龐少朋

凹印機(jī)的張力控制系統(tǒng)通過(guò)擺輥來(lái)實(shí)現(xiàn)張力的檢測(cè)，在擺輥端頭安裝了張力檢測(cè)電位器，當(dāng)張力發(fā)生變化時(shí)，張力檢測(cè)電位器的檢測(cè)值也會(huì)隨之發(fā)生變化，此時(shí)張力控制器將獲得偏差量，并通過(guò)PID控制器調(diào)整相應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使料卷張力保持穩(wěn)定。在凹印生產(chǎn)中，被控料卷運(yùn)行速度的變化、卷徑的變化、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化以及機(jī)械損耗的變化等因素均會(huì)擾動(dòng)張力的穩(wěn)定。而張力控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況與凹印產(chǎn)品質(zhì)量有著直接聯(lián)系，一旦張力出現(xiàn)異常，便會(huì)影響成品率，造成一定的材料浪費(fèi)。本文中，筆者總結(jié)了凹印生產(chǎn)中常見(jiàn)的幾個(gè)張力問(wèn)題及其解決方案，愿與業(yè)內(nèi)人士共同分享、交流。

問(wèn)題一：如何更容易地建立穩(wěn)定的初始張力？

1.現(xiàn)象

在實(shí)際凹印生產(chǎn)中，不同印刷基材的料卷直徑和幅寬會(huì)有所不同，當(dāng)放卷單元安裝直徑較小的料卷時(shí)，凹印機(jī)能夠平穩(wěn)建立起整機(jī)的初始張力，但如果換上直徑較大的料卷時(shí)，凹印機(jī)的擺輥就會(huì)出現(xiàn)頻繁震動(dòng)，且很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都不能穩(wěn)定下來(lái)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使料卷發(fā)生變形，甚至將料卷拉斷。

這種情況不僅會(huì)造成材料的嚴(yán)重浪費(fèi)，還會(huì)增加操作人員的工作量，為印刷企業(yè)帶來(lái)許多不必要的麻煩。

2.分析

料卷直徑的變化會(huì)引起其慣量的變化，但在凹印機(jī)建立起整機(jī)初始張力之前，擺輥的位置并沒(méi)有發(fā)生變化，即張力控制器采集到的張力偏差量沒(méi)有變化，相應(yīng)的，張力控制器的輸出也就沒(méi)有變化。但是，針對(duì)不同直徑的料卷，電機(jī)卻是相同的角速度，于是直徑越大的料卷，其表面線(xiàn)速度就越快，速度越快，電機(jī)就越不容易控制，因此就會(huì)出現(xiàn)對(duì)于不同直徑的料卷，凹印機(jī)建立穩(wěn)定的初始張力難易程度不同的問(wèn)題。

3.解決方案

針對(duì)不同直徑的料卷，通過(guò)對(duì)PID控制器設(shè)定不同的比例單元和積分單元，使不同直徑的料卷在建立初始張力時(shí)，其表面線(xiàn)速度相差不大。具體來(lái)說(shuō)就是：對(duì)于直徑較小的料卷設(shè)定較大的比例單元和積分單元，這樣既不影響建立初始張力時(shí)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，又能建立起平穩(wěn)的初始張力；對(duì)于直徑較大的料卷設(shè)定較小的比例單元和積分單元，使電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度變慢，從而便可建立起平穩(wěn)的初始張力。

問(wèn)題二：如何在自動(dòng)換卷裁切時(shí)實(shí)現(xiàn)張力的平穩(wěn)過(guò)渡？

自動(dòng)換卷裁切，即在張力控制器的作用下雙工位軸可以實(shí)現(xiàn)新舊料卷自動(dòng)切換的工作。其具體過(guò)程為：首先，按下預(yù)備接料按鈕，凹印機(jī)回轉(zhuǎn)架就會(huì)朝逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，通過(guò)檢測(cè)裝置，控制新料卷停放在預(yù)定位置，同時(shí)電位器檢測(cè)出新料卷的大概直徑，并驅(qū)動(dòng)新料卷以一定的表面線(xiàn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)，使其與舊料卷的表面線(xiàn)速度基本相當(dāng)；其次，按下接料按鈕，裁切裝置通過(guò)相應(yīng)的動(dòng)作完成新舊料卷的粘貼和自動(dòng)裁切；最后，舊料卷由當(dāng)前速度減至零速，完成裁切。

自動(dòng)換卷裁切不僅可以提高工作效率，還能降低操作人員的工作量和工作強(qiáng)度。

1.現(xiàn)象

自動(dòng)換卷裁切過(guò)程是在凹印機(jī)高速運(yùn)行中進(jìn)行的，因此在新舊料卷自動(dòng)接換過(guò)程中受到的影響因素較多，容易導(dǎo)致擺輥出現(xiàn)異常震動(dòng)，舊料卷與新料卷之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)張力的平穩(wěn)過(guò)渡。這種問(wèn)題一旦出現(xiàn)，就需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)整才能恢復(fù)正常，從而造成材料和時(shí)間上的雙重浪費(fèi)。

2.分析

自動(dòng)換卷裁切過(guò)程中，新料卷與舊料卷只有在相同的表面線(xiàn)速度下才能實(shí)現(xiàn)張力的平穩(wěn)過(guò)渡，這就要求電位器精確地檢測(cè)出新料卷的直徑，才能保證新料卷與舊料卷的表面線(xiàn)速度盡可能相同，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裁切提供前提條件。

當(dāng)然，新舊料卷的表面線(xiàn)速度達(dá)到完全一致只是一種理想情況，實(shí)際上二者還是存在一定速差的，通常情況下，當(dāng)自動(dòng)換卷裁切完成之后，新料卷張力還是會(huì)出現(xiàn)輕微變化，但并不會(huì)對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。

3.解決方案

為保證精確地檢測(cè)新料卷的直徑，可將電位器更換為精度更高的編碼器。完成換卷之后，由于料卷狀態(tài)發(fā)生了一定變化，會(huì)對(duì)其直徑檢測(cè)帶來(lái)一些干擾，所以應(yīng)先讓料卷穩(wěn)定下來(lái)之后再檢測(cè)。應(yīng)對(duì)料卷的比例單元和積分單元更加細(xì)化，當(dāng)料卷直徑發(fā)生變化時(shí)，張力控制器調(diào)整量也發(fā)生相應(yīng)的變化，從而使張力波動(dòng)更小。

恒定的張力控制是產(chǎn)品質(zhì)量的保證，當(dāng)張力控制出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，只要細(xì)心觀(guān)察，認(rèn)真分析，就一定可以找到相應(yīng)的解決方法。