19


کمپین آموزشی واحد تحقیق و توسعه گروه همتا
سیستم های محرکه (درایو) کشش
Press Mechanics از انجمن فنی فلکسوگرافی

سیستم های مبدل کنترل کشش
سیستم های مبدل (مبدل یا Transducer که به آن ترارسان نیز می گویند نوعی حسگر یا تبدیل کننده است که انرژی را از نوعی به نوع دیگر تبدیل می کند به آن Loadcell یا وزن سنج نیز می گویند). سیستم های مبدل کنترل کشش به گونه ای طراحی و ساخته شده اند تا بتوانند وزن واقعی وب را اندازه گیری کنند. معمولا از آنها به صورت جفت استفاده می کنند و روی دو سر یک نورد هرزگرد معمولی سوار می شوند. بیشتر مبدل ها یا از سنسورهای سنجش فشار و یا یک القاگر متغیر استفاده می کنند تا یک ولتاژ متناسب با کشش ایجاد کنند. دقت آنها بسیار بالا و در حد یک درصد است. برخی مواقع تنها از یک مبدل استفاده می شود و در این صورت دقت بسیار پایین می آید زیرا خروجی مبدل به عرض وب، نحوه قرار گرفتن وب در رابطه با مبدل و موقعیت متراکم ترین بخش وب که می تواند پیوسته در طول رول چاپ پذیر تغییر کند وابسته است. سیستم مبدل های دوبل تحت تاثیر این عوامل قرار نمی گیرند زیرا آنها به صورت الکتریکی با یکدیگر ارتباط دارند و خروجی آنها به صورت میانگین محاسبه و ارائه می شود.



خروجی و نتیجه محاسبات مبدل ها توسط ابزار سنجش دیجیتالی یا آنالوگ به نمایش در می آیند. ساختار این سیستم به گونه ای است که سنجش گر آن را می توان به نحوی کالیبره کرد تا بتواند میزان کشش کل وب را در قالب پوند، اونس، گرم، نیوتن یا هر یکای دیگر به نمایش در آورد. برخی مواقع سنجش گر به گونه ای کالیبره می شود که می تواند بین 0 تا 100 درصد بیشترین مقدار کشش را که از قبل تعیین شده بخواند. چنین ساختاری حکایت از ناشی گری سازنده دارد زیرا بیشترین میزان کشش باید در حافظه ذخیره شده باشد و سپس در ارقامی که سنجش گر خوانده ضرب شود تا کشش واقعی به دست آید. مبدل ها را در ابعاد، میزان بارگذاری، شیوه های نصب مختلف می سازند. مبدل ها بر اساس یک رویه دو مرحله ای انتخاب می شوند. اول باید تصمیم گرفت مبدل چگونه باید روی نورد سوار شود تا بهترین نتیجه حاصل شود. سپس باید میزان بارگذاری (Load Ratings) را تعیین کرد. میزان بارگذاری مناسب به وزن نورد هرزگرد که مبدل ها روی آن سوار می شوند، کشش رول و زاویه پیچش رول بستگی دارد. این عوامل را می توان در یک فرمول ریاضی ساده قرار داد و میزان بارگذاری صحیح را به دست آورد. برخلاف رقصنده ها، مبدل ها هیچ فضای اضافی اشغال نکرده و به نوردهای ویژه سیستم های رقصنده نیز نیازی ندارند. نشانگر آنالوگ ساده ترین نوع یک سیستم مبدل است. این سیستم شامل یک جفت مبدل، یک محفظه سرپوشیده با یک سنجش گر و یک برد مدار برای به جریان انداختن مبدل ها و تقویت خروج آنها و یک جفت کابل اتصال می شود. برد مدار معمولا شامل ولتاژ و خروجی جریان متناسب با میزان کشش که می توان آنها را مستقیما به سیستم های محرکه (موتورها) با سرعت متغیر، رکوردها و یا رایانه ها متصل کرد می شود.

سیستم مبدل به خودی خود به طور مستقیم کشش را کنترل نمی کند . کنترلرها نیز میزان کشش را به نمایش می گذارند، ولی علاوه بر اینکه میزان کشش روی سنجش گر به نمایش در می آید، سیگنال کشش به مدار رگولاتور منتقل شده و در آنجا سیگنال با میزان کشش مطلوب که توسط اپراتور ماشین تعیین شده مورد مقایسه قرار می گیرد. رگولاتور یک ولتاژ یا جریان را به موتور خودتنظیم، ترمز یا کلاچ که کشش را به طور خودکار در یک سیستم مدار بسته کنترل می کنند منتقل می کند. سیستم های کنترل کشش مدار بسته بسیار دقیق هستند زیرا کشش واقعی وب را پیوسته اندازه گیری کرده و آن را با مقادیر مطلوب میزان کشش که توسط اپراتور تعیین شده مقایسه می کنند. مدار رگولاتور به طورخودکار خروجی خود را تنظیم می کند تا هرگونه اختلافی بین کشش واقعی و مطلوب را از میان بردارد. منظور از عبارت مدار بسته یعنی اینکه خروجی سیستم که در اینجا کشش است بار دیگر وارد سیستم می شود. خروجی یک مسیر پیوسته را از طریق رگولاتور ایجاد کرده و بار دیگر جریان وارد سیستم می شود و این چرخه ادامه پیدا می کند. مبدل ها دو نوع هستند: کامل (Full Control) و متغیر (Tension Trim).در سیستم های کنترل کامل گشتاور خروجی کاملا توسط سیگنال مبدل تعیین می شود .



اگر کشش بسیار بالا باشد، خروجی به صفر خواهد رسید. این نوع سیستم کنترل برای رول باز کن و رول جمع کن استفاده می شود و در بخش بینابینی ماشین به کار نمی روند. سیستم های متغیر در بخش میانی(ایستگاه های چاپ، خشک کن ها و غیره) مورد استفاده قرار گرفته و از سیگنال مبدل برای تغییر گشتاور موتور، کلاچ و یا ترمز با تلرانس 10± درصد از سطح کارکرد ماشین بهره می برند. سطح کارکرد ماشین به سهم خود توسط یک سیگنال دیگر (تصویر 23) که معمولا سیگنال سرعت است تعیین می شود. سیگنال دستگاه مبدل به سیستم کمک می کند تا کشش را کنترل کند و به طور کاملا خودکار، تغییرات در سرعت، دقت سیستم محرکه (موتور یا چرخ دنده)، ضخامت وب را موازنه کرده تا کشش مناسب حفظ شود.



یک نوع دیگر از مبدل های متغیر کشش در بخش رول جمع کن مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوع سیگنال مبدل بار دیگر برای کنترل گشتاور در یک محدوده کوچک مورد استفاده قرار می گیرد ولی میزان گشتاور عملیاتی توسط قطر رول و همچنین سرعت تعیین می شود. یک سیستم اندازه گیری قطر رول که پیشتر توضیح داده شد قطر رول را محاسبه می کند. سیستم کنترل کشش در عملیات چاپ رول های پیوسته اهمیت فراوانی دارد. کیفیت بهتر و کسب سود تنها از طریق بهبود کنترل کشش به دست می آید. سیستم های دستی و سیستم های اندازه گیری قطر رول ارزانترین سیستم های موجود هستند ولی سیستم های کنترل پیشرفته که میزان کشش را اندازه گیری می کنند امکان انجام عملیات چاپ با سرعت های بالا و دستیابی به کیفیت چاپی بالا و تکرارپذیر و کاهش ضایعات و باطله را میسر می سازند.