凹印机张力控制系统的配置与应用
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印刷机张力控制技术摘要:在传统的印刷机控制中,张力控制采用磁粉离合器和张力控制器来实现,但这种控制形式存在以下问题:(1)调节速度不快,难以在高速印刷机上应用;(2)张力控制精度不高;(3)印刷机上各张力段彼此独立,难以实现自动控制;(4)磁粉离合器存在发热和磨损问题,维修困难。
变频器传动的印刷机张力控制系统,将印刷机的放卷、前牵引、印刷主轴、后牵引和收卷辊分别由单独的变频器拖动,通过控制各段传动辊的线速度,实现张力的高精度控制。
关键词:印刷机张力控制技术0 引言在传统的印刷机控制中,张力控制采用磁粉离合器和张力控制器来实现,但这种控制形式存在以下问题:①调节速度不快,难以在高速印刷机上应用;②张力控制精度不高;③印刷机上各张力段彼此独立,难以实现自动控制;④磁粉离合器存在发热和磨损问题,维修困难。
为解决以上问题,我们开发了一种变频器传动的印刷机张力控制系统,将印刷机的放卷、前牵引、印刷主轴、后牵引和收卷辊分别由单独的变频器拖动,通过控制各段传动辊的线速度,实现张力的高精度控制。
1 印刷控制技术在印刷机中,印刷材料经过放卷、前牵引、各套色印刷辊、后牵引和收卷完成整个印刷过程,由于各传动辊的线速度差异,因此在各传动辊间产生张力,在印刷工艺中要求对各段张力进行严格的控制,尤其对有光电对版的高速机种,各段张力的控制精度要求在±1%以内。
2 控制系统构成本系统主要由人机界面、PLC、矢量变频器、编码器和摆辊式张力检测机构组成,人机界面(HMI)采用台达10寸彩色屏,通过它可以在线显示设备运行状况、设定设备各项参数并打印生产报表;PLC选用FAMA SC-500,在系统中用两台PLC是兼顾速度和可靠性的考虑,一台用作设备的张力控制、另一台作设备I/O控制;传动采用台达V系列矢量型变频器,安装在传动轴上的编码器将脉冲信号回馈到变频器的PG卡中,形成速度闭环,使整体速度精度控制在在3‰以内;在本系统中,人机界面与PLC、PLC与各变频器之间通过RS485通讯连接,提高系统的抗干扰能力。
卷筒印刷机的纸张张力控制与印刷质量分析一、引言随着印刷技术的不断发展和应用的广泛,卷筒印刷机作为一种常用的大型印刷设备,被广泛应用于各个行业。
在纸张卷取、输送、印刷和排版等过程中,纸张张力控制是确保印刷质量稳定性的关键因素之一。
本文将详细探讨卷筒印刷机中纸张张力的控制方法,以及其对印刷质量的影响。
二、纸张张力控制方法1. 传统张力控制方法传统的纸张张力控制方法主要通过卷筒印刷机的张力控制装置实现。
该装置通常由张力传感器、张力控制器和张力调节器组成。
张力传感器用于测量纸张的张力,通过传感器测得的张力数据传输给张力控制器,然后由张力控制器进行分析和处理,并与张力调节器进行信息交互,从而实现对纸张张力的调控。
2. 先进的张力控制方法随着科技的不断进步,一些先进的纸张张力控制方法也逐渐应用于卷筒印刷机中。
例如,采用张力预测算法进行控制,通过对纸张卷取、输送、印刷等过程的实时监测和数据分析,预测纸张的张力变化趋势,并及时对其进行调整。
此外,一些新型的张力控制装置,如电磁感应张力控制系统、气压控制系统等也逐渐被引入,以提高纸张张力的控制精度和稳定性。
三、纸张张力对印刷质量的影响纸张张力的控制与印刷质量直接相关,合理控制纸张张力可有效提升印刷质量和工作效率。
