印刷设备张力控制系统的方案探讨

     不管是凹版印刷机还是柔性版印刷机,稳定的张力控制系统是确保套印准确的必要前提。印刷过程中由于路径较长，张力的微小变化都会对套印精度造成影响，稳定的张力控制必不可少。

     不管是凹版印刷机还是柔性版印刷机,稳定的张力控制系统是确保套印准确的必要前提。印刷过程中由于路径较长，张力的微小变化都会对套印精度造成影响，稳定的张力控制必不可少。张力控制机构主要设于放料部分，印刷工位和放收料牵引及收卷机构、料卷输出需要阻力，料卷转动有惯性，卷料自身也存在一定的张力值，加上印刷速度的拉力牵引，印刷过程中各色组套印对被印材料的阻力使得放卷、印刷、收卷机构的张力控制显得尤为重要。本文主要介绍的是张力检测式直接转矩控制型张力控制方案，在此抛砖引玉，希望引起业内同行的共同探讨。

     浮棍式速度控制型张力控制方案

     浮棍式速度控制型张力控制方案是一种传统经典的张力控制方案，由于其成本较低，容易制作。加上其配套的气动部件等的价格逐年下降，至今在国内大多数软包装设备上（如印刷机）得到广泛采用。但浮棍式速度控制型张力控制方案也存在着一些弱点，浮棍式速度控制型张力控制方案的张力设定是靠调节气压来实现的，实用中易受气源气压、浮棍自重、调节人的人为因素等影响。而且在小张力情况下（如小于1kg张力PE薄膜、30g以下的纸张）等几乎无法较好使用。

     在实际上，材料的张力究竟多少是无法检测的。国外的机型中另引入四段张力检测配张力表来监测张力，而国内厂家为了减低成本则省掉了这一配置。在WIND、UNWIND 的张力控制时，当卷径比大需做锥度张力控制时，用浮辊来实现就有点牵强。这几年国人用线性比例阀，电空转换器、配合PLC的硬软件来实现，勉强可用，但不很理想。

     张力检测式直接转矩控制型张力控制方案

     张力检测式张力控制系统一般由张力检测器、张力控制器和执行机构组成。针对浮棍张力系统的弱点，采用张力传感器检测，并配有专用张力控制器所构成的张力控制系统则能有效的克服浮棍张力的缺点，该方案主要的优点如下：

     以材料张力直接作为监控对象，实时检测，控制对象明确，效果明显；

     检测棍自重影响可自动消除，材料包角影响自动消除，微张力也可监控；

     张力设定可用电位器设定，也可有PLC等上位机控制，通讯方式多样；

     内含如锥度张力，非线形锥度补偿、加减速补偿、机械损耗补偿等专用控制功能软件。

     上述方案在软包装设备上实际使用证明效果很好，特别是在一些无法安装浮棍的软包装设备上更是突出。

     张力检测式张力控制系统的构成要素

     张力检测式张力控制系统一般由张力检测器、张力控制器和执行机构组成。

     u 张力检测器

     以“张力传感器的检测灵敏度高、温度漂移小、过载能力强、工作可靠性好”等要点作为评价质量好坏的标准，此外，完善的售后服务也很重要，可以免去很多后顾之忧。

     u 张力控制器

     公司采用的是三菱LE-40MTA型张力控制器作为组成张力检测式张力控制系统的关键设备。

     其特点有如下几点：

     LE-40MTA张力控制器性能优良、操作调节简便、PID参数有手动设定和实时自调谐功能，还随机带有锥度控制、机械损耗补偿功能、加减速补偿，换卷控制等诸多的附加功能，使我们很容易应用到各种软包装设备上。如分切机、模压机、涂布机、印刷机；

     LE-40MTA张力控制器在输出端不但有0-24V的DC输出可直接驱动各种型号的磁粉离合器制动器、磁滞离合器制动器，还同时输出有0-5V/0-±5V/4-20mA的控制型号，用户可容易的连接伺服电机，矢量变频、气动离合器制动器等其他执行机构。

     u 执行机构

     张力控制系统选用的执行机构强调控制性能，以“转矩控制精度高，细腻柔和”的控制特性为关注要点。张力控制的大小应视材料的厚薄、质料宽窄来决定。被印材料越厚、张力值越大；反之，张力值要小，如印薄材料张力值要求更高，因为要顾及被印材料起皱拉伸、变形等问题，一般情况下合适的张力调节是以多色“十字规线”全部套准，不来回“移动”为标准，如果印刷时“十字线”套印不稳定，可适当调整放卷和收卷的张力，使各色组“十字线”套准稳定为止，当然印刷时低速、中速、高速情况下张力值是不完全相同的，建议在正常的速度下微调张力值为好，印刷过程中经常出现“走位”现象，人们习惯去寻找设备、材料等原因。其实不然，影响套印精度的，往往为张力不适。如果能够仔细调整张力，一般情况下，套印不准可以迎刃而解。