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關于糾偏器的精度
東莞市恒瑞機電設備有限公司
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    糾偏器采用按比例反饋的控制回路。顯而易見,控制回路由卷材,探頭,控制器,和驅動器組成。探頭探測卷材的偏移,發(fā)送給控制器一個偏移信號;控制器再發(fā)出一個校準信號給驅動器;驅動器提供一個校準速度推動卷材向相反的方向移動。驅動器移動的速度將與探頭探測到的偏移信號成比例。
 
    敏感的糾偏器通常都有較高增益(GAIN)設置,從而具有較快的響應速度。整個系統(tǒng)的增益是每一個組成部分的增益的函數(shù)。

    探頭的增益(K1)是隨卷材偏移而變化的電流或電壓信號;驅動器的增益(K3)是驅動速率(毫米每秒),驅動速率是隨輸入電壓而變化的; 控制器的增益(K2)是調整整個控制回路的,并有補償連接件的松動/反彈和其他非理想的元件的誤差的功能。為達到最優(yōu)化的系統(tǒng)增益,糾偏器供應商要設計和計算每一個組成部分及系統(tǒng)的增益。

    整體開放性系統(tǒng)的增益可以用K5來表示,K5(系統(tǒng))=K1*K2*K3。這些增益的單位分別是:毫安/英寸,伏特/毫安, 和英寸/秒/伏特, 這樣我們便有了系統(tǒng)增益的單位:英寸/秒/英寸或1/秒(又稱逆秒)。實際上,整個開放性系統(tǒng)能夠獲得低到4逆秒或更低,高到40逆秒或更高。 整個系統(tǒng)的增益越高,精確度就越好。精確度或校準后的偏移可以用位置偏移速度 (Vy:由公式1得到)除以系統(tǒng)增益來得到 (公式2)。

精確度 = -------------------------- 公式2

    例如,如果系統(tǒng)的增益是20逆秒(20/秒), 而橫向偏移率為12毫米每秒, 實際精確度將為0.6毫米。如果系統(tǒng)增益增至40逆秒, 精確度將為0.3毫米。當橫向偏移率為4毫米每秒,系統(tǒng)增益為40逆秒時,糾偏精度便可以達到0.1毫米。

    這里我們假設系統(tǒng)沒有任何連接件松動/反彈。但通常系統(tǒng)都會有一定程度的宋東/反彈。而連接件松動/反彈會產(chǎn)生兩個問題, 第一,直接增加了糾偏器的輸出錯誤。 第二,破壞控制回路穩(wěn)定性,迫使其降低增益, 進一步降低了系統(tǒng)的準確性。 例如,在橫向偏移速率為2.5毫米每秒和系統(tǒng)增益為40逆秒, 準確度將為0.0625毫米。然而,如果系統(tǒng)有連接件松動/反彈時,系統(tǒng)的精確度便會大大降低,甚至會超出0.3毫米。所以,系統(tǒng)連接件的安裝一定要緊湊,避免任何松動和反彈。

    另外一個值得注意的誤區(qū)是:驅動器僅擁有足夠快響應的速度是不夠的,它還需要有足夠大的起始推動力以克服起始推動時和反方向拉動時的大阻力。對一個有兩噸重的放卷機構,驅動器需要的起始推動力要遠遠大于行進間糾偏系統(tǒng)的驅動器的起始推動力。螺旋推桿式的機電驅動器可推動高達50噸的載荷,和40毫米每秒的速度,這是液壓系統(tǒng)無法媲美的。

    糾偏系統(tǒng)也有一個內設的響應速度(頻率帶寬),該頻寬能夠對高頻率的偏移進行反應。 系統(tǒng)的頻率帶寬可以用開放性控制回路的收益除以2p來得到。 一個增益為40逆秒的糾偏系統(tǒng)有大約6.4 赫茲的帶寬, 因此,該系統(tǒng)可以糾正頻率低于6.4赫茲的漸進卷材偏移。頻率帶寬也決定了即時位置偏移經(jīng)過糾偏后的輸出的錯誤的大小。頻率帶寬越大對即時位置偏移的響應速度就越快,輸出的校準后的偏移也越小。

    現(xiàn)在,讓我們回到原來的問題:“你們的糾偏器的精度是多少?”要能夠自信的回答:“不到+/- 0.1毫米”。 你的糾偏器和卷材需要具有以下幾個條件:

  1. 輸入的卷材偏移是穩(wěn)定狀態(tài)的偏置。

  2. 輸入的卷材偏移是在驅動器極限范圍以內的漸變的卷材偏移。

  3. 糾偏器連接件的松動/反彈或探頭的盲區(qū)要足夠小。

  4. 驅動器的起始推動力要足夠大。

    另外,你還要確認你的糾偏系統(tǒng)具有以下的特性:

  1. 40逆秒的增益

  2. 最大的橫向位置偏移率小于4毫米/秒 (25米每分鐘線速度時,橫向偏移角小于6度)

  3. 任何機架或卷材的橫向周期擺動的頻率小于6.4赫茲。(25米線每分鐘速度時,周期擺動的波長大于76 毫米)

    當增加卷材的線速度到250米每分鐘時,要達到0.1毫米的精確度,那么橫向偏移角就要小于0.6度, 周期擺動的波長就要大于760毫米。

    這些條件聽起來似乎有些苛刻,但要達到0.1毫米或更小的精確度,卷材,糾偏器,設備便一定要滿足以上要求。通常0.3毫米的精度便可以滿足大多數(shù)的卷曲應用,這也是大多數(shù)糾偏器在常規(guī)設置的情況下能夠達到的精度。這樣的精度對進卷卷材的質量和設備的要求也大大降低了。

    綜上所訴,如果你想購買一架糾偏器并要求其達到一定的準確性,你不但要考慮糾偏器的糾偏能力,而且要考慮到你的卷材的特性和其在你的設備上的運動行為。如果較高的精確度可以使你的生產(chǎn)線生產(chǎn)出更有競爭力的產(chǎn)品,并同時減少你的生產(chǎn)浪費,那么你就需要購買一臺具有較大的系統(tǒng)增益,較快的驅動器反應速度,盡可能小或沒有連接件松動和驅動器反彈的糾偏系統(tǒng)。


 

狀 態(tài): 離線

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公司名稱: 東莞市恒瑞機電設備有限公司
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