浮動輥張力控制

浮動輻在印刷機收放卷張力控制中的應用L氣或三聯(lián)件L精密弱壓閥L氣或三聯(lián)件L精密弱壓閥3.低摩擦氣缸4節(jié)-溫閥5.消聲器圖3免拿原理圖L牽引輸L導向轅土汗■輟土氣舒土變位器6-膜悲L齒輪圖1單浮說輾張力控制系統(tǒng)在卷材的生產加上中比如成卷薄膜或紙張等的印刷、涂布，有放卷、收卷等有關卷取操作的工序，卷材張力在動態(tài)地變化。而在張力控制系統(tǒng)中，會包含以下氣動產品：氣動三聯(lián)件、精密調壓閥、低摩擦氣缸等，其中最重要是部件精密調壓閥、低摩擦氣缸。就是在卷取過程中，為保證生產效率和卷材的表面質量保持恒定的張力是十分必要的。本文介紹一種在工作中經常采用的張力自動控制方法一一孚動輥式張力自動控制系統(tǒng)。刖言在卷取操作工序中卷筒的直徑是變化的直徑韻變化會引起卷材張力的變化：張力過小卷材會松弛起皺在橫向二也會走偏。張力過大。會導致卷材拉伸過度，在縱向上會出觀張刀線，在膜卷的表面上會出現隆起的筋條：甚至會使卷構變形斷裂。影響張力控制的主要因素有機械損耗、薄膜拉伸彈性率、加減速時膜卷慣性引起的張力變化、卷取電機和驅動裝置的特性等。在卷取的過程中，為保證生產效率和卷材的表面質量，保持恒定的張力是十分必要的.張力自動控制系統(tǒng)的分類在實際生產中，如果以中心收卷方式來卷取薄膜，膜卷的角速度是動態(tài)變化的，同時前面輸送來的薄膜的速度也是隨著生產速度而改變，這些都造成膜卷的張力是動態(tài)變化的。為了使薄膜的張力保持恒定，就必須使到卷筒的轉速能夠根據膜卷張力的大小自動調整。按控制原理基本上可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種。1.開環(huán)控制所謂開環(huán)控制就是在控制系統(tǒng)中，沒有張力檢測裝置和反饋環(huán)節(jié)，或者只有檢測裝置而沒有反饋環(huán)節(jié)的控制形式，該方式通常采用力矩控制模式，直接控制電機轉矩，控制過程中需要對機械損耗、靜態(tài)慣量、動態(tài)慣量、加減速等做補償，控制精度和穩(wěn)定性較差。2.閉環(huán)控制閉環(huán)控制就是具有檢測裝置和反饋環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制的隨機性很強，具有較高的控制精度，閉環(huán)控制的反饋方式很多，常用的有橋式壓力傳感器和浮動輥式張力傳感器兩種。這里介紹的就是采用浮動輥間接進行張力檢測的控制方案，該方式通常采用伺服控制模式，直接控制電機轉速。浮動輥張力檢測控制原理1.單浮動輥張力控制系統(tǒng)單浮動輥張力控制系統(tǒng)如圖1所示，該系統(tǒng)主要由浮動輥3、低摩擦氣缸4、電位器5等組成。當氣缸上腔接入壓縮空氣時，作用于薄膜上的張力為輥重力垂直分力與氣缸垂自作用力之和。由于浮動輥擺角較小.擺動過程中垂直分力基本不變，因此，直接改變氣缸的壓力就能調整薄膜的張力，張力大小與膜卷直徑無關。在卷繞過程中，當張力發(fā)生變化時，浮動輥相應擺動，電位器間接檢測出張力變化，籍ID調整后控制卷取速度，保持薄膜張力恒定。