包裝印刷用涂布機(jī)主要由放料單元、儲(chǔ)料單元、涂布單元、復(fù)合單元以及收料單元等部分組成(如圖1所示)。其張力控制系統(tǒng)包括放料單元、放料儲(chǔ)料架、涂膠單元、收料儲(chǔ)料架和收料部。現(xiàn)以陜西北人高端涂布機(jī)Y299D為例，對(duì)涂布機(jī)張力檢測(cè)與控制系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，介紹涂布過(guò)程中保持張力穩(wěn)定的方法。
1.涂布機(jī)的張力檢測(cè)
涂布機(jī)通過(guò)擺輥和電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)張力的檢測(cè)，擺輥和電位器通過(guò)齒輪連接。
設(shè)電位器各個(gè)端頭為P+、U、P-、PG，
電壓值：P+和PG之間為+10V，P-和PG之間為-10V。
當(dāng)張力設(shè)定值=張力反饋值，U和PG之間的電壓為0V；
當(dāng)張力值發(fā)生變化，即擺輥發(fā)生擺動(dòng)，U和PG之間的電壓改變，從而檢測(cè)張力，有效控制張力穩(wěn)定。
2.放料單元的張力控制
涂布機(jī)一般設(shè)置兩個(gè)放料單元。
(1)Y299D中第一放料單元為被動(dòng)放料。該單元已非常成熟，張力可始終保持穩(wěn)定。
(2)第二放料單元為主動(dòng)放料。在放料過(guò)程中，放卷卷徑不斷減小，放料擺輥不斷通過(guò)PLC和PID控制器實(shí)現(xiàn)張力的控制。
PLC控制器可計(jì)算放卷卷徑，控制相應(yīng)的電機(jī)不斷加速，以保持張力穩(wěn)定；PID控制器則在放料擺輥位置發(fā)生偏移時(shí)，計(jì)算實(shí)現(xiàn)放料電機(jī)轉(zhuǎn)速的微調(diào)，保證張力穩(wěn)定。
3.放料儲(chǔ)料架和放料過(guò)程的張力控制
放料儲(chǔ)料架可實(shí)現(xiàn)放料時(shí)的零速接料。在設(shè)備啟動(dòng)前應(yīng)先檢查放料儲(chǔ)料架的狀態(tài)，保證放料儲(chǔ)料架儲(chǔ)滿(mǎn)基材，為放料做好準(zhǔn)備。
當(dāng)放料單元需要換料時(shí)，按下接料按鈕，放料儲(chǔ)料架電機(jī)加速，放料牽引電機(jī)減速。在這個(gè)過(guò)程中，放料牽引擺輥控制放料牽引電機(jī)，放料儲(chǔ)料架電機(jī)跟隨主機(jī)速度，當(dāng)放料儲(chǔ)料架的速度=主機(jī)速度時(shí)，放料牽引電機(jī)的速度降為0。此時(shí)，放料牽引擺輥由原本控制放料牽引電機(jī)切換為控制放料儲(chǔ)料架電機(jī)，從而保證放料張力穩(wěn)定，順利進(jìn)行零速接料。
完成放料工作后，按下接料完成按鈕，放料儲(chǔ)料架電機(jī)減速，放料牽引電機(jī)加速，同時(shí)放料牽引擺輥開(kāi)始控制放料牽引電機(jī)，當(dāng)放料儲(chǔ)料架電機(jī)速度減為0時(shí)，放料牽引電機(jī)速度=主機(jī)速度。
放料儲(chǔ)料架開(kāi)始以零速上升儲(chǔ)料，直到升至設(shè)定速度。此時(shí)，放料牽引電機(jī)的速度=主機(jī)速度+放料儲(chǔ)料架的上升速度，滿(mǎn)足該過(guò)程的張力穩(wěn)定。
當(dāng)儲(chǔ)料完成后，放料儲(chǔ)料架電機(jī)開(kāi)始勻速減速，直至速度為零。放料牽引電機(jī)減速，并在放料儲(chǔ)料架電機(jī)降為0時(shí)，降至與主機(jī)相同的速度。
4.涂料單元的張力控制
涂膠輥的周長(zhǎng)固定不變，所以涂膠輥電機(jī)的轉(zhuǎn)速為主機(jī)速度加上擺輥的調(diào)節(jié)速度。安川H1000變頻器內(nèi)部的PID控制器可滿(mǎn)足涂膠單元到復(fù)合單元之間的張力微調(diào)控制。
5.收料儲(chǔ)料架及收料過(guò)程的張力控制
