Giá lưu trữ cáp: Tích lũy và kiểm soát chi trả trong dây chuyền ép đùn

Bộ đệm quan trọng cho phép sản xuất không ngừng nghỉ

A giá đựng cáp hoạt động như một bộ tích lũy động giúp tách quá trình liên tục khỏi việc chuyển đổi cuộn theo lô. Trong dây chuyền ép đùn, dây chuyền CV hoặc dây chuyền tua lại, quá trình cốt lõi không thể dừng lại: lớp cách nhiệt đang đùn, ống xử lý đang chạy hoặc trạm in đang hoạt động. Tuy nhiên, các cuộn thanh toán sẽ hết hạn và các cuộn thu hồi sẽ đầy, đòi hỏi phải thực hiện thao tác ghép nối hoặc cắt và chuyển. Giá lưu trữ cáp hấp thụ xung đột này. Nó tích lũy một đoạn cáp dự trữ— thường là 100 đến 500 mét đối với đường truyền tốc độ cao tiêu chuẩn —trong quá trình chạy ở trạng thái ổn định, sau đó nhả cáp đã lưu trữ đó trong vài giây hoặc vài phút khi cuộn thanh toán đứng yên để thay đổi cuộn. Kết quả là tốc độ tuyến tính liên tục, không bị gián đoạn trong suốt quá trình trong khi cuộn ngược dòng hoặc xuôi dòng không hoạt động. Thiết bị duy nhất này biến một dây chuyền phụ thuộc vào lô thành một hoạt động thực sự liên tục.

Cấu hình dọc và ngang: Lựa chọn cơ bản

Hướng vật lý của giá lưu trữ cáp không phải là một quyết định mang tính thẩm mỹ; nó quy định yêu cầu về không gian trên sàn nhà máy, công suất tích lũy tối đa trên mỗi mét tuyến tính của không gian sàn và bán kính uốn cáp xác định tính toàn vẹn của dây dẫn. Việc lựa chọn giữa dọc và ngang phải được thực hiện dựa trên bố cục đường dây và thông số kỹ thuật cáp cụ thể.

Giá lưu trữ cáp dọc

Giá đỡ thẳng đứng sử dụng chiều cao để tạo ra chiều dài tích lũy. Nhiều puly được bố trí ở một dãy trên và một dãy dưới, với một dãy cố định và dãy còn lại di chuyển trên một cỗ xe tuyến tính. Cáp thực hiện nhiều lần đi giữa các ròng rọc cố định và di chuyển. Khi khung di chuyển xa nhau, tổng chiều dài đường cáp tăng lên, hấp thụ cáp đến. Giá đỡ dọc có thể lưu trữ lượng cáp nhiều hơn 1,5 đến 2 lần trên mỗi mét diện tích sàn so với giá ngang tương đương vì khoảng cách giữa các bờ ròng rọc nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Cấu hình này chiếm ưu thế trong các cơ sở có trần cao nhưng không gian sàn hạn chế, chẳng hạn như các nhà máy ép đùn cũ được trang bị thêm. Thông số thiết kế quan trọng là trọng lượng chuyển động của bàn trượt, ảnh hưởng trực tiếp đến lực căng cần thiết để ắc quy hoạt động mà không bị trượt cáp trên các puly.

Giá lưu trữ cáp ngang

Giá đỡ ngang sắp xếp các puly dọc theo đường ray nằm ngang. Cấu hình này cung cấp chiều cao tổng thể thấp hơn, người vận hành dễ dàng tiếp cận ren và bảo trì hơn, đồng thời khối lượng chuyển động thấp hơn một cách tự nhiên, phản ứng nhanh hơn với các hiện tượng căng thẳng. Sự đánh đổi là một dấu chân lớn hơn: một bộ tích lũy ngang có công suất 200 mét đối với cáp có đường kính 10 mm thường sẽ yêu cầu chiều dài tuyến tính từ 8 đến 12 mét . Giá đỡ ngang là lựa chọn tiêu chuẩn cho cáp điện có đường kính lớn trong đó trọng lượng vận chuyển thẳng đứng cao sẽ yêu cầu lực căng ngược cao đến mức không thể chấp nhận được và cho các dây chuyền ép đùn trong phòng sạch nơi hạn chế thiết bị gắn trên trần.

Tính toán và định cỡ công suất tích lũy

Khả năng tích lũy cần thiết không phải là phỏng đoán; nó là giá trị được tính toán lấy từ tốc độ dây chuyền và thời gian chuyển đổi cuộn tối đa. Công thức cơ bản rất đơn giản: Độ dài tích lũy = Tốc độ đường truyền (m/phút) × Thời gian chuyển đổi (phút) . Một đường dây chạy với tốc độ 200 m/phút với thời gian chuyển đổi người vận hành là 1,5 phút cần dung lượng lưu trữ tối thiểu là 300 mét. Biên độ an toàn của 20% đến 30% sau đó được thêm vào để tính đến các lỗi mối nối, sự thay đổi của người vận hành và giai đoạn tăng tốc của trục quay mới. Số lượng ròng rọc cần thiết để đạt được chiều dài này với một hành trình vật lý nhất định được tính như sau: Số lần chạy = Tích lũy bắt buộc / (2 × Hành trình hiệu quả). Do đó, một giá đỡ có hành trình vận chuyển dài 5 mét và 16 ròng rọc mang lại chiều dài tích lũy là 160 mét.