以下是几方面主要影响:1. 印刷精度适当的纸张张力可确保纸张在印刷过程中的平稳传输,减少纸张的拉伸和变形,使印刷图案、文字等细节更加清晰、准确。
2. 色彩准确性纸张张力的不均匀分布会导致纸张在印刷过程中的位移和扭曲,进而影响色彩的对位准确性。
恰当控制纸张张力有助于保证色彩的准确复现,提升印刷品的色彩饱满度和一致性。
3. 印刷速度纸张张力的过高或过低都会对印刷速度产生影响。
当纸张张力过高时,容易引起卷曲、碎边等问题,限制印刷速度的提升;而过低的纸张张力则容易导致纸张松弛,进而影响印刷品的精度和稳定性。
4. 印刷品尺寸稳定性恰当控制纸张张力可避免纸张在印刷过程中的伸缩变形,确保印刷品的尺寸稳定性。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟凹印机自动电脑套色的控制原理与应用凹印机彩色自动套色装置的发展已有30多年历史,它的发展受印刷机械和电子技术的影响极大,尤其是近10年来,计算机技术、光纤传感及其他现代科学技术在凹印机上获得了广泛应用,使凹印机彩色控制技术的智能化自动控制更加完善,印刷速度和套准精度愈来愈高。
目前,国内一些高档电脑套色控制更加完善,印刷速度和套准精度愈来愈高。
目前,国内一些高档电脑套色凹印机采用了微型计算机控制的新型自动套色控制器(如日本产DT-950M2),能进行高速追踪、迅速修正、高精度印刷,印刷速度可达180~200m/min,纵向套准和横向套准精度均提高到±0.1mm,还具有印前自动对版功能。
因此,大大提高了凹印机的生产率,保证了印刷品质量,减少了原材料的浪费。
图1 色标印刷在承印物上的排列方式图一、套色标志与套色误差的检测众所周知,凹印机在印刷彩色图像时,是将彩色图像分成若干单色图像,并按一定的颜色顺序分别制版。
在印刷过程中,再将各单色图像重叠,组合成精美的彩色图像。
例如,首先印刷第一种颜色,通过干燥箱使之充分干燥,然后再印刷第二种颜色。
这样,由于物料通过很多根导辊和干燥箱,承印材料会引起伸长或收缩;另外,各印刷单元机构存在同步误差以及各版辊间张力变化等,这些因素都会使承印物料产生微妙的变化。
假如这些变化是一定的话,那幺就不会发生套色偏差问题。
但是,由于上述各种各样的变化因素,使套色偏差不可避免。
这种套色偏差在性质上是连续变化的,且偏差量也不一定,因而必须要不断地、难确地监视和采样,及时加以修正,才能较好地保证高档次彩印产品质量的稳定性,彩印图案才不会产生套色“跑版”。
人工监视套色偏差时,很难直接看清图案,而是在承印物的一侧印专注下一代成长,为了孩子。
第一章概论凹版印刷作为印刷工艺的一种,以其印制品墨层厚实,颜色鲜艳、饱和度高、印版耐印率高、印品质量稳定、印刷速度快等优点在印刷包装及图文出版领域内占据极其重要的地位。
凹版印刷原理及特点凹版印刷的原理凹版印刷从其名称上就可以得知:它的文字图像是凹入版面的。
也就是说凹版的空白部分都在同一平面上(版面),而图文部分位于空白部分之下,并以不同深度凹入版面来表现原稿图像的浓谈层次。
这样的印版称之为凹版。
用凹版复制图像的印刷称为凹版印刷。
原稿上的暗调层次在凹版上相应的印刷部分,其低凹的深度大;反之,原稿上最明亮的层次在凹版上相应印刷的部分,其低凹的深度就浅。
因此,凹版的印刷部分是根据其凹下去的深浅程度所含的油墨的不同来表现印刷图像的深浅层次。
