Solution d'alimentation à bord d'attaque sans pression pour servo-moteur Lingchen
Dans une ligne de production d'impression de carton ondulé, le système d'alimentation par le bord d'attaque est un élément essentiel qui détermine l'efficacité et la précision globales de la ligne. Son principe de fonctionnement repose sur l'utilisation d'un système d'aspiration pour maintenir fermement les piles de carton contre les galets d'entraînement, tandis qu'un système de servocommande contrôle le mouvement alternatif de ces galets afin d'acheminer avec précision le carton vers les unités d'impression suivantes.
Articulée autour d'un automate programmable Lingchen faisant office de contrôleur principal et intégrée à un système d'entraînement servo Lingchen, cette solution offre un système d'alimentation servo complet et sans pression. Elle est spécifiquement conçue pour répondre aux exigences opérationnelles de l'équipement d'impression modèle 480, caractérisé par une vitesse de défilement d'environ 200 mètres par minute et une tolérance de précision de ±0,75 mm. Après alignement de phase au sein de l'unité d'alimentation, le carton est acheminé vers trois unités d'impression distinctes pour réaliser l'impression multicolore, puis transformé par une unité de formage pour obtenir le produit fini.
Les points faibles des méthodes traditionnelles d'alimentation papier
Les systèmes d'alimentation mécaniques ou pneumatiques classiques à bord d'attaque souffrent depuis longtemps des problèmes persistants suivants lors de la production d'impressions à grande vitesse :
◆ Glissement du papier : Sous forte accélération, un glissement relatif se produit fréquemment entre les roues d’entraînement et la surface du carton, entraînant des écarts de positionnement lors du transport et compromettant la précision du repérage des couleurs. Ce glissement est particulièrement important lors de la manipulation de carton à surface lisse ou à couche de couchage épaisse.
◆ Marques de frottement : Le contact rigide et le frottement de glissement entre les roues d'alimentation et la surface du carton laissent souvent des indentations ou des marques d'éraflures, ce qui nuit à la qualité esthétique du produit fini – un défaut particulièrement préjudiciable pour les applications d'emballage haut de gamme.
◆ Collage induit par l'électricité statique : les charges électrostatiques ou les forces d'adhérence générées par le frottement entre les feuilles de carton adjacentes rendent la séparation des feuilles difficile ; cela entraîne fréquemment l'alimentation simultanée de plusieurs feuilles, augmentant ainsi le taux de rejet.
◆ Impact inertiel : lors d'arrêts brusques à grande vitesse, le carton continue à se propulser vers l'avant en raison de l'inertie, ce qui entraîne souvent un empilement mal aligné ou des dommages physiques aux feuilles, ce qui compromet ensuite la précision du positionnement pour le processus d'impression.
◆ Écart de phase cumulé : les systèmes traditionnels manquent de capacités de correction en boucle fermée en temps réel ; par conséquent, les erreurs d’alimentation augmentent linéairement à mesure que les vitesses de fonctionnement augmentent, ce qui rend difficile le maintien d’une précision constante sur toute la plage de vitesses.
La solution d'alimentation en bordure sans pression et à servocommande de Lingchen Technology est spécialement conçue pour répondre à ces problématiques critiques. Grâce à des stratégies de contrôle innovantes – démarrage synchronisé, décélération progressive, rétraction intelligente de la feuille et alignement de phase dynamique en boucle fermée – cette solution résout efficacement et de manière exhaustive les défauts inhérents aux méthodes d'alimentation traditionnelles.
Exigences des clients et défis liés aux processus
L'exigence principale du client concerne le processus d'alimentation par le bord d'attaque, qui utilise l'aspiration pour maintenir fermement les piles de carton contre les rouleaux d'entraînement. Grâce à une servocommande, ces rouleaux effectuent un mouvement de va-et-vient pour acheminer avec précision le carton vers la section d'impression. Le système comprend une unité d'aspiration, des rouleaux d'entraînement, un mécanisme d'entraînement servo et un déflecteur avant ; ces composants doivent fonctionner en parfaite coordination pour garantir la précision et la stabilité du transport du carton.
