薄膜收卷机的操作机理及张力控制
薄膜收卷机的操作机理及张力控制
一、薄膜收卷的机理1 张力检测辊此辊是控制薄膜收卷时合理张力的主要部件，通常薄膜的张力通过张力辊两端轴承下方的压力传感器进行检测，检测的信号通过电子线路，控制收卷电机的转速，以保证适当的收卷张力。
2 展平辊使薄膜展平，消除薄膜在拉伸应力作用下产生的一些纵向皱纹。
3 跟踪辊在收卷机卷芯的前面装有一个可以改变位置的跟踪辊（也称压紧辊），其主要作用是将薄膜压靠在收卷卷芯上，实行接触收卷或小间隙收卷，以将平整的薄膜迅速地转到卷芯上，实现平整收卷的目的。
同时，借助跟踪辊对母卷施加一定的压力，及时排除收卷时膜层间的空气，使母卷不变松。
一般使用跟踪辊后母卷中的空气含量可减至12%～18%。
4 收卷辊由收卷电机驱动，收卷速度的控制系统与拉伸机的驱动系统联网，与拉伸机同步，受张力控制器的反馈控制。
5 转盘与空卷芯当薄膜卷满一个芯轴后，不允许停机更换卷芯，因此转盘转回180°，母卷转离出来，空卷芯进入收卷位置，然后切断薄膜，将薄膜贴在新的卷芯上，继续进行收卷。
二、薄膜张力对收卷质量的影响为了牵引薄膜并将其卷到卷芯上，必须给薄膜施加一定拉伸并张紧的牵引力，其中张紧薄膜的力即为张力。
通常由于薄膜的材料厚度及性能不同，以及选用的收卷方式也有不同，张力的大小可设定为100～600N之间。
收卷张力的大小直接影响产品收卷的质量及收得率。
张力过大，收卷过紧，薄膜容易产生皱纹；张力不足，带入膜层的空气量过多，母卷薄膜的密度小，薄膜容易在芯卷上产生轴向滑移及严重的错位，以至造成无法卸卷。
分切时放卷轴产生大幅度摆动，影响分切薄膜的质量。
所以收卷机必须具有良好的张力控制系统。
三、收卷辊的控制系统收卷辊的控制主要包括速度控制和张力控制两部分。
薄膜收卷时，随着母卷直径增大，如果收卷辊的转速仍然不变，则随着收卷线速度的增大，必然引起收卷张力的递增，（因为从牵引装置送出的薄膜速度是不变的），这样不仅会造成膜卷的内松外紧，外层薄膜把内层薄膜压皱，而且分切时也会增加复卷难度，影响分切质量。
收卷机操作规程
收卷机操作规程标题：收卷机操作规程引言概述：收卷机是一种常见的机械设备，广泛应用于印刷、纺织等行业。
正确的操作规程对于保证生产效率和产品质量至关重要。
本文将详细介绍收卷机的操作规程，包括安全操作、设备调试、卷取参数设置、故障排除和日常维护等方面。
正文内容：1. 安全操作1.1 穿戴个人防护装备：操作人员在使用收卷机时，应穿戴适当的个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、耳塞等，以保护自身安全。
1.2 清理工作区域：在操作收卷机之前，操作人员应清理工作区域，确保没有杂物或者障碍物，以防止意外发生。
1.3 紧急停机按钮：收卷机应配备紧急停机按钮，操作人员在发现异常情况时，应即将按下紧急停机按钮，以确保安全。
2. 设备调试2.1 机器开机准备：在开机前，操作人员应检查机器是否正常，如传动系统、电气系统等，确保设备处于良好的工作状态。
2.2 引导杆调整：根据卷取物料的宽度和厚度，调整引导杆的位置，保证卷取物料在卷取过程中的平稳性。
2.3 张力控制：根据卷取物料的性质和要求，调整张力控制装置，确保卷取物料的张力恰当，避免产生皱纹或者过紧的情况。
3. 卷取参数设置3.1 卷取速度调整：根据卷取物料的性质和要求，调整卷取速度，以保证卷取物料的质量和生产效率的平衡。
3.2 卷取宽度设置：根据卷取物料的宽度，调整卷取机的卷取宽度，确保卷取物料能够完整地被卷取。
3.3 卷取长度设置：根据卷取物料的长度要求，设置卷取长度，以保证卷取物料的长度准确。
4. 故障排除4.1 检查电源和电气连接：在浮现设备故障时，首先检查电源和电气连接是否正常，确保设备能够正常供电。
4.2 检查传动系统：检查传动系统是否存在松动或者磨损的情况，及时进行维修或者更换。
4.3 检查张力控制装置：如果卷取物料浮现张力不稳定的情况，检查张力控制装置是否正常工作，及时调整或者维修。
5. 日常维护5.1 清洁设备：定期清洁收卷机的各个部件，包括卷取辊筒、传动系统等，以保证设备的正常运行。
收放卷张力控制定义及应用