凹版印刷的特点凹版印刷与凸版、平版相比较,凹版保存并传递油墨的载体是网穴。
由于网穴的油墨容积可以各不相同,所以传递的油墨量也就各异,因此,凹版印刷的印品与平、凸、丝网印刷相比,具有墨层厚实、色彩鲜艳、层次清晰丰富和真实感强等特点。
(1)墨层厚实。
一般来说,印刷的油墨层厚度乎印约2ym,凸印约7严m,而凹印可达9—20Pm,仅次于丝网印刷,墨层的厚实可产生许多特殊效果,如立体感强,能在大幅面的粗质纸、塑料薄膜和金属箔上印刷的优点。
(2)墨层干燥快,不需要喷粉,可以进入下一工序。
(3)凹版印刷属于干式叠印,无润版液干扰,图像质量和纸张尺寸比较稳定。
(4)承印材料适应广。
(5)耐印率高,适合大批量印刷。
目前,凹版印刷的印品主要有以下几类:纸包装,如烟盒、酒盒、酒标、香皂盒、药盒等等。
塑料软包装,如食品包装、化妆品、医药包装、种子包装、工业品包装等。
有价证券印刷,如钞票、邮票等。
第二章凹版印刷的分类按承印物形状,凹版印刷可分为单张印刷和卷筒印刷。
按制版的方式不同,凹版又可分为腐蚀凹版和雕刻凹版两大类。
腐蚀凹版又包括照相凹版和照相加网凹版。
雕刻凹版包括电子雕刻凹版、激光雕刻凹版、机械雕刻凹版和手工雕刻凹版。
凹印机自动电脑套色的控制原理与应用凹印机彩色自动套色装置的发展已有30多年历史,它的发展受印刷机械和电子技术的影响极大,尤其是近10年来,计算机技术、光纤传感及其他现代科学技术在凹印机上获得了广泛应用,使凹印机彩色控制技术的智能化自动控制更加完善,印刷速度和套准精度愈来愈高。
目前,国内一些高档电脑套色控制更加完善,印刷速度和套准精度愈来愈高。
目前,国内一些高档电脑套色凹印机采用了微型计算机控制的新型自动套色控制器(如日本产DT-950M 2),能进行高速追踪、迅速修正、高精度印刷,印刷速度可达180~200m/min,纵向套准和横向套准精度均提高到±0.1mm,还具有印前自动对版功能。
因此,大大提高了凹印机的生产率,保证了印刷品质量,减少了原材料的浪费。
一、套色标志与套色误差的检测众所周知,凹印机在印刷彩色图像时,是将彩色图像分成若干单色图像,并按一定的颜色顺序分别制版。
在印刷过程中,再将各单色图像重叠,组合成精美的彩色图像。
例如,首先印刷第一种颜色,通过干燥箱使之充分干燥,然后再印刷第二种颜色。
这样,由于物料通过很多根导辊和干燥箱,承印材料会引起伸长或收缩;另外,各印刷单元机构存在同步误差以及各版辊间张力变化等,这些因素都会使承印物料产生微妙的变化。
假如这些变化是一定的话,那么就不会发生套色偏差问题。
但是,由于上述各种各样的变化因素,使套色偏差不可避免。
这种套色偏差在性质上是连续变化的,且偏差量也不一定,因而必须要不断地、难确地监视和采样,及时加以修正,才能较好地保证高档次彩印产品质量的稳定性,彩印图案才不会产生套色“跑版”。
人工监视套色偏差时,很难直接看清图案,而是在承印物的一侧印刷上各色的十字形套色标志(即色标),对它进行比较研究,就可分辨出套色误差。
自动套色控制器也是根据这一原理设计的。
它采用的色标是在每块印版上制作一短横直线,线宽0.8~1mm,线长度为10mm。
如图1所示,色标印刷在承印物上的排列方式通常有两种:一种是A型,它是将各色标在承印物前进方向上呈横向排列。
张力控制方案摘要:张力是指物体上受到的拉力或压力的程度。
在许多工程和制造过程中,控制和调节张力是至关重要的。