Dans des conditions de fonctionnement à grande vitesse — où le client exige une vitesse d'équipement de 200 mètres par minute et une précision d'alimentation maintenue à ±0,75 mm — le système doit simultanément relever plusieurs défis critiques : les problèmes de jeu mécanique lors du démarrage synchronisé de plusieurs axes, l'impact inertiel sur le carton lors des arrêts à grande vitesse et le phénomène de « double alimentation » (plusieurs feuilles collées ensemble) causé par l'adhérence entre les feuilles ou l'électricité statique.
Défis techniques liés à la mise en œuvre : Les systèmes d’alimentation traditionnels à bord d’attaque fonctionnant à grande vitesse sont fréquemment confrontés à trois défis techniques majeurs :
◆ Délai de démarrage : Les jeux mécaniques entraînent un démarrage multi-axes non synchronisé, compromettant l'alignement du bord d'attaque du carton.
◆ Impact inertiel : Lors des arrêts d'urgence à grande vitesse, l'inertie importante du carton entraîne souvent le déplacement ou le chevauchement de plusieurs feuilles.
◆ Adhésion statique : Les forces d'adhérence ou l'électricité statique entre les feuilles de carton empêchent une séparation complète, augmentant ainsi le taux de rejet.
Solution d'alimentation Lingchen sans écrasement pour bords d'attaque
Configuration matérielle : Cette solution utilise une suite complète de produits de commande de mouvement de Lingchen Technology. L’automate programmable Lingchen (PLC) sert de contrôleur principal, associé à des servomoteurs Lingchen adaptés aux caractéristiques de charge des roues d’entraînement du papier. Grâce à un système d’encodeur incrémental, le système assure une commande haute vitesse et haute précision.
Stratégies de contrôle de base
① Démarrage synchrone, temps de réponse de l'ordre de la milliseconde : Quatre jeux d'arbres d'alimentation papier assurent un démarrage parfaitement synchrone, éliminant ainsi les délais dus au jeu mécanique. Ceci garantit un alignement précis du bord d'attaque du carton et améliore considérablement la précision d'alimentation initiale.
② Arrêt temporisé, décélération progressive : chaque arbre décélère et s’arrête séquentiellement selon une séquence de temporisation prédéfinie. Ceci atténue efficacement l’impact inertiel du carton, empêche le déplacement ou le chevauchement de plusieurs feuilles et assure une transition fluide dans le chemin du papier.
③ Empilage intelligent, inversion anti-friction : Une inversion instantanée et minime s’effectue dès l’arrêt des arbres. Ceci supprime toute force d’adhérence ou attraction électrostatique entre les feuilles – phénomènes susceptibles d’entraîner leur frottement – garantissant ainsi une séparation nette et précise des feuilles et réduisant efficacement le taux de rebut.
Alignement de phase dynamique en boucle fermée : Cette solution utilise une technologie d'alignement de phase dynamique en boucle fermée pour obtenir un contrôle précis et en temps réel de la position d'alimentation du papier.
◇ Capture haute vitesse : utilise des sorties de division de fréquence servo pour fournir un retour d'information en temps réel sur la position de l'axe esclave, établissant ainsi une boucle de retour d'information de position haute fréquence.
◇ Alignement intelligent : Calcule l'écart entre la position réelle et la phase théorique — avec une précision à la milliseconde près — et calcule automatiquement l'incrément de compensation optimal.
◇ Correction sans faille : grâce à la compensation de phase, une correction de déviation en temps réel est effectuée pendant le processus de mouvement, garantissant une constance absolue dans la position d'alimentation du papier.
Mesures de performance vérifiées par des tests sur le terrain : cette solution démontre des performances exceptionnelles pour tous les indicateurs clés :
◆ Vitesse de l'équipement : Environ 200 mètres/minute, répondant à l'exigence spécifiée de 200 mètres/minute.
◆ Précision d'alimentation du papier : ±0,75 mm, répondant pleinement aux exigences du client.
◆ Réponse du contrôle : Démarrage synchronisé au niveau de la milliseconde et arrêt échelonné, éliminant efficacement le choc inertiel.
◆ Effet anti-traînée : La fonction anti-traînée à rotation inverse résout efficacement les problèmes liés à la traînée du papier induite par l'électricité statique.
