Giải pháp INVT cho dây chuyền gấp giấy tự động tốc độ cao

Trong ngành sản xuất giấy, dây chuyền gấp là “trái tim” của quy trình, biến những cuộn giấy lớn thành các dải giấy gấp gọn gàng, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao. Là một chuyên gia trong lĩnh vực tự động hóa, tôi sẽ dẫn bạn qua hành trình khám phá giải pháp tiên tiến của INVT dành cho dây chuyền gấp giấy, từ nguyên lý hoạt động đến những ưu điểm vượt trội, giúp các doanh nghiệp trong nước tối ưu hóa sản xuất, giảm chi phí và cạnh tranh với các thương hiệu quốc tế.

Bối cảnh dự án

Máy gấp giấy là thiết bị cốt lõi trong ngành sản xuất giấy, đảm nhiệm việc xử lý giấy cuộn thành các dải giấy gấp với độ chính xác cao và tốc độ nhanh. Yêu cầu về nếp gấp gọn gàng, khả năng rút tờ đầu tiên dễ dàng, cùng với sự chuyển đổi linh hoạt giữa các công đoạn, đòi hỏi hệ thống điều khiển thông minh và đồng bộ. Trước đây, thị trường dây chuyền gấp bị chi phối bởi các thương hiệu nước ngoài, nhưng với sự phát triển của công nghệ trong nước, các doanh nghiệp Việt Nam và Trung Quốc ngày càng ưa chuộng giải pháp nội địa để nâng cao năng lực sản xuất, cải tiến quy trình và giảm chi phí đáng kể.

Tại thành phố Phật Sơn, Trung Quốc, một khách hàng trong ngành in bao bì đã chuyển từ giải pháp điều khiển servo xung truyền thống sang hệ thống hiện đại của INVT, nhằm khắc phục các vấn đề như hiệu suất thấp, đi dây phức tạp và khó nâng cấp. Giải pháp này không chỉ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật mà còn mang lại hiệu quả kinh tế vượt trội.

Nguyên lý hoạt động

Dây chuyền gấp giấy hoạt động qua một chuỗi các công đoạn đồng bộ, đảm bảo xử lý giấy với tốc độ cao và độ chính xác tối ưu. Quy trình bao gồm:

• Nạp giấy: Trục chính, được điều khiển bởi biến tần, thực hiện việc nạp giấy cuộn vào hệ thống.
• Cắt giấy: Trục chính chia thành trục nạp giấy trước và sau, mỗi trục có 3 lưỡi dao phân bố đều, cắt được 6 tờ giấy mỗi vòng quay.
• Ghép giấy: Bệ nâng trước tách và đón giấy, đồng bộ với trục chính theo tỷ lệ dựa trên độ dày giấy.
• Gấp đuôi: Bệ nâng sau tách giấy phía sau và gấp đuôi lên/xuống, đồng bộ với bệ nâng trước ở tốc độ thấp hơn để tránh va chạm.
• Chuyển giao: Bàn tiếp nhận nối giấy, đồng bộ với trục chính theo độ dày, và tránh va chạm với các công đoạn tách và nâng giấy.
• Tách giấy: Khi bàn tiếp nhận đạt kích thước giấy đặt trước, hệ thống chuyển về chế độ tách và nâng giấy trước.
• Đưa giấy ra ngoài: Bàn tiếp nhận hạ giấy dải đã xử lý xuống băng tải trong khi công đoạn tách và nâng giấy trước diễn ra.

Giải pháp của INVT

Để đáp ứng yêu cầu của khách hàng tại Phật Sơn, INVT đã triển khai một hệ thống điều khiển tiên tiến, sử dụng tổ hợp PLC AX71 + Servo bus EtherCAT DA200 + biến tần GD350A + HMI VS070HS. Giải pháp này tận dụng tính năng bánh răng điện tử và đồng bộ đa trục, đạt tốc độ tối đa 120 m/phút, đáp ứng các yêu cầu sau:

• Thay thế tín hiệu xung bằng truyền thông EtherCAT để nâng cao hiệu suất.
• Cho phép điều chỉnh thời gian công đoạn qua HMI.
• Đồng bộ tốc độ các trục servo với trục nạp giấy.