收放卷张力控制定义及应用收放卷张力控制定义及应用张力控制是指能够持久地控制原料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，也应有能力保证被分切物不破损。
张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。
若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多。
张力控制系统主要应用于对带材和线材生产线中的卷取机和开卷机的控制。
例如，为了提高产品质量，使所卷带材表面平整、厚度均匀和带卷紧而且齐，必须对卷取机（或开卷机）和压延机之间的张力进行控制，使之恒定。
控制张力的方法分为间接法和直接法两类。
间接法又可采用两种方式：一种是在保持驱动电动机的电枢电流恒定的条件下，通过调节使电动机的磁通量随带卷（或线卷）直径成比例地变化，维持张力的恒定；另一种方式是调节电动机电枢电压，使电枢电流随带卷直径成比例变化来保持张力恒定。
直接法是对张力的直接反馈控制。
用张力计测量实际的张力值,作为反馈信号,以控制张力恒定。
直接法的优点是控制系统简单，可避免卷径变化、速度变化和空载转矩等对张力的影响，精度较高。
缺点是张力计的响应速度较慢。
在实际工业生产中，间接法远比直接法应用为广。
所谓的张力控制，通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力，即输出多少牛顿。
反应到电机轴即能控制电机的输出转距。
真正的张力控制不同于靠前后两个动力点的速度差形成张力的系统，靠速度差来调节张力的实质是对张力的PID控制，要加张力传感器。
而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果，张力不是很稳定。
肯定会影响生产出产品的质量。
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。
薄膜分切机放卷至卷取的张力控制三
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
薄膜分切机放卷至卷取的张力控制三2—4卷取驱动
2—4—1卷取驱动的稳定
最终产品卷的品质如何，同卷取张力有关。
卷取时的速度变化、卷取
产品的重量变化，接触压力的变化等都会使张力产生变化。
因此，通过外部条件的补正来对应张力的变化，使卷取张力始终保持稳定所必须的。
这种补正是肉眼所看不见的，含有很多专有技术的非常重要的要素。
2—4—2获取最佳卷取张力的各种张力补正
为了保证卷取张力从初卷至终卷整个过程中的张力稳定，有必要进行
多种张力的补正。
引起卷取张力变动的主要原因如下：
①机械方面的机械损耗所引起的变化(回转数和卷取重量)
②接触辊的接触压力(接压量和卷取速度)
③加减速时的卷轴惯性(加减速时间和卷芯及卷取重量)
专注下一代成长，为了孩子。
薄膜收卷机的操作机理及张力控制
1张力检测辊此辊是控制薄膜收卷时合理张力的主要部件，通常薄膜的张力通过张力辊两端轴承下方的压力传感器进行检测，检测的信号通过电子线路，控制收卷电机的转速，以保证适当的收卷张力。
2展平辊使薄膜展平，消除薄膜在拉伸应力作用下产生的一些纵向皱纹。
3跟踪辊在收卷机卷芯的前面装有一个可以改变位置的跟踪辊（也称压紧辊），其主要作用是将薄膜压靠在收卷卷芯上，实行接触收卷或小间隙收卷，以将平整的薄膜迅速地转到卷芯上，实现平整收卷的目的。
同时，借助跟踪辊对母卷施加一定的压力，及时排除收卷时膜层间的空气，使母卷不变松。
一般使用跟踪辊后母卷中的空气含量可减至12%～18%。
4收卷辊由收卷电机驱动，收卷速度的控制系统与拉伸机的驱动系统联网，与拉伸机同步，受张力控制器的反馈控制。
5转盘与空卷芯当薄膜卷满一个芯轴后，不答应停机更换卷芯，因此转盘转回180°，母卷转离出来，空卷芯进入收卷位置，然后切断薄膜，将薄膜贴在新的卷芯上，继续进行收卷。
二、薄膜张力对收卷质量的影响为了牵引薄膜并将其卷到卷芯上，必须给薄膜施加一定拉伸并张紧的牵引力，其中张紧薄膜的力即为张力。