本文详细介绍了张力控制的重要性,并提出了几种常见的张力控制方案,包括张力传感器的选择和应用、张力控制系统的设计和调节等,可以帮助读者更好地理解和应用张力控制方案。
1. 引言张力控制在很多工业领域都扮演着重要的角色,例如印刷、纺织、造纸等。
通过控制物体上受到的拉力或压力,可以提高生产效率、减少损耗,并确保产品的质量和稳定性。
本文将介绍几种常见的张力控制方案,以帮助读者更好地了解和应用这些技术。
2. 张力传感器的选择和应用张力传感器是测量物体受力程度的关键设备。
选择合适的张力传感器需要考虑多个因素,包括工作环境、测量范围和精度要求等。
常见的张力传感器包括应变片传感器、扭矩传感器和压电传感器等。
本节将介绍不同类型的张力传感器的原理和特点,并分析其在不同应用场景中的优缺点。
3. 张力控制系统的设计和调节设计一个合理的张力控制系统是确保张力稳定性的关键。
该系统通常由传感器、执行器和控制器等组成。
本节将介绍张力控制系统的基本原理和组成部分,并详细阐述如何调节和控制张力。
其中包括PID控制算法的应用、系统参数的调整和信号处理技术等。
4. 张力控制在印刷行业的应用印刷是一个重要的应用领域,需要对纸张在印刷过程中的张力进行精确控制。
本节将以印刷行业为例,介绍张力控制在印刷过程中的应用。
讨论纸张传输过程中的张力控制策略,以及如何通过调节印刷机的辊子速度和张力传感器的反馈信号来实现稳定的张力控制。
5. 张力控制的挑战和解决方案虽然张力控制非常重要,但在实际应用中也面临一些挑战。
例如,不同材料的张力特性可能存在差异,需要根据具体情况进行调整。
此外,系统的响应速度和稳定性也是关键问题。
本节将探讨这些挑战,并提出相应的解决方案,以帮助读者更好地应对实际问题。
6. 结论本文详细介绍了张力控制的重要性,并提出了几种常见的张力控制方案。
卷筒印刷机中张力调控与印刷效果的关系卷筒印刷机是一种广泛应用于包装、印刷等行业的设备,张力调控是其中一个重要的参数。
张力是指在卷筒印刷机中所施加的外力,它对印刷效果有着直接的影响。
本文将探讨卷筒印刷机中张力调控与印刷效果之间的关系。
一、张力调控的原理和方法卷筒印刷机中的张力调控是通过控制卷绕,印刷及干燥等工艺环节中的传动轮、张力控制装置来实现的。
正确的张力调控能够确保卷筒材料在整个印刷过程中的持续稳定张力,从而保证打印准确、印刷质量稳定。
1. 张力感应器张力感应器是用来监测卷绕材料的张力变化的装置。
它可以实时感知材料的张力,并将数据传输给控制系统进行分析和处理。
通过张力感应器,我们可以对张力进行监控和调整,保证其在合理范围内。
目前市面上有很多种类和型号的张力感应器可供选择,如采用压电、应变片、电容等传感器原理。
2. 控制系统控制系统是卷筒印刷机中重要的组成部分,它根据张力感应器的反馈信号来控制卷绕、印刷和干燥等过程中的张力。
控制系统可以采用PID控制算法或者其他控制算法,具体根据印刷机的特点和需求而定。
它能够根据系统的反馈来实时调整卷绕和印刷过程中的张力,使其保持稳定。
3. 其他调控方法除了张力感应器和控制系统外,还可以通过其他方法来进行张力调控。
例如,可以通过改变卷绕辊子直径、设置紧急停机装置、选用适当的张力控制装置等。
这些方法可以根据具体情况和需要来灵活应用。
二、张力调控与印刷效果的关系张力调控是卷筒印刷机中非常重要的一环,它直接影响着印刷效果。
1. 纸张变形在印刷过程中,如果张力调控不当,会导致纸张变形。
