拉伸膜收卷機的操作機理

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一、拉伸膜收卷的機理

1張力檢測輥

此輥是控制拉伸膜收卷時合理張力的主要部件，尋常拉伸膜的張力通過張力輥兩端軸承下方的壓力傳感器進行檢測，檢測的信號通過電子線路，控制收卷電機的轉(zhuǎn)速，以保證適當?shù)氖站韽埩Α?/p>

2展平輥

使拉伸膜展平，消除拉伸膜在拉伸應力作用下產(chǎn)生的一些縱向皺紋。

3跟蹤輥

在收卷機卷芯的前面裝有一個可以改變位置的跟蹤輥(也稱壓緊輥)，其主要作用是將拉伸膜壓靠在收卷卷芯上，實行接觸收卷或小間隙收卷，以將平整的拉伸膜迅速地轉(zhuǎn)到卷芯上，實現(xiàn)平整收卷的目的。同時，借助跟蹤輥對母卷施加一定的壓力，及時排除收卷時膜層間的空氣，使母卷不變松。一般使用跟蹤輥后母卷中的空氣含量可減至12%～18%。

4收卷輥

由收卷電機驅(qū)動，收卷速度的控制系統(tǒng)與拉伸機的驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，與拉伸機同步，受張力控制器的反饋控制。

5轉(zhuǎn)盤與空卷芯

當拉伸膜卷滿一個芯軸后，不允許停機更換卷芯，因此轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)回180°，母卷轉(zhuǎn)離出來，空卷芯進入收卷位置，然后切斷拉伸膜，將拉伸膜貼在新的卷芯上，繼續(xù)進行收卷。

二、拉伸膜張力對收卷質(zhì)量的影響

為了牽引拉伸膜并將其卷到卷芯上，必需給拉伸膜施加一定拉伸并張緊的牽引力，其中張緊拉伸膜的力即為張力。尋常由于拉伸膜的材料厚度及性能不同，以及選用的收卷方式也有不同，張力的大小可設定為100～600N之間。

收卷張力的大小直接影響產(chǎn)品收卷的質(zhì)量及收得率。張力過大，收卷過緊，拉伸膜簡單產(chǎn)生皺紋;張力不足，帶入膜層的空氣量過多，母卷拉伸膜的密度小，拉伸膜簡單在芯卷上產(chǎn)生軸向滑移及嚴重的錯位，以至造成無法卸卷。分切時放卷軸產(chǎn)生大幅度搖擺，影響分切拉伸膜的質(zhì)量。所以收卷機必需具有良好的張力控制系統(tǒng)。

三、收卷輥的控制系統(tǒng)

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收卷輥的控制主要包括速度控制和張力控制兩部分。拉伸膜收卷時，隨著母卷直徑增大，假使收卷輥的轉(zhuǎn)速依舊不變，則隨著收卷線速度的增大，必然引起收卷張力的遞增，(由于從牽引裝置送出的拉伸膜速度是不變的)，這樣不僅會造成膜卷的內(nèi)松外緊，外層拉伸膜把內(nèi)層拉伸膜壓皺，而且分切時也會增加復卷難度，影響分切質(zhì)量。因此，收卷輥的收卷轉(zhuǎn)速必需隨著母卷直徑的增大而減小。

收卷輥的控制方案主要有以下三種：

1采用張力傳感器直接進行張力檢測的控制方案

張力傳感器安裝在張力檢測輥的軸承下面，將檢測到的拉伸膜張力轉(zhuǎn)換成電信號，送到張力調(diào)理器中，與原設定的張力信號比較后，進行PID計算，然后輸入收卷電機控制器，達到控制收卷輥轉(zhuǎn)速的目的。

一般收卷輥的線速度設定為牽引機輸出速度的105%～110%，實際上，由于拉伸膜的彈性及張力力矩的影響，收卷輥的線速度不會超過牽引機的輸出速度。這種方案的優(yōu)點是控制精度高，動態(tài)性能好，適用范圍廣。

2采用浮動輥間接進行張力檢測的控制方案

本方案是在跟蹤輥前裝一套浮動輥，浮動輥的位置用一個電位器進行檢測，張力控制的方式是靠維持浮動輥的位置盡量不變來保持張力的恒定。由于機械結(jié)構(gòu)較繁雜，所以很少采用。

3采用磁粉離合器控制輸入收卷輥的轉(zhuǎn)動力矩，以達到張力穩(wěn)定的控制方案磁粉離合器由主動部分和從動部分組成，通過萬向聯(lián)軸器等傳動機構(gòu)與收卷輥相連，中間填入微細鐵磁粉作為力矩傳遞媒介。激磁線圈通入一定電流形成磁場。磁粉被磁化。磁化后的磁粉相互吸引而形成鏈條狀排列。主動部分以恒速轉(zhuǎn)動時，破壞磁粉鏈之間的聯(lián)接力而形成圓周切向力。該切向力與磁粉圈半徑的乘積便是驅(qū)動從動部分收卷的轉(zhuǎn)動力矩，實現(xiàn)在連續(xù)的轉(zhuǎn)動中將輸出力矩從主動部分耦合到從動部分。

若給定激磁電流不變，則輸出轉(zhuǎn)矩：

M=r·∑τ=常數(shù)

式中：r磁粉離合器磁粉圈半徑;

τ磁粉鏈形成的切向阻力。

而拉伸膜張力為：F=M/P=r·∑τ/ρ

式中：ρ膜卷半徑。

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隨著拉伸膜母卷的ρ值逐漸增大，若轉(zhuǎn)矩M不作變化，必導致張力F減小，張力的變化觸發(fā)傳感機構(gòu)，發(fā)出一反饋信號U2，與給定信號U1疊加而成綜合信號△U增大(設定△U=U1U2)，經(jīng)過電路的轉(zhuǎn)換，使輸出轉(zhuǎn)矩M加大，張力F得以保持不變。達到張力穩(wěn)定。

四、結(jié)語

1拉伸膜收卷的質(zhì)量主要受拉伸膜收卷張力的影響，因此收卷輥的控制系統(tǒng)是關(guān)鍵所在。

2拉伸膜的收卷質(zhì)量還受其他因素的影響，如拉伸膜的材料、溫度、性質(zhì)(如彈塑性)以及拉伸膜厚度的均勻性等等的影響。因此，設定的收卷張力必需與拉伸膜的這些特性相適應。

3拉伸膜收卷時的張力衰減及張力補償也是影響收卷質(zhì)量