證高速平穩(wěn)地運(yùn)行，高壓水管隨移動(dòng)車(chē)架被張緊。高壓水泵站提供可靠的高壓切割水源，該裝置不僅能實(shí)現(xiàn)快速高效地?fù)Q卷過(guò)程，同時(shí)可與工廠其他自動(dòng)控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)真正意義上的全自動(dòng)操作。

本項(xiàng)目的有益效果是，由于整個(gè)換卷過(guò)程高速、清潔且可控，新?lián)Q的紙卷幾乎從第一層起完全沒(méi)有皺褶，換卷表面平整，減少了損紙率。

2. 技術(shù)性能

水刀換卷裝置分為PLC控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、水刀切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)、高壓泵站、噴膠系統(tǒng)等部分。 PLC控制系統(tǒng)： 利用PLC控制器、流程軟件、傳感器和執(zhí)行器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、測(cè)量和控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)全系統(tǒng)的集中監(jiān)控。下圖為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

特點(diǎn)： 基本回路控制: 運(yùn)動(dòng)方向、速度、位置、壓力、流量 全系統(tǒng)連鎖控制,伺服電機(jī)啟停、方向、速度及連鎖控制 提供斷紙、引紙、走紙、換卷等狀態(tài)的檢測(cè)和切換 提供與紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制 提供與DCS、傳動(dòng)、管理系統(tǒng)的連接 伺服電機(jī)系統(tǒng): 高精度伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器，性能穩(wěn)定、控制精度高 高精度控制單元,矢量閉環(huán)控制 高精度專用電機(jī)、編碼器電纜抗干擾力強(qiáng) 水刀切割執(zhí)行機(jī)構(gòu): 執(zhí)行機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)同步帶帶動(dòng)前后刀架相向運(yùn)動(dòng)，完成紙的橫向切割 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成：橫梁、前后刀架及刀頭、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

高壓泵站: 高壓泵站是專為水刀提供切割用水 泵站采用國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品 泵站是通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵增壓，再通過(guò)增壓器使水壓達(dá)到超高壓，以滿足切割用水所需的壓力、流速的要求

噴膠系統(tǒng): 該系統(tǒng)是為水切割紙時(shí)為紙面上提供膠液，以保證切斷紙時(shí)，紙面能與輥面相粘連 該系統(tǒng)采用國(guó)外進(jìn)口噴槍和活塞泵。系統(tǒng)通過(guò)氣壓控制活塞泵，抽吸膠液，并保持壓力精確均勻出膠量穩(wěn)定，ADP 功能設(shè)計(jì)，保證活塞泵壓縮空氣斷開(kāi)后，膠機(jī)內(nèi)部壓力釋放回膠缸，保證安全

3. 系統(tǒng)指標(biāo) 最大運(yùn)行速度為10m/s 最大壓力為2000Kg 任何規(guī)格的紙種，換卷?yè)p紙長(zhǎng)度小于100米 換卷成功率高于95% 水刀換卷裝置效率大于99%。