Dominar el control de tensión en manipulación de banda: Componentes esenciales explicados

Control de tensión en manipulación de banda - Componentes clave
Recientemente, Flexible Packaging tuvo la oportunidad de entrevistar a Mark Breen de Dover Flexo Electronics New Hampshire. Sure Controls se complace en compartir esta gran información. Si está en Wisconsin, Sure Controls es su recurso de referencia para necesidades de manipulación de banda. Entendemos tanto el arte como la ciencia. Nuestro equipo de ingenieros tiene experiencia en la industria así como varios años de experiencia en gestión de cuentas.

¿Qué es el control de tensión?

El término "control de tensión" aplicado al procesamiento de materiales, se refiere al control dinámico de la tensión en una banda que es jalada a través de la zona de procesamiento de una máquina. La tensión se crea ya sea por un dispositivo tensor que jala (generalmente un nip impulsado, rodillo de apoyo o rebobinador) la banda en un extremo (como en una zona de rebobinado o intermedia), o por el aumento del arrastre en el otro extremo (con un freno, embrague o accionamiento regenerativo, como en una zona de desbobinado).

Sistemas de lazo abierto

En un sistema de control de lazo abierto, la tensión de la banda es medida por un dispositivo, como un transductor de tensión, y luego puesta a disposición para su lectura en un medidor u otro tipo de visualización. El operador de la máquina mira la tensión medida en el medidor y luego hace ajustes manuales a un dispositivo tensor para llevar la tensión real de la banda cerca del valor deseado.

Sistemas de lazo cerrado

En un sistema de lazo cerrado, la variable de proceso (tensión de la banda en nuestro caso) en una zona particular del proceso se mide muchas veces por segundo. La salida del controlador al dispositivo tensor se ajusta a una tasa de lazo constante en respuesta a la señal de error generada cuando el controlador compara el valor de tensión medido con la referencia deseada (punto de consigna).

¿Cuál es la diferencia entre un sistema basado en transductor/celda de carga y un sistema de control por dancer?
En un sistema dancer, el controlador señala al rodillo dancer (que tiene la banda móvil cruzándolo) para que se mueva en respuesta a un cambio de posición. Aunque el cambio de posición inicial es el resultado de un cambio en la tensión de la banda, el controlador no mide la tensión ni reacciona a cambios de fuerza tan directamente como lo hace un sistema basado en transductor.
Si la tensión aumenta, el dancer cambia de posición, moviendo un sensor, que suele ser un potenciómetro, y señalando al controlador para reducir o aumentar el par para permitir que el dancer regrese a su posición original. Si la tensión disminuye, ocurre la secuencia opuesta. Los dancers son en realidad controladores de posición, no controladores de tensión. La principal ventaja del sistema es su capacidad de acumulación de banda, que los esquemas de transductores de tensión carecen. Un sistema dancer puede ser más tolerante a variaciones de velocidad creadas por rollos fuera de redondeo o arranques y paradas frecuentes, pero los dancers tienen ciertos inconvenientes. Comparados con sistemas de transductores de tensión, son costosos de diseñar, construir e instalar. Son difíciles de ingeniar adecuadamente, y son propensos a errores causados por masa, amortiguamiento y fricción. No pueden leer la tensión ni compensar transitorios de tensión pequeños pero significativos en el proceso.
En un sistema de transductor de tensión, transductores de fuerza especialmente diseñados (sensores de tensión) miden la tensión real de la banda en el proceso de conversión. Los transductores se usan típicamente en pares con uno instalado en cada extremo de un eje de rodillo tensor ordinario.
¿Cuáles son algunas de las partes/componentes comunes que fallan en un sistema de control de tensión en manipulación de banda? ¿Deberían los convertidores considerar almacenar estas piezas para prevenir pérdida de productividad por mal funcionamiento?
Debido a la naturaleza estática de la mayoría de estos productos, dado que se atornillan al bastidor de la máquina y típicamente experimentan un trauma físico mínimo durante su vida útil, vemos muy pocas fallas reales de producto en el campo. Los componentes que tienen vidas útiles más cortas son los que están en puntos de fricción y desgaste. Los rodamientos en los transductores, por ejemplo, que giran con el eje del rodillo tensor en el caso de transductores de montaje en eje vivo, pueden desgastarse con el tiempo y necesitar reemplazo después de unos años. Además, las pastillas de fricción en los frenos neumáticos son artículos consumibles que necesitan reemplazo en un programa rutinario dependiendo de los niveles de demanda de la aplicación.
Aparte de pastillas de fricción de repuesto para frenos, no hay componentes que recomendemos a nuestros clientes almacenar, excepto quizás un transductor de repuesto o dos en el caso de la rara necesidad de reemplazo de emergencia por mal funcionamiento.

Digamos que tiene equipo de control de tensión viejo que aparentemente funciona bien. ¿Cuándo debería alguien considerar reemplazarlo?

Esa es una pregunta perpleja para nosotros. Aunque nos gusta vender producto nuevo, nuestra misión para con nuestros clientes es suministrarles equipo y una solución total que les dure muchos años sin necesidad de reemplazo. El único impulsor real para que un convertidor o impresor actualice un viejo sistema de control de tensión que funciona bien es su preferencia personal. Dos razones para actualizar serían: 1) Los dispositivos electrónicos de control e indicación de tensión más nuevos tienen conjuntos de funciones avanzadas que podrían ser atractivos, como interfaces gráficas más fáciles de usar con pantallas táctiles; y 2) Cualquier tipo de garantía que venga con la compra de equipo nuevo.
Al igual que con los dispositivos electrónicos de consumo, a medida que los microprocesadores se encogen y se vuelven más potentes, el número de características y beneficios que pueden realizarse en un solo dispositivo electrónico industrial también aumenta. Cuando un nuevo controlador de tensión con tecnología más avanzada, un conjunto de funciones más grande y una huella más pequeña se vuelve disponible en el mercado, y a un precio razonable, los usuarios a menudo pueden justificar el retiro de un controlador más antiguo en una base de costo/beneficio.
La verdad es que muchos de nuestros clientes están contentos de quedarse con su equipo viejo si funciona bien. Tenemos miles de controladores, indicadores y transductores de tensión en máquinas a través de Norteamérica que han estado funcionando constantemente en producción industrial durante dos e incluso tres décadas.