為取得最大生產(chǎn)率采取的精確恒定的張力控制
張力就是分子相互的拉力。當(dāng)把張力用于料帶加工處理的工藝時(shí),考慮到生產(chǎn)效率問題,把這種拉力穩(wěn)定在對(duì)材料和工藝都適用的設(shè)定值就是非常必要的了。 張力是一種不可見的力。對(duì)于一些包裝加工產(chǎn)品,只有當(dāng)用戶將合適的調(diào)整設(shè)備正確的安裝之后,不準(zhǔn)確的張力到了最終的產(chǎn)品上才能顯示出來。對(duì)于可延伸的材料和上光印刷品,這種情況更是如此。 不管是什么材料,恰當(dāng)?shù)膹埩Σ粌H僅取決于其自身的彈性模量,也取決于加工工藝。舉例來講,一臺(tái)主要印刷新型較薄的塑料薄膜的柔性版印刷機(jī)在放卷、印刷和分切等將會(huì)需要不同的張力設(shè)定值。 單位張力或者說單位寬度上的張力是由材料的厚度和類型共同影響的。這個(gè)單位以lb/in(磅/英寸)、N/cm(牛/厘米)或kg/cm(千克/厘米)來計(jì)量。造紙行業(yè)更傾向于使用這種方法:張力以紙張克重的形式來表示。 蒙特福,作為張力控制相關(guān)設(shè)備的專業(yè)生產(chǎn)商,認(rèn)識(shí)到每一個(gè)客戶與每一種工藝都需要按照自身的需求估算出來,然后提供合適的解決方案。3000系列與其他產(chǎn)品的引入,保證了蒙特福的客戶在張力控制設(shè)備方面有最大的選擇權(quán)以適應(yīng)他們的需要。 恒定準(zhǔn)確的張力對(duì)每一工藝階段來說都是至關(guān)重要的。大多數(shù)的包裝加工設(shè)備至少有兩個(gè)獨(dú)立的張力區(qū)域,有時(shí)甚至多達(dá)十個(gè)。當(dāng)展開一個(gè)料卷時(shí),張力需要設(shè)定在恒定的數(shù)值,其大小必須能保證料帶在跨過輥?zhàn)訒r(shí)不出現(xiàn)滑動(dòng)或者引起折皺,但也不能過大而引起料帶的延伸甚至斷裂。 進(jìn)行上光處理時(shí),保證上光量的均衡是很重要的。在這種情況下,對(duì)整條料帶張力斜度的限制是非??量痰?,可與為獲得準(zhǔn)確的可重復(fù)的上光量而要求的料帶張力的苛刻程度相比。 恒定的張力控制在印刷多色活件時(shí)具有重要的作用,這與給兩條或者更多料帶上光的情況相同,料帶僅僅是由張力控制的。對(duì)于后者,兩條料帶之間的相對(duì)張力是很嚴(yán)格的,它要能避免成品的卷曲。精確的張力控制在收卷時(shí)仍然是必需的,以便能纏繞出完好的料卷便于運(yùn)輸和再加工。 現(xiàn)在已經(jīng)很明顯了,為了取得最大的生產(chǎn)效率,減少浪費(fèi),將停機(jī)時(shí)間最短化,張力不能也不應(yīng)該任其自由變化。市場上已經(jīng)有很多辦法來控制張力。它們是預(yù)測(cè)系統(tǒng),浮動(dòng)輥系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)。 預(yù)測(cè)法是讓操作者輸入預(yù)定的張力數(shù)值來保持張力的恒定。在不斷檢測(cè)卷徑的情況下,制動(dòng)器或者驅(qū)動(dòng)器接受給定信號(hào)的反饋并做出合適的調(diào)整。這可由機(jī)械臂完成,也可由電子算法或通過超聲波檢測(cè)設(shè)備完成,比如蒙特福公司的U-3500系統(tǒng)。 預(yù)測(cè)法只能控制與直徑相關(guān)的制動(dòng)器,適合那些處理堅(jiān)固而便宜材料的機(jī)器。 浮動(dòng)輥系統(tǒng)是受歡迎的,因?yàn)樗ㄟ^一個(gè)可移動(dòng)的輥?zhàn)踊蚪M件來控制張力。盡管被稱為張力控制系統(tǒng),但它實(shí)際上更是一種在料帶上產(chǎn)生負(fù)載而附加產(chǎn)生張力的變速檢測(cè)器。浮動(dòng)輥系統(tǒng)通過調(diào)整輥件上的負(fù)載的方式來平衡料帶張力的方法進(jìn)行工作。這種控制系統(tǒng)通過調(diào)整浮動(dòng)輥輸入或輸出料帶速度的方法保證浮動(dòng)輥位置恒定。 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)擺臂通常產(chǎn)生一個(gè)與擺臂位置直接相關(guān)的輸出氣壓。蒙特福公司的浮動(dòng)輥控制器會(huì)調(diào)整制動(dòng)器以保證擺臂的位置并不隨著料卷直徑的變化而變化。 這種控制系統(tǒng)的弊端就是系統(tǒng)剛剛安裝時(shí)其控制精度是比較高的,但是當(dāng)使用一段時(shí)間以后,一些運(yùn)行特性會(huì)改變,導(dǎo)致生產(chǎn)問題的一些不穩(wěn)定因素也會(huì)出現(xiàn)?,F(xiàn)在這種系統(tǒng)也已經(jīng)成功地安裝了幾千套。但是,它們中沒有一套能測(cè)量或?qū)埩︼@示出來。但它們?nèi)匀豢梢栽谀承?yīng)用場合提供某種程度上的張力控制,并擁有一定的料帶儲(chǔ)存能力。 控制料帶上的可變參數(shù)(張力)的唯一方法就是測(cè)量出它來,然后將它和需要的張力數(shù)值進(jìn)行比較并進(jìn)行電子學(xué)上的補(bǔ)償。這就是蒙特福張力傳感器的功能。 連續(xù)測(cè)量運(yùn)行料帶的張力的唯一方法就是讓料帶繞過過紙輥然后根據(jù)張力和料帶繞過的角度計(jì)算測(cè)量輥件上的張力。作為結(jié)果輸出的信號(hào)就可以簡單的當(dāng)作張力的數(shù)值,但它又幾乎總是會(huì)和代表所需張力的信號(hào)進(jìn)行比較。兩者之間的差值被送到控制放大器進(jìn)行處理以在一個(gè)比較寬的速度、卷徑和張力范圍內(nèi)為系統(tǒng)提供穩(wěn)定性。 輸出結(jié)果被放大或被轉(zhuǎn)換成氣缸的壓力以使氣動(dòng)制動(dòng)器(通常是蒙特福的空氣制動(dòng)器),或電動(dòng)制動(dòng)器工作或是控制一個(gè)電動(dòng)機(jī)。 所有這些系統(tǒng)都是和料帶聯(lián)合在一起產(chǎn)生所需的張力,然后由傳感器檢測(cè)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。 蒙特福的3000系統(tǒng)的調(diào)整器能夠提供隨卷徑變化而改變的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。這種特性是蒙特福的產(chǎn)品所特有的。 只有在考慮了預(yù)期的工藝和設(shè)備目前的狀況等等因素進(jìn)行現(xiàn)場討論后,才能選擇出一種合適的張力控制系統(tǒng)來。Danarota(蒙特福在歐洲的分公司)和他們?cè)跉W洲的代理商的咨詢技巧和那些控制系統(tǒng)本身幾乎具有同等的重要性。只有認(rèn)真考慮了設(shè)備專家的建議,才有可能保證在最大收益的條件下選擇出最適合的張力控制系統(tǒng)。
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