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凹印机张力控制基本手法 浏览次数: 2078

    张力控制是指能够持久地控制料带在设备上输送时的张力的能力。这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效,包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下,它也有能力保证料带不产生丝毫破损。

  凹印机张力控制基本上分手动张力控制,开环式半自动张力控制和闭环式全自动张力控制三大类。手动张力控制就是在收卷或放卷过程中,当卷径变化到某一阶段,由操作者调节手动电源装置,从而达到控制张力的目的。不过现代凹印机手动张力控制系统已基本被淘汰,而仅仅作为闭环式全自动张力控制系统中的一种操作模式存在。

  开环式半自动张力控制又称卷径检测式张力控制,它是用安装在卷轴处的接近开关、检测出卷轴的转速,并通过所设定的卷轴直径初始值和材料厚度,累积计算求得收卷或放卷筒当前的直径,相应卷径的变化输出控制信号,以控制收卷转矩或放卷制动转矩,从而调整料带的张力。因为卷轴每转一圈,卷径会发生2倍于料带厚度的变化。此种张力控制不受外界剌激的影响,能实行稳定的张力控制。但是,由于受传动装置的转矩变化、线性变化和机械损耗等因素影响,这种张力控制的绝对精度较差。

  闭环式全自动张力控制是由张力传感器直接测定料带的实际张力值,然后把张力数据转换成张力信号反馈回张力控制器,通过此信号与控制器预先设定的张力值对比,计算出控制信号,自动控制执行单元则使实际张力值与预设张力值相等,以达到张力稳定目的。它是目前较为先进的张力控制方法。

  另外,在我国制造和销售的中、高档印刷机张力控制系统中,由于更高的印刷速度及生产工艺对张力控制提出了更高的要求,使得磁粉离合器已不能胜任该类系统的执行单元。因此在现代凹印机、高速分切机、高速涂布复合机中已被交、直流伺服电机执行单元所取代,实现了更加先进的张力伺服控制。

  如果你的机器需要非常精确的张力控制,你必须采用闭环式全自动张力控制。其中一个很重要的环节就是如何合理地选择张力检测方式。

  目前,张力检测方式基本上分三种:

  ①张力传感器(load cell)测方式:

  它是对张力直接进行检测,与机械紧密地结合在一起,没有移动部件的检测方式。通常两个传感器配对使用,将它们装在检测导辊两侧的端轴上。料带通过检测导辊施加负载,使张力传感器敏感元件产生位移或变形,从而检测出实际张力值,并将此张力数据转换成张力信号反馈给张力控制器。最终实现张力闭环控制。市场上弹力传感器的类型较多,经常采用的有板簧式微位移张力传感器(如日本三菱LX-TD型),应变电阻片张力传感器(如美国蒙特福T系列)和压磁式张力传感器(如中国ABB枕式系列)等等。其优点是检测范围宽,响应速度快,线性好。缺点是不能吸收张力的峰值,机械的加减速难以处理,不容易实现高速切换卷等。因此,当处于平衡状态的张力控制系统受到较强的干扰时,系统瞬间来不及作出反应,料带上张力变化的幅度值会较大,对张力控制尽快重新进入平衡状态不利。

  ②浮辊式(Dancer Arm)张力检测方式:

  它是一种间接的张力检测方式,实质上是一种位置控制,当张力稳定时,料带上的张力与气缸作用力保持平衡,使浮辊处于中央位置。当张力发生变化时,张力与气缸作用力的平衡被破坏,浮辊位置会上升或下降,此时摆杆将绕M点转动并带动浮辊电位器一起转动。这样,浮辊电位器准确地检测出浮辊位置的变化,它将以位置信号反馈给张力控制器,控制器经过计算并输出控制信号,控制伺服驱动系统进行纠偏。然后浮辊恢复到原来的平衡位置。由于浮辊式张力检测装置本身是一种储能结构,利用其自身的沉余作用,对大范围的张力跳变有良好的吸收缓冲作用,同时也能减弱料卷的偏心(椭圆)以及速度变化对张力的影响。此系统要求气缸磨擦系数小,响应速度快,气源稳定。浮辊和摆杆的重量要轻,转动要灵活。


 

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