通常由于薄膜的材料厚度及性能不同，以及选用的收卷方式也有不同，张力的大小可设定为100～600N之间。
收卷张力的大小直接影响产品收卷的质量及收得率。
张力过大，收卷过紧，薄膜轻易产生皱纹；张力不足，带入膜层的空气量过多，母卷薄膜的密度小，薄膜轻易在芯卷上产生轴向滑移及严重的错位，以至造成无法卸卷。
分切时放卷轴产生大幅度摆动，影响分切薄膜的质量。
所以收卷机必须具有良好的张力控制系统。
收卷辊的控制主要包括速度控制和张力控制两部分。
薄膜收卷时，随着母卷直径增大，假如收卷辊的转速仍然不变，则随着收卷线速度的增大，必然引起收卷张力的递增，（因为从牵引装置送出的薄膜速度是不变的），这样不仅会造成膜卷的内松外紧，外层薄膜把内层薄膜压皱，而且分切时也会增加复卷难度，影响分切质量。
软包人必须要知道的收卷张力主要控制参数
软包人必须要知道的收卷张力主要控制参数【看点】薄膜经分切后，应立即进入收卷部。
薄膜收卷也是薄膜加工生产很重要的环节之一其加工质量的好坏影响到分切后成品的质量。
收卷控制张力对薄膜质量也起着至关重要的作用，所以说收卷张力控制系统主要控制参数是必须要知道的。
【正文】收卷张力控制系统主要控制参数1.张力设定。
薄膜收卷前，需要针对薄膜的性能及选用的收卷方式，设定收卷张力的大小。
通常，设备具备的张力调节范围为100~600N。
2.调节张力衰减值。
薄膜收卷后，随着收卷直径增大，如果卷芯旋转速度不变，薄膜的收卷张力就会越来越大。
而薄膜与薄膜之间又都夹着一定的空气，即使在恒定的张力条件下，外层薄膜也会将内层薄膜压皱，影响薄膜的表观质量。
解决问题的最好办法就是改变薄膜的收卷速度，根据薄膜的生产速度及薄膜的厚度，按一定的规律将薄膜的张力自动进行衰减。
收卷张力衰减控制的质量，也是衡量薄膜收卷质量的重要标准之一。
通常，不同直径下的张力值（张力衰减）在收卷之前要预先输入计算机内，在生产过程中，操作人员再根据薄膜收卷情况随时进行调节。
3.张力补充。
薄膜收卷时，薄膜的收卷张力在以下情况下会发生明显的变化：收卷工位转化时；将薄膜切断并转换到新的卷芯表面，卷径突然变化时；牵引速度有明显变化时；各系统的转动惯量不同时。
收卷过程中的张力变化，必然影响换卷的平稳过渡，经常出现换卷的平稳过渡，经常出现换卷断膜现象。
因此，必须设有张力补充装置，以实现软启动、软停止，防止收卷薄膜出现皱纹。
薄膜的张力是通过张力辊两端轴承下方的压力传感器进行检测的，检测的信号通过电子线路，控制收卷电机的转速。
薄膜收卷张力控制动力学分析
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ Байду номын сангаас ￣ｓ ］ Ｔ ｈ ｉ ｎ ｆ ｉ ｌ ｍ ； Ｗｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ； Ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ； Ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｌ ａ ｙ ｓ ｉ ｓ
经简化 ， 在收卷过程中 ， 卷料以线速度为 Ｖ ＝ ｏ Ｊ ・ ｒ 逐渐增 大， 根据公 式Ｔ ＝ Ｆ ・ Ｒ可知 ， 薄膜 张力也会产生相应的变化。在实际生产中 ， 卷料 电 目前 ， 卷对卷 的技术 已在带材 、 纺织 、 造纸等行业 中有 广泛应用 ｜ ｌ Ｊ ， 机通常只存 在电动状态 ， 收料卷所受 动力矩为电磁转矩 ， 阻力为薄膜张 但对于薄膜这类 柔性材料来说 ． 卷对卷的传输方式对于材料物理 特性 力产生 的力矩和摩擦转矩 ． 将多轴传动等效 为电机单轴传动 ． 对 收料 的保护还存在很多问题 ， 在传动过程中 ， 张力时常波动 ． 给产品的质量 卷受力 分析如 图 ２ 。 和生产效率带来 了很大 的影响 。 在实际收 、 放卷 的过程中 ． 由于外层薄 膜对内部薄膜形成 了径 向压力 ． 内部薄膜所受的张力并不 等于卷绕 时 设备施加的张力 ． 而是 随着卷径 的变化而变化 这很容 易引起 卷芯部 分 的薄膜 出现折皱 、 层 间滑 移 、 破损等质量 问题 。如何保证在传输及 收、 放卷过程中， 柔性薄膜性质 的稳定（ 薄膜发生的形变量 恒定且 能达 到生产要求） ， 在收卷过程 中料卷不折皱 、 不滑移 、 端 面整齐 ， 是 值得我 们研究的问题 图 ２ 收 料 卷 受 力 模 型 针对上述 问题 ．本文对薄膜收卷时所受 的张力进行动力 学分 析， Ｆｉ ｇｕ ｒ ｅ ２ Ｔｈ ｅ ｆ ｏｒ ｃ ｉ ｎ ｇ ｍｏｄ ｅｌ ｏ ｆ ｒ ｅ ｗｉ ｎ ｄｉ ｎ ｇ ｆ Ｏ 从而得出薄膜所受张力 与速度及卷径之间的关系 ． 为设计 恒张力控制 系 统 提 供 参 考