涂布機(jī)工藝多樣，要求收料時(shí)預(yù)驅(qū)軸處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此，涂布機(jī)應(yīng)具備收料儲(chǔ)料架機(jī)構(gòu)。在設(shè)備啟動(dòng)前，應(yīng)先檢查收料儲(chǔ)料架的位置，調(diào)整儲(chǔ)料架使其以一定速度自動(dòng)下降至儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)下端，準(zhǔn)備好接料。
當(dāng)收料軸需要換料時(shí)，按下接料按鈕，收料儲(chǔ)料架從零開(kāi)始加速，同時(shí)，收料牽引和收料當(dāng)前軸減速。在此過(guò)程中，收料牽引擺輥控制收料牽引電機(jī)，收料儲(chǔ)料架電機(jī)跟隨主機(jī)速度，當(dāng)收料儲(chǔ)料架電機(jī)的速度=主機(jī)速度，收料牽引和收料當(dāng)前軸的速度減為0。此時(shí)，收料牽引擺輥由原本控制收料牽引電機(jī)切換為控制儲(chǔ)料架電機(jī)，從而保證收料張力穩(wěn)定。隨后，收料刀架進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，完成收料工作。
收料動(dòng)作完成，收料大臂落下后，收料儲(chǔ)料架電機(jī)減速，收料牽引和收料當(dāng)前軸加速。在這個(gè)過(guò)程中，收料牽引擺輥控制收料牽引電機(jī)，當(dāng)收料儲(chǔ)料架電機(jī)速度減為0時(shí)，收料牽引電機(jī)、收料當(dāng)前軸速度=主機(jī)速度。
收料儲(chǔ)料架以零速向下加速，直到加速至設(shè)定速度。此時(shí)，收料牽引電機(jī)和收料當(dāng)前軸的速度=主機(jī)速度+收料儲(chǔ)料架下降速度，以滿(mǎn)足復(fù)合單元到收料儲(chǔ)料架、收料儲(chǔ)料架到收料單元的張力穩(wěn)定。
當(dāng)收料儲(chǔ)料架下降至減速標(biāo)志后，開(kāi)始勻速減速，直至速度為零。收料牽引和收料當(dāng)前軸也減速，并在收料儲(chǔ)料架速度降為0時(shí)，速度降至與主機(jī)相同的速度。
1.涂布機(jī)的張力檢測(cè)
涂布機(jī)通過(guò)擺輥和電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)張力的檢測(cè)，擺輥和電位器通過(guò)齒輪連接。
設(shè)電位器各個(gè)端頭為P+、U、P-、PG，
電壓值：P+和PG之間為+10V，P-和PG之間為-10V。
當(dāng)張力設(shè)定值=張力反饋值，U和PG之間的電壓為0V；
當(dāng)張力值發(fā)生變化，即擺輥發(fā)生擺動(dòng)，U和PG之間的電壓改變，從而檢測(cè)張力，有效控制張力穩(wěn)定。
2.放料單元的張力控制
涂布機(jī)一般設(shè)置兩個(gè)放料單元。
(1)Y299D中第一放料單元為被動(dòng)放料。該單元已非常成熟，張力可始終保持穩(wěn)定。
(2)第二放料單元為主動(dòng)放料。在放料過(guò)程中，放卷卷徑不斷減小，放料擺輥不斷通過(guò)PLC和PID控制器實(shí)現(xiàn)張力的控制。
PLC控制器可計(jì)算放卷卷徑，控制相應(yīng)的電機(jī)不斷加速，以保持張力穩(wěn)定；PID控制器則在放料擺輥位置發(fā)生偏移時(shí)，計(jì)算實(shí)現(xiàn)放料電機(jī)轉(zhuǎn)速的微調(diào)，保證張力穩(wěn)定。
3.放料儲(chǔ)料架和放料過(guò)程的張力控制
放料儲(chǔ)料架可實(shí)現(xiàn)放料時(shí)的零速接料。在設(shè)備啟動(dòng)前應(yīng)先檢查放料儲(chǔ)料架的狀態(tài)，保證放料儲(chǔ)料架儲(chǔ)滿(mǎn)基材，為放料做好準(zhǔn)備。
