為了降低成本,提升產(chǎn)品檔次,提高產(chǎn)品競爭力,根據(jù)印刷機(jī)械對控制系統(tǒng)的運(yùn)算速度和穩(wěn)定性要求較高的特點(diǎn),現(xiàn)市場上已成功開發(fā)了AP系列張力控制系統(tǒng)。此全自動控制系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)一步推動了國內(nèi)凹版印刷機(jī)市場的發(fā)展,該系統(tǒng)適用于各種印刷包裝機(jī)械系統(tǒng)。它由七臺交流矢量電機(jī)分別驅(qū)動雙工位放卷軸、放卷牽引輥、主電機(jī)、收卷牽引輥、及雙工位收卷軸進(jìn)行張力控制,用擺輥進(jìn)行張力檢測,PLC進(jìn)行中央控制,觸摸屏操作并可同時(shí)完成自動卷徑檢測、自動卷徑運(yùn)算、卷徑報(bào)警、收放卷全自動裁切、錐度控制、計(jì)長、收放卷正反向切換、收放卷停機(jī)張力保持、故障檢測與故障診斷信息技術(shù)、凹印機(jī)管理技術(shù)、遠(yuǎn)距離技術(shù)支持等功能。
一、凹版印刷機(jī)張力控制系統(tǒng)的組成特性
系統(tǒng)由雙工位放卷、放卷牽引、收卷牽引、雙工位收卷張力控制及主電機(jī)控制等五部分組成。下面針對這五部分的各自特點(diǎn)分別進(jìn)行闡述:放卷張力控制包含張力檢測單元、張力運(yùn)算單元、伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自動卷徑檢測單元、預(yù)驅(qū)動控制及自動裁切控制等。
張力控制系統(tǒng)中所用的張力檢測單元為氣壓浮動輥式張力檢測裝置,通過對連接在檢測輥浮動擺臂上的氣缸氣壓的調(diào)節(jié)來檢測料膜張力。當(dāng)氣缸氣壓設(shè)定后,擺臂上的氣缸推力即為定值,該控制模式的原理是通過材料線速度與實(shí)際卷徑計(jì)算一個(gè)匹配頻率設(shè)定值f1,再通過張力(位置)反饋信號進(jìn)行PID運(yùn)算產(chǎn)生一個(gè)頻率調(diào)整值f2,最終頻率輸出為f=f1+f2。f1可以基本使收(放)卷輥的線速度與材料線速度基本匹配,然后f2部分只需稍微調(diào)整即可滿足控制需求,很好地解決了閉環(huán)控制中響應(yīng)快速性和控制穩(wěn)定性地矛盾。處于平衡態(tài)的該系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生較強(qiáng)干擾時(shí),如系統(tǒng)瞬間來不及反應(yīng),則料膜上的張力波動可暫時(shí)由浮動輥吸收。因此浮動輥檢測是一種較為優(yōu)越的檢測方式。
在使用期間同時(shí)要注意
?。?)每段張力恒定,擺杠擺動幅度小;
?。?)要有必要的保護(hù)并且操作方便;
?。?)加減速和運(yùn)行要平穩(wěn),無速度突變;
?。?)起停要平穩(wěn)無沖擊,材料不得起皺;
?。?)主機(jī)啟動自動運(yùn)算直徑與材料厚度。
?。?)接料時(shí)兩收卷的表面線速度相等實(shí)現(xiàn)快速換卷;
?。?)低頻轉(zhuǎn)矩特性好,速度精度高;
?。?)要保證在各段材料張力恒定、速度同步、響應(yīng)快;
?。?)收放卷換料方便,無張力突變而影響套色;
二、凹版印刷機(jī)主電機(jī)控制系統(tǒng)
主電機(jī)控制在整個(gè)張力系統(tǒng)中占有重要的地位,整個(gè)系統(tǒng)的線速度都與主電機(jī)所驅(qū)動的版輥進(jìn)行同步,主電機(jī)速度的穩(wěn)定性直接影響套印質(zhì)量。
(1)本系統(tǒng)中主電機(jī)控制由日本安川矢量變頻器和ABB矢量變頻專用電機(jī)組成,采用帶編碼器(PG)的閉環(huán)矢量控制,具有優(yōu)越的電氣性能。
(2)本系統(tǒng)中主電機(jī)的啟動、點(diǎn)動、空運(yùn)轉(zhuǎn)、升降速、停止、急停等一系列控制均采用多點(diǎn)操作,極大的方便了用戶使用。
三、凹版印刷機(jī)收卷張力控制系統(tǒng)
收卷張力控制該部分包含張力檢測單元、張力運(yùn)算單元、伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)、預(yù)驅(qū)動控制及自動裁切控制等。
?。?)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)由兩臺日本安川矢量變頻器和兩臺ABB矢量變頻專用電機(jī)組成。
?。?)收卷張力中包含有非線性錐度張力控制,很好的錐度張力控制可以使收卷獲得滿意的效果,有效的克服菊芯、抽芯等現(xiàn)象。
?。?)張力檢測單元采用氣壓浮動輥式張力檢測裝置
(4)預(yù)驅(qū)動控制及自動裁切控制是實(shí)現(xiàn)新舊料卷進(jìn)行平穩(wěn)切換的關(guān)鍵,該部分動作控制全部由PLC程序自動完成,用戶只需操作兩個(gè)按鈕,便可自動完成料架運(yùn)行、料架定位、裁切大臂抬起、預(yù)驅(qū)動、裁切膠輥下壓、裁切、大臂收回、張力切換等一系列動作。
?。?)張力運(yùn)算單元采用日本三菱PLC或德國SIEMENSPLC作為運(yùn)算系統(tǒng)的核心,PLC技術(shù)參數(shù)同放卷張力運(yùn)算單元。
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