Lưu ý: GD350A là dòng biến tần mới, thay thế cho GD350 cũ, mang lại hiệu suất cao hơn và khả năng tích hợp vượt trội.

Đặc điểm của giải pháp INVT

Giải pháp của INVT nổi bật với các đặc điểm sau:

• Khả năng đồng bộ điều khiển mạnh mẽ:
  • Bệ nâng trước đồng bộ với trục mã hóa trong công đoạn ghép giấy.
  • Bệ nâng sau đồng bộ với bệ nâng trước trong công đoạn gấp đuôi.
  • Bàn tiếp nhận chuyển từ đồng bộ với bệ nâng trước sang đồng bộ với trục mã hóa trong công đoạn chuyển giao.
• Thời gian xử lý linh hoạt: Điều chỉnh thông qua “số lượng miếng kích hoạt” để phù hợp với điều kiện thực tế.
• Tốc độ xử lý tùy chỉnh: Liên kết với tốc độ trục chính thông qua “số lượng miếng xử lý”.

Sơ đồ hệ thống

Hệ thống được thiết kế để đảm bảo sự đồng bộ và hiệu quả, như minh họa trong sơ đồ sau:

Cấu hình giải pháp

Hệ thống sử dụng các thiết bị INVT chất lượng cao, được cấu hình như sau:

Biến tần GD350A điều khiển trục chính nạp và cắt giấy, kết nối với servo mã hóa thụ động qua khớp nối. Các servo khác đảm nhiệm các công đoạn ghép giấy, gấp đuôi, và chuyển giao, phối hợp nhịp nhàng để tránh va chạm và đảm bảo độ chính xác.

Ưu điểm của giải pháp INVT

Giải pháp của INVT mang lại nhiều lợi ích vượt trội:

• Hiệu suất: Đạt tốc độ tối đa 120 m/phút, tương đương 14 dải giấy/phút, đáp ứng yêu cầu sản xuất tốc độ cao.
• Sản phẩm:
  • Servo DA200 bus EtherCAT có thiết kế đi dây đơn giản, giúp tủ điện gọn gàng.
  • Hỗ trợ nhận dạng model tự động, dễ dàng thay đổi mẫu mà không cần sửa mã.
  • Nền tảng Codesys với ngôn ngữ lập trình phong phú, dễ nâng cấp.
• Quy trình:
  • Tham số hóa quy trình giúp vận hành linh hoạt và phù hợp thực tế.
  • Servo mã hóa thụ động cải thiện độ chính xác và ổn định, khắc phục nhược điểm của encoder độc lập (dây phức tạp, chống nhiễu kém).
• Chi phí: Điều khiển riêng biệt hoặc tích hợp các phần khung trước, đầu máy, và khung sau qua giao tiếp, giúp quản lý chi phí hiệu quả.

Kết luận: Giải pháp thông minh cho ngành sản xuất giấy

Giải pháp dây chuyền gấp giấy của INVT là minh chứng cho sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ hiện đại và hiệu quả kinh tế. Với hiệu suất cao, khả năng đồng bộ đa trục, quy trình thông minh, và chi phí tối ưu, hệ thống này không chỉ giúp các doanh nghiệp trong nước cạnh tranh với các thương hiệu quốc tế mà còn mở ra cơ hội nâng cấp và mở rộng sản xuất.

Khuyến nghị từ chuyên gia: Để tận dụng tối đa giải pháp, hãy đảm bảo hiệu chỉnh các tham số đồng bộ và tốc độ qua HMI trước khi vận hành. Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của INVT để nhận hỗ trợ cài đặt và nâng cấp, đồng thời khám phá thêm các giải pháp khác như máy cắt giấy, máy bao đơn, hay dây chuyền cuộn–dán để tối ưu hóa dây chuyền sản xuất. Với INVT, bạn không chỉ đầu tư vào công nghệ mà còn đầu tư vào tương lai của ngành in và bao bì!