當(dāng)放料單元需要換料時(shí)，按下接料按鈕，放料儲(chǔ)料架電機(jī)加速，放料牽引電機(jī)減速。在這個(gè)過(guò)程中，放料牽引擺輥控制放料牽引電機(jī)，放料儲(chǔ)料架電機(jī)跟隨主機(jī)速度，當(dāng)放料儲(chǔ)料架的速度=主機(jī)速度時(shí)，放料牽引電機(jī)的速度降為0。此時(shí)，放料牽引擺輥由原本控制放料牽引電機(jī)切換為控制放料儲(chǔ)料架電機(jī)，從而保證放料張力穩(wěn)定，順利進(jìn)行零速接料。
完成放料工作后，按下接料完成按鈕，放料儲(chǔ)料架電機(jī)減速，放料牽引電機(jī)加速，同時(shí)放料牽引擺輥開(kāi)始控制放料牽引電機(jī)，當(dāng)放料儲(chǔ)料架電機(jī)速度減為0時(shí)，放料牽引電機(jī)速度=主機(jī)速度。
放料儲(chǔ)料架開(kāi)始以零速上升儲(chǔ)料，直到升至設(shè)定速度。此時(shí)，放料牽引電機(jī)的速度=主機(jī)速度+放料儲(chǔ)料架的上升速度，滿(mǎn)足該過(guò)程的張力穩(wěn)定。
當(dāng)儲(chǔ)料完成后，放料儲(chǔ)料架電機(jī)開(kāi)始勻速減速，直至速度為零。放料牽引電機(jī)減速，并在放料儲(chǔ)料架電機(jī)降為0時(shí)，降至與主機(jī)相同的速度。
4.涂料單元的張力控制
涂膠輥的周長(zhǎng)固定不變，所以涂膠輥電機(jī)的轉(zhuǎn)速為主機(jī)速度加上擺輥的調(diào)節(jié)速度。安川H1000變頻器內(nèi)部的PID控制器可滿(mǎn)足涂膠單元到復(fù)合單元之間的張力微調(diào)控制。
5.收料儲(chǔ)料架及收料過(guò)程的張力控制
涂布機(jī)工藝多樣，要求收料時(shí)預(yù)驅(qū)軸處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此，涂布機(jī)應(yīng)具備收料儲(chǔ)料架機(jī)構(gòu)。在設(shè)備啟動(dòng)前，應(yīng)先檢查收料儲(chǔ)料架的位置，調(diào)整儲(chǔ)料架使其以一定速度自動(dòng)下降至儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)下端，準(zhǔn)備好接料。
當(dāng)收料軸需要換料時(shí)，按下接料按鈕，收料儲(chǔ)料架從零開(kāi)始加速，同時(shí)，收料牽引和收料當(dāng)前軸減速。在此過(guò)程中，收料牽引擺輥控制收料牽引電機(jī)，收料儲(chǔ)料架電機(jī)跟隨主機(jī)速度，當(dāng)收料儲(chǔ)料架電機(jī)的速度=主機(jī)速度，收料牽引和收料當(dāng)前軸的速度減為0。此時(shí)，收料牽引擺輥由原本控制收料牽引電機(jī)切換為控制儲(chǔ)料架電機(jī)，從而保證收料張力穩(wěn)定。隨后，收料刀架進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，完成收料工作。
收料動(dòng)作完成，收料大臂落下后，收料儲(chǔ)料架電機(jī)減速，收料牽引和收料當(dāng)前軸加速。在這個(gè)過(guò)程中，收料牽引擺輥控制收料牽引電機(jī)，當(dāng)收料儲(chǔ)料架電機(jī)速度減為0時(shí)，收料牽引電機(jī)、收料當(dāng)前軸速度=主機(jī)速度。
收料儲(chǔ)料架以零速向下加速，直到加速至設(shè)定速度。此時(shí)，收料牽引電機(jī)和收料當(dāng)前軸的速度=主機(jī)速度+收料儲(chǔ)料架下降速度，以滿(mǎn)足復(fù)合單元到收料儲(chǔ)料架、收料儲(chǔ)料架到收料單元的張力穩(wěn)定。
當(dāng)收料儲(chǔ)料架下降至減速標(biāo)志后，開(kāi)始勻速減速，直至速度為零。收料牽引和收料當(dāng)前軸也減速，并在收料儲(chǔ)料架速度降為0時(shí)，速度降至與主機(jī)相同的速度。
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