在應用于中心卷取過程中，除了上述實時張力控制外，還存在隨著膜卷直徑增大、膜卷線速度不變的情況下，角速度逐漸減小的過程。開始時卷材作用在浮動輥上的拉力與輥自身的重力、氣缸的推力相平衡，浮動輥處于中間的平衡位置。隨著膜卷直徑的增大。浮動輥3向上擺動，帶動電位器5旋轉，使反饋信號偏離了原平衡點電壓值。該信號與給定電壓信號相比較，得出偏差值，經積分運算后，調整電機速度，使電機的轉速下降，卷材的張力恢復到給定值，浮動輥又回到原來的平衡位置。在整個卷繞過程中隨著膜卷直徑的增大，電機轉速不斷進行調整，使薄膜張刀保存恒定。通常情況下膜卷直徑變化范圍一般為5-8倍，采用伺服驅動模式時，調速范圍可以達到10倍左右。2.雙浮動輥控制方式在高速運行或低張力收卷過程中，對張力的要求更為突出，單浮輥控制雖然可以吸收一些張力波動，但浮動輥運動過程中本身重量引起的慣量變化也會使薄膜張力發(fā)生變化。如圖2所示，采用雙浮動輥方式相對于單浮動輥來說，輥擺動幅度為單根的一半，同時由于每根浮動輥重量可以做得較輕。慣量引起的張力變化也小。如每根浮動輥重量為原來1/2,可使得張力變化量為原來的1/4,使薄膜收卷過程中張刀更為穩(wěn)定。浮動輥安裝的注意事項浮動輥在張力的自動控制過程中起到檢測張力變化的作用，同時浮動輥可以吸收或緩沖張力跳變對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。浮動輥正確的安裝、使用對整個控制系統(tǒng)的反應靈敏度有很大的關系.下面是浮動輥系統(tǒng)安裝酬一些需要注意的環(huán)節(jié).張力輥在工作狀態(tài)下只承受單向的壓力，氣缸可以單邊接壓縮氣體，出氣孔可以直通大氣，這樣只需要控制進氣口的壓力。氣缸的出氣孔安裝一個節(jié)流閥，可以通過它來控制排氣的速度，使氣缸有一個背壓，可以防止氣缸前沖速度過快而產生沖擊。使用時節(jié)流閥應調整到合適位置，兼顧張力檢測的靈敏度.浮動輥的氣動原理如圖3所示。氣缸采用低摩擦氣缸(FUJIKURA氣缸)，可以減小活塞跟缸體的摩擦力，提高氣缸的反應靈敏度。當作用在浮動輥上的拉力有較小的波動時，也能夠產生波動而引起電位器做出反應。調壓閥必須采用精密調壓閥。精密調壓閥酌穩(wěn)壓精度高，可以減小進氣口氣體壓力的波動而引起擺輥的跳動導致張力的變化。同時，當膜卷的張力增大時逆時針方向的轉矩大于順時針方向的轉矩時，氣缸向上運動。則氣缸進氣口到調壓閥之間的氣體受到壓縮，壓力增大，精密調壓閥通過排氣口迅速將氣體排出，使氣缸內的氣體壓力保持不變。在需要錐度控制場合，經常將精密調壓閥改為E/P轉換閥，通過控制氣缸不同壓力來改變卷繞過程中的張刀變化。膜卷在浮動輥上要有足夠大的包角.如圖4所示，薄膜在輥上的包角為幔^獻謎帕U詮跎獻糜行山狹?=FCOS?1，+FCOS?2：且？1，十?2二?-帷H綣越小，?1與?2之和越大，則F嵋不嵩叫。蛛甌臉薪洗蜻惱帕P淆拍克鷺《醯陌詼醯土爍《醵哉帕py希從①牧槊舳齲?浮動輥的擺動范圍內安裝機械限位緩沖裝置?？梢栽跉飧椎男谐痰慕K點起到緩沖的作用，避免活塞在行程的終點撞擊缸體從而可以延長氣缸的使用壽命。(s)電位器采用360度旋轉的導電電位器.其有效擺角為33