Résumer
L'alimentation par le bord d'attaque constitue un maillon essentiel du processus d'impression : le démarrage synchronisé met à l'épreuve la coordination multi-axes, l'arrêt à grande vitesse sollicite le contrôle inertiel et l'adhérence électrostatique complique la séparation des feuilles. S'appuyant sur ses automates programmables industriels et ses servomoteurs propriétaires, Lingchen Technology a surmonté les obstacles techniques inhérents aux solutions d'alimentation traditionnelles grâce à une série d'innovations. Celles-ci comprennent un temps de réponse de l'ordre de la milliseconde pour le démarrage synchronisé, une décélération progressive pour l'arrêt temporisé, un empilage inversé intelligent pour éviter le frottement des feuilles et un alignement de phase dynamique en boucle fermée. Cette solution assure une synchronisation parfaite sur quatre jeux d'arbres d'alimentation, éliminant ainsi les retards de démarrage dus au jeu mécanique ; elle utilise une décélération progressive pour atténuer efficacement l'inertie du carton ; l'empilage inversé neutralise totalement les effets de l'adhérence inter-feuilles et de l'électricité statique ; et l'alignement de phase dynamique en boucle fermée corrige les écarts de phase en temps réel, garantissant un positionnement d'alimentation constant et précis. À l'avenir, Lingchen Technology continuera d'approfondir son expertise en matière de technologie de contrôle de mouvement, en tirant parti d'une gamme plus complète de systèmes de produits intégrés pour soutenir un plus large éventail d'industries, notamment l'impression, l'emballage, le textile et l'électronique 3C, et pour croître aux côtés du secteur manufacturier intelligent chinois.
À propos de nous
Fondée en 2006, Suzhou Lingchen Data Acquisition & Computer Co., Ltd. fonde son activité sur la création de valeur pour ses clients et le développement de partenariats mutuellement avantageux. L'entreprise fournit à ses clients des composants essentiels et des solutions système pour une large gamme d'équipements d'automatisation, notamment des ordinateurs industriels, des systèmes de contrôle de mouvement, des instruments de test et de mesure, des systèmes de vision industrielle et des robots. Lingchen supervise actuellement deux filiales à 100 % : Suzhou Xun'ya Automation Technology Co., Ltd., spécialisée dans la vente de systèmes robotiques, et TOK Robotics (Suzhou) Co., Ltd., spécialisée dans la R&D, la fabrication et la vente de produits de mouvement linéaire.
Réseau de systèmes de produits
Au sein de la structure hiérarchique des réseaux de contrôle automatisés, Lingchen Technology propose une gamme complète de produits couvrant les couches dispositifs, contrôle et information.
01 Ordinateurs industriels
Le châssis industriel Lingchen offre une protection physique complète aux cœurs informatiques critiques grâce à sa structure robuste de qualité industrielle, sa gestion thermique exceptionnelle et sa conception étanche à la poussière, garantissant un fonctionnement durable et stable même dans des environnements industriels difficiles caractérisés par des vibrations, de la poussière et des températures extrêmes.
02 PC industriel embarqué
Les PC industriels embarqués Lingchen se distinguent par leur conception industrielle compacte et robuste, intégrant des performances de calcul élevées, une connectivité étendue et une large tolérance aux variations de température et de tension. Spécialement conçus pour les applications embarquées – telles que la vision industrielle, l'informatique de périphérie et les équipements d'automatisation – ces systèmes offrent un cœur intelligent stable et fiable dans un espace réduit, favorisant ainsi le développement de l'industrie 4.0 et de l'Internet des objets (IoT).
Carte de contrôle de mouvement 03
La carte de commande de mouvement Lingchen est capable de contrôler jusqu'à 32 axes de mouvement et prend simultanément en charge le contrôle de jusqu'à 512 points d'entrée (DI) et 512 points de sortie (DO), avec un cycle de communication bus maximal de 250 µs. En termes de commande de mouvement, elle prend en charge des fonctions telles que le mouvement relatif mono-axe, le mouvement absolu, le déplacement manuel et le retour à l'origine par entraînement ; l'interpolation multi-axes ; le mouvement de table de points multi-axes ; et l'engrenage électronique.