毕业设计(论文)收卷机中张力控制系统的设计
摘要张力控制是生产过程中极其重要的一环，良好的张力控制能够确保产品质量，提高生产效率。
本文主要介绍了张力控制变频收卷的控制原理。
此技术能够保证收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大；大卷启动时张力过小的现象。
收卷中张力的控制就现在来说还是个难题，文章中基于建立的数学模型，介绍了变频收卷的原理,按照一定的控制策略进行数据处理，实时调整控制信号。
通过PLC进行卷径的计算，改变变频器的输出频率，对电机进行控制。
对收卷而言，随着卷径的逐渐增大，转矩的值也随之增大，变频器输出的速度将随之减少，符合收卷的基本原理，同时张力也在控制之中。
系统实现了收卷张力的工艺定量化，完成了转矩和速度的自动跟踪转变。
为了改进系统的控制性能，我们必须改进控制的策略。
在收卷系统中，传统的PI控制不能够很好地满足张力控制的精度，稳定程度。
所以文章在最后提出了模糊自适应PID控制方法，应该是以后张力控制算法的主流研究方向。
关键词：变频器，收卷，张力控制ABSTRACTGood tension control improves product quality and productivity。
The article introduces the control principle of tension controlled variable frequency。
This technology makes the whole winding process stable and avoids the over tension of small winding and keep tension not getting too small in big rolling。
The control of tension upon rolling-up is the conundrum at present。
This article not only based the math model，but also introduced the project of invariable tension control according PLC which calculated the rolling diameter and adjusted the output frequency of transducer。
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1张力检测辊
此辊是控制薄膜收卷时合理张力的主要部件，通常薄膜的张力通过张力辊两端轴承下方的压力传感器进行检测，检测的信号通过电子线路，控制收卷电机的转速，以保证适当的收卷张力。
2展平辊
使薄膜展平，消除薄膜在拉伸应力作用下产生的一些纵向皱纹。
3跟踪辊
在收卷机卷芯的前面装有一个可以改变位置的跟踪辊（也称压紧辊），其主要作用是将薄膜压靠在收卷卷芯上，实行接触收卷或小间隙收卷，以将平整的薄膜迅速地转到卷芯上，实现平整收卷的目的。
同时，借助跟踪辊对母卷施加一定的压力，及时排除收卷时膜层间的空气，使母卷不变松。
一般使用跟踪辊后母卷中的空气含量可减至12%～18%。
4收卷辊
由收卷电机驱动，收卷速度的控制系统与拉伸机的驱动系统联网，与拉伸机同步，受张力控制器的反馈控制。
5转盘与空卷芯
当薄膜卷满一个芯轴后，不答应停机更换卷芯，因此转盘转回180°，母卷转离出来，空卷芯进入收卷位置，然后切断薄膜，将薄膜贴在新的卷芯上，继续进行收卷。
