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【要文】張力控制在卷曲設備中的重要性及應用

2021-01-09 16:50:59 techmach 765

       任何基材加工機器的起始點都是放卷,無論什么型式:帶軸型,無軸型、驅動或非驅動型,都可控制張力。  張力就是對線材、帶材的表面拉伸力,其常應用在長材料的加工過程中,比如:紙、膠片、線、電纜、各種薄膜和繩等。

為什么設備要進行張力控制

1、穩定的傳送材料

防止橫向滑動

防止材料和輥子之間的滑動

防止波動

防止纏繞

如果材料張力比較小,則材料和輥子之間摩擦力減小,就會產生打滑。如果張力繼續減小,材料就會發生粘附和松弛,甚至材料會纏繞在輥子上,導致材料斷裂甚至機器損壞,

2、防止變形,否則會發生皺紋,收縮

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3、確保尺寸寬度、厚度、孔距、折痕等精度。主要是考慮張力不同會影響到材料的整個拉伸度不同,從而影響到最終產品的尺寸精度。

4、材料卷起,發生褶皺、橫向偏移、產生間隙、確保牢固性、確保卷徑


張力控制系統基本結構


張力控制最基本的結構如下圖,包括收卷、放卷和進給驅動三個部分。整個系統的收放卷速度由進給驅動電機的轉速來決定。下圖中的系統為傳統形態的張力控制系統結構,采用了磁粉制動器和磁粉離合器的形式。

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在實際的工程應用中,最常用的張力控制模式主要有以下兩種:

1、磁粉制動器(離合器)+張力控制器模式

磁粉制動器(離合器)是采用磁性鐵粉作為扭矩傳遞媒體,其扭矩特性與滑差無關,其實際傳遞扭矩與勵磁電流成正比。

優缺點:

張力控制比較穩定,控制方式簡單。

在旋轉過程中,磁粉和旋轉軸一直處于摩擦狀態,由于散熱的原因,無法實現高速的卷繞。隨著制動器溫度的升高,會出現傳遞轉矩下降的現象。

2、張力控制專用變頻器模式

張力控制器和卷筒驅動裝置結合為一體,節省安裝體積和成本。

張力控制方式

1、手動張力控制方式

手動張力控制就是在收卷和放卷過程中,通過人工分階段調整張力的幅值,以滿足不同階段的張力控制。

由于采用人工調節,而且分不同的步長,其無法保證整個過程中張力的恒定。由于張力采用人工調節,一般為電位器模式,其張力的調節精度比較差。一般應用在張力控制精度要求不是很高,自動化程度要求不高的場合

2、卷徑檢測式張力控制方式

所謂卷徑檢測方式就是在變頻器收卷和放卷過程中,自動檢測卷徑的變化,并實時調整收卷和放卷的力矩的方法。其又稱為半自動式張力控制或者是張力開環控制。

問題:由于受到執行機扭矩變化、線性和機械損耗等影響,張力絕對控制精度不高。

應用場合:多用在用戶無法安裝張力反饋裝置的場合。

3、全自動張力控制方式

全自動張力控制方式實際上就是張力閉環控制,其對應張力控制系統內部有張力傳感器。其實際控制模式為張力的PID控制器。

優缺點:

對于該種控制方式,當PID參數調節不當時,其跟蹤效果會比較差,特別是系統內部出現一個比較大的擾動時,會出現一個很長的調節過程,影響整個系統的穩定。

由于其進行了張力的閉環控制,其可以實現高精度的張力控制。


作為卷曲行業知名廠商,鈦瑪科公司一直致力研究幫客戶解決在生產過程中遇到的張力控制問題,并為客戶提供多種張力型號的選擇:


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鈦瑪科張力系統廣泛應用在造紙、塑料薄膜、包裝、印刷、紡織印染、衛生用品、瓦楞紙等行業中。目前在鋰電池行業,針對于隔膜、極片等生產線,廣泛應用在涂布機、輥分、分切機、模切機、卷繞機、拉幅機等設備上。

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