Contrôleurs de mouvement série 04 LMC
Les contrôleurs de mouvement Lingchen série LMC sont conçus autour d'un noyau temps réel dur ouvert (avec une gigue
Contrôleurs de mouvement haute performance série 05 NAC
Au cœur du contrôleur Lingchen NAC se trouve une puissante capacité d'extension de bus, prenant en charge quatre maîtres EtherCAT pour un contrôle précis de 256 axes par station, soit un total de 4 096 canaux d'E/S. Ses fonctionnalités de contrôle de mouvement sont à la fois complètes et robustes : outre l'interpolation point à point, linéaire et circulaire standard, il intègre des fonctions avancées telles que l'interpolation 5 axes, le lissage de trajectoire par splines et les systèmes de coordonnées dynamiques. De plus, il intègre la suppression des vibrations, des fonctions d'atterrissage en douceur et des sorties de comparaison de position de haute précision. Grâce à ses huit groupes d'interpolation indépendants et à sa fonctionnalité d'interpolation continue, il répond efficacement aux exigences des trajectoires complexes et de la synchronisation à haute vitesse. L'environnement de développement est ouvert et flexible, compatible avec de nombreux langages de programmation, dont C++, C# et Python, et permet la programmation directe au sein du système d'exploitation temps réel, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de l'intégration et du débogage.
06 Contrôleur de mouvement PLC
Les automates programmables Lingchen sont conformes aux spécifications PLCopen et à la norme internationale CEI 61131-3. Alliant hautes performances, compacité et conception modulaire, ils facilitent le développement et le déploiement. Largement utilisés dans les équipements d'automatisation et les systèmes de lignes de production de secteurs tels que l'électronique grand public, les batteries lithium-ion, l'emballage et l'imprimerie, ces automates peuvent également servir de nœuds de communication réseau au sein de lignes de production intégrées pour les secteurs de la logistique, de l'automobile et des biens de consommation. Répondant aux exigences d'isolation réseau interne/externe, de communication bus haut débit et de traitement des données en temps réel, ils constituent un cœur de contrôle stable et fiable pour une grande variété d'environnements industriels.
07 Cartes de réseau industrielles
Les cartes réseau industrielles Lingchen sont spécialement conçues pour les environnements industriels difficiles. Grâce à leurs capacités d'auto-négociation 10/100/1000 Mbps, elles offrent une connectivité réseau haut débit stable et fiable. Dotées d'une protection robuste contre les interférences et les surtensions, ainsi que d'une large plage de températures de fonctionnement, ces cartes sont largement utilisées dans des applications critiques telles que le contrôle de mouvement, la vision industrielle et les systèmes d'automatisation. Leur conception flexible permet une installation aisée, avec un support pleine hauteur standard et un support demi-hauteur en option, pour une intégration parfaite dans une vaste gamme d'équipements de production intelligents et de réseaux industriels.
Module d'E/S 08
Lingchen Technology propose une gamme complète de solutions de modules d'E/S, conçues pour répondre avec flexibilité aux diverses exigences de l'automatisation industrielle.
Modules d'E/S extensibles série LC/LD : compatibles avec de nombreux protocoles (EtherCAT, Profinet, Ethernet/IP et Modbus TCP), ces modules permettent d'étendre de manière flexible les capacités d'acquisition de données pour les signaux numériques et analogiques, la température, la pression et les impulsions. Ils sont largement utilisés dans des secteurs tels que l'électronique grand public, les batteries lithium-ion, les semi-conducteurs, l'automobile et le matériel médical.
Modules d'E/S série MINI : Caractérisée par sa taille compacte et ses hautes performances en temps réel, cette série comprend des modules d'E/S numériques, analogiques, de température et de communication. Ils sont parfaitement adaptés aux applications de contrôle et d'acquisition de données où l'espace est limité et la réactivité en temps réel est essentielle.
Modules d'E/S sans armoire de la série GWS : Bénéficiant d'une stabilité exceptionnelle et de capacités de câblage réseau pratiques, ces modules sont conçus pour les configurations de systèmes distribués, permettant des réductions significatives du temps et des coûts d'intégration du système.
L'ensemble de notre gamme de produits est conçu pour offrir aux utilisateurs une prise en charge des modules d'E/S fiables, faciles à intégrer et adaptables pour une grande variété de scénarios d'application.