二、薄膜张力对收卷质量的影响
为了牵引薄膜并将其卷到卷芯上，必须给薄膜施加一定拉伸并张紧的牵引力，其中张紧薄膜的力即为张力。
通常由于薄膜的材料厚度及性能不同，以及选用的收卷方式也有不同，张力的大小可设定为100～600N之间。
收卷张力的大小直接影响产品收卷的质量及收得率。
张力过大，收卷过紧，薄膜轻易产生皱纹；张力不足，带入膜层的空气量过多，母卷薄膜的密度小，薄膜轻易在芯卷上产生轴向滑移及严重的错位，以至造成无法卸卷。
分切时放卷轴产生大幅度摆动，影响分切薄膜的质量。
所以收卷机必须具有良好的张力控制系统。
收卷辊的控制主要包括速度控制和张力控制两部分。
薄膜收卷时，随着母卷直径增大，假如收卷辊的转速仍然不变，则随着收卷线速度的增大，必然引起收卷张力的递增，（因为从牵引装置送出的薄膜速度是不变的），这样不仅会造成膜卷的内松外紧，外层薄膜把内层薄膜压皱，而且分切时也会增加复卷难度，影响分切质量。
因此，收卷辊的收卷转速必须随着母卷直径的增大而减小。
收卷辊的控制方案主要有以下三种：
1采用张力传感器直接进行张力检测的控制方案
张力传感器安装在张力检测辊的轴承下面，将检测到的薄膜张力转换成电信号，送到张力调节器中，与原设定的张力信号比较后，进行ＰＩＤ计算，然后输入收卷电机控制器，达到控制收卷辊转速的目的。
一般收卷辊的线速度设定为牵引机输出速度的105%～110%，实际上，由于薄膜的弹性及张力力矩的影响，收卷辊的线速度不会超过牵引机的输出速度。
这种方案的优点是控制精度高，动态性能好，适用范围广。
2采用浮动辊间接进行张力检测的控制方案
本方案是在跟踪辊前装一套浮动辊，浮动辊的位置用一个电位器进行检测，张力控制的方式是靠维持浮动辊的位置尽量不变来保持张力的恒定。
由于机械结构较复杂，所以很少采用。
3采用磁粉离合器控制输入收卷辊的转动力矩，以达到张力稳定的控制方案磁粉离合器由主动部分和从动部分组成，通过万向联轴器等传动机构与收卷辊相连，中间填入微细铁磁粉作为力矩传递媒介。
激磁线圈通入一定电流形成磁场。
磁粉被磁化。
磁化后的磁粉互相吸引而形成链条状排列。
主动部分以恒速转动时，破坏磁粉链之间的联接力而形成圆周切向力。
该切向力与磁粉圈半径的乘积便是驱动从动部分收卷的转动力矩，实现在连续的转动中将输出力矩从主动部分耦合到从动部分。
若给定激磁电流不变，则输出转矩：
Ｍ＝ｒ·∑τ＝常数
式中：ｒ磁粉离合器磁粉圈半径；
τ磁粉链形成的切向阻力。
而薄膜张力为：Ｆ＝Ｍ／Ｐ＝ｒ·∑τ／ρ
式中：ρ膜卷半径。
随着薄膜母卷的ρ值逐渐增大，若转矩Ｍ不作变化，必导致张力Ｆ减小，张力的变化触发传感机构，发出一反馈信号U2，与给定信号U1叠加而成综合信号△U增大（设定△U ＝U1U2），经过电路的转换，使输出转矩Ｍ加大，张力Ｆ得以保持不变。
达到张力稳定。
四、收卷张力的衰减及张力补偿
一般认为薄膜收卷时维持薄膜张力的恒定是最有利于薄膜成品表观质量的。
但实际上，由于薄膜层之间都夹有一定的空气（12%～18%），因此，即使在恒定的张力条件下也会出现外层薄膜将内层薄膜压皱的现象。
解决这个问题的方法是随着母卷直径的增加，按一定的规律将薄膜的张力自动进行衰减。
通常不同直径下的张力衰减值，在收卷之前要预先输入计算机内，在生产过程中，操作人员再根据薄膜收卷情况随时进行调节。
薄膜换卷时，薄膜转换到新的卷芯表面，卷径忽然变化，收卷辊的转速、各系统的转动惯量都发生大的变化，引起张力的突变，以致经常出现换卷断膜现象。
因此，在薄膜的张力控制系统内，必须设有张力补偿装置，用以实现软起动、软停止，防止收卷的薄膜产生皱纹。
五、结语
1薄膜收卷的质量主要受薄膜收卷张力的影响，因此收卷辊的控制系统是要害所在。
2薄膜的收卷质量还受其他因素的影响，如薄膜的材料、温度、性质（如弹塑性）以及薄膜厚度的均匀性等等的影响。
因此，设定的收卷张力必须与薄膜的这些特性相适应。
3薄膜收卷时的张力衰减及张力补偿也是影响收卷质量的重要因素。
4为保证张力检测的准确性，在使用前，收卷机构的张力检测辊必须在高于最大生产速度125倍的速度下，进行动平衡处理，且使用时薄膜在其表面应有足够大的包角。
(end)。