Kiểm soát lực căng và hệ thống vận chuyển chuyển động

Cáp không thể được quấn lỏng lẻo xung quanh các puly; nó phải được duy trì dưới sức căng được kiểm soát chính xác. Nếu lực căng quá thấp, cáp sẽ trượt trên puly, tạo ra sự mài mòn bề mặt và làm mất độ chính xác theo dõi tích lũy. Nếu quá cao, dây dẫn sẽ bị kéo căng vượt quá giới hạn đàn hồi của nó hoặc lõi sợi quang bị uốn cong vi mô, tạo ra sự suy giảm. Cỗ xe chuyển động áp dụng lực căng này thông qua một trong hai cơ chế: xi lanh khí nén với bộ điều chỉnh áp suất chính xác hoặc hệ thống mô-men xoắn được điều khiển bằng động cơ servo. Hệ thống khí nén duy trì độ căng không đổi bất kể vị trí vận chuyển, thường có thể điều chỉnh giữa 5 N và 50 N đối với cáp dữ liệu tốt và 100 N đến 500 N đối với cáp điện trung thế . Hệ thống mô-men xoắn dẫn động bằng servo bổ sung khả năng bù cho trọng lượng cáp thay đổi trên puly khi bàn trượt di chuyển, mang lại lực căng thực sự không đổi, không phụ thuộc vào khối lượng cáp tích lũy—một tính năng quan trọng đối với bộ tích lũy hành trình dài trên cáp có đường kính lớn.

Tích hợp ở các vị trí thanh toán và nhận tiền

Giá lưu trữ cáp được đặt giữa hai vùng điều khiển riêng biệt. Ở phía đến, nó nhận cáp từ trạm thanh toán chạy ở tốc độ xử lý của đường dây. Về phía bên ngoài, nó cung cấp mục nhập quy trình có tốc độ không đổi. Trong quá trình hoạt động bình thường, bộ tích lũy di chuyển đến vị trí "đầy" của nó, lưu trữ chiều dài dự trữ. Khi cuộn thanh trả bị dừng cho một mối nối, bộ tích lũy sẽ di chuyển về vị trí "trống" của nó, đưa cáp đã lưu vào đường dây. Cảm biến vị trí không tiếp xúc, thường là cảm biến siêu âm hoặc laser, theo dõi vị trí tuyến tính của bàn trượt và đưa ra tín hiệu Tín hiệu 4-20 mA đến bộ điều khiển truyền động của cuộn thanh toán . Tín hiệu này ra lệnh cho bộ phận thanh toán tăng tốc hoặc giảm tốc để giữ cho cỗ xe ở giữa, tạo ra một điều khiển vòng kín để đảm bảo bộ tích lũy không bao giờ cạn kiệt hoàn toàn trước khi cuộn mới đạt tốc độ.

Trình tự nối không có điểm dừng dòng

Giá trị của giá đựng cáp được chứng minh qua trình tự nối tự động. Người vận hành hoặc máy ghép tự động sẽ kẹp cáp sắp hết hạn, cắt nó và hàn đối đầu hoặc dán đầu cuối của cuộn mới vào đuôi của cáp xử lý. Trong chuỗi 90 giây này, bộ tích lũy xả cáp được lưu trữ của nó với tốc độ 250 mét mỗi phút vào đường CV. Nếu không có bộ tích lũy, ống CV sẽ mất lõi cáp, gây ra tình trạng tắt toàn bộ đường dây, một phần cách điện không được xử lý và quy trình luồn lại kéo dài. Giá lưu trữ sẽ hấp thụ thời gian ngừng hoạt động này và đưa dây chuyền về trạng thái tích lũy ổn định sau khi cuộn mới hoạt động thành công.

Thiết kế ròng rọc và bảo vệ cáp

Ròng rọc là bề mặt duy nhất tiếp xúc với cáp trong quá trình truyền qua bộ tích lũy. Đối với vỏ bọc bán dẫn và lớp cách điện sơ cấp, rãnh ròng rọc phải được tạo hình sao cho phù hợp với đường kính ngoài của cáp với một bán kính gốc rãnh tối thiểu từ 8 đến 12 lần đường kính cáp để tránh vượt quá bán kính uốn cong tối thiểu được chỉ định của cáp. Bề mặt puly thường được làm bằng nhôm anodized dành cho cáp tải nhẹ, hoặc được tráng cao su cho cáp nặng để tăng hệ số ma sát và chống trượt mà không cần lực căng quá mức. Trong các ứng dụng dòng CV, ròng rọc có thể được chỉ định bằng lớp phủ gốm để chịu được nhiệt dư từ cáp đã được xử lý thoát ra khỏi ống, có thể đạt tới 120°C đến 150°C trên bề mặt cáp. Một puly bị hư hỏng tạo thành rãnh có rãnh sẽ mài mòn dần lớp vỏ ngoài của mỗi mét cáp đi qua ắc quy, tạo ra khuyết tật liên tục trên chiều dài cáp dài hàng km.