高達科技全自動水刀換卷裝置-高壓水針換卷系統

1. 系統簡介

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

為了解決目前傳統換卷方式存在的問題，提高造紙行業生產效率及自動化程度，高達科技結合自控領域多年系統研發應用的經驗，開發了全自動水刀換卷裝置，采用一套伺服電機裝置同時驅動2套水刀在橋架導軌上高速運動，能夠穩定地橫切紙頁。其主體是一個穩固的橫穿紙機的橫梁組件，上面安裝兩條直線軌道，配備水刀的移動車架沿其運動。一臺伺服電機安裝在橫梁末端驅動移動車架。為了保證高速平穩地運行，高壓水管隨移動車架被張緊。高壓水泵站提供可靠的高壓切割水源，該裝置不僅能實現快速高效地換卷過程，同時可與工廠其他自動控制系統連接，實現真正意義上的全自動操作。

本項目的有益效果是，由于整個換卷過程高速、清潔且可控，新換的紙卷幾乎從第一層起完全沒有皺褶，換卷表面平整，減少了損紙率。

2. 技術性能

水刀換卷裝置分為PLC控制系統、伺服電機系統、水刀切割執行機構、高壓泵站、噴膠系統等部分。 PLC控制系統： 利用PLC控制器、流程軟件、傳感器和執行器對系統進行驅動、測量和控制,實現對全系統的集中監控。下圖為控制系統結構：

特點： 基本回路控制: 運動方向、速度、位置、壓力、流量 全系統連鎖控制,伺服電機啟停、方向、速度及連鎖控制 提供斷紙、引紙、走紙、換卷等狀態的檢測和切換 提供與紙機傳動系統連接，實現協調控制 提供與DCS、傳動、管理系統的連接 伺服電機系統: 高精度伺服電機、伺服驅動器，性能穩定、控制精度高 高精度控制單元,矢量閉環控制 高精度專用電機、編碼器電纜抗干擾力強 水刀切割執行機構: 執行機構由伺服電機驅動，通過同步帶帶動前后刀架相向運動，完成紙的橫向切割 執行機構的組成：橫梁、前后刀架及刀頭、同步帶傳動機構

高壓泵站: 高壓泵站是專為水刀提供切割用水 泵站采用國外進口產品 泵站是通過電機驅動水泵增壓，再通過增壓器使水壓達到超高壓，以滿足切割用水所需的壓力、流速的要求

噴膠系統: 該系統是為水切割紙時為紙面上提供膠液，以保證切斷紙時，紙面能與輥面相粘連 該系統采用國外進口噴槍和活塞泵。系統通過氣壓控制活塞泵，抽吸膠液，并保持壓力精確均勻出膠量穩定，ADP 功能設計，保證活塞泵壓縮空氣斷開后，膠機內部壓力釋放回膠缸，保證安全

3. 系統指標 最大運行速度為10m/s 最大壓力為2000Kg 任何規格的紙種，換卷損紙長度小于100米 換卷成功率高于95% 水刀換卷裝置效率大于99%。