当张力过大时,纸张容易被拉伸,导致纸张变薄,甚至在印刷过程中产生撕裂、破损等问题。
而当张力过小时,纸张容易松弛,导致印刷出现透印、模糊等问题。
因此,适当的张力调控能够使纸张保持适当的紧张度,确保印刷质量。
2. 印刷位置偏移在卷筒印刷机中,如果张力调控不精准,会导致印刷位置的偏移。
当张力不对称时,印刷压力会不均匀,从而使印刷位置发生偏移。
凹版印刷之凹印机的工作原理与操作凹版印刷之凹印机的工作原理与操作 ,凹印机主要由开卷机、导向组、印刷组、分切组和控制组几部分组成。
开卷机主要是完成卷筒纸在一定速度和张力条件下的展开,并保持相应的稳定状态,同时完成卷筒纸的自动或手动拼接。
导向组的主要功能是保证印刷过程中纸幅不横向偏移,同时保证纸张的张力稳定。
印刷组是凹印机的主要组成部分,完成印刷的主要过程,包括油墨供应、印刷、烘干等。
分切组将印刷好的整张印刷半成品,分切成成型的小张产品。
控制组主要是设定凹印机的运行参数和工作状态,其中包括速度、张力、温度,以及压力辊、刮墨刀和油墨泵等的工作状态。
开卷机的原理与操作开卷机主要由离合器、张力辊和张力控制器组成。
三者组成一个闭环自动控制系统,用于自动调整卷筒纸展开的速度和张力。
1、工作原理开卷机是没有动力的从动设备,主要根据印刷机组输纸量的需要(纸张拉动卷筒纸转动速度)来调整纸张的供应量。
对卷筒纸转动速度的控制过程是通过离合器和纸卷轴来实现的。
以前大多采用电磁离合器,目前大多彩采用气动离合器。
在印刷过程中,印刷速度不是一个恒定值,有时逐步递增,有时逐步递减,因此需要用张力辊来控制纸张的供应量和张力。
张力辊围绕固定点做上下摆动,气缸的推力与纸张的拉力平衡,以保证张力辊处于平衡状态。
张力辊所处的位置,表明纸张的张力和纸张供应量的大小,把该位置的信息输入张力和纸张供应速度。
在印刷过程中,张力辊上下浮动的距离越小,越有利于纸张张力的稳定。
张力控制器是开卷机张力控制系统中的关键部件。
它主要完成对检测信号的处理、分析,并发出执行命令。
目前国内主要采用MCS—202E控制器,该控制器能标明与离合器纸卷轴使用刹车片的工作状态,随时设定或纠正张力辊所处的蹭位置。
2、开卷机的操作根据边疆印刷的要求,凹印机一般使用订购卷筒纸。
由于机器型号不同,开卷机纸芯轴的外径相差比较多,一般为3、6或12英寸。
所以订购卷筒纸时,首先要考虑纸卷芯轴外径尺寸,一般要求卷筒纸芯内径比纸芯轴大2~5毫米;其次,还应注意开卷机所能使用的卷筒纸最大外径,在安装时,应检查纸芯有无变形,如果变形过大,应先进行修复。
凹印机张力控制系统的配置与应用(作者:刘飞,单位:佛山市飞友自动化技术有限公司)凹版印刷是最常见图文印刷方法之一,它不但印刷速度快,版筒耐印率高,特别适合大批量印刷,而且印刷品墨色厚实、层次丰富、立体感强,可获得浓淡有致、色彩鲜丽的图文信息变化。
其产品品类十分广泛:有用纸张印刷的书刊、报、杂志等出版物以及钞票、证卷、邮票等;有用厚卡纸印刷的纸器、包装盒;有用塑料薄膜印刷的食品、医药等软包装袋及墙壁贴纸等等。
因此,它在图文出版和包装印刷领域内一直占据着非常重要的地位。
目前,计算机技术和光纤传感及其他现代科学技术在凹印机上已得到广泛应用,使凹印机的智能化自动控制更加完善,印刷速度和印刷精度愈来愈高,简易凹印机印刷速度一般为20~50m/min,套准精度±0.4~0.5mm,中、高档电脑套色凹印机印刷速度已达250~300m/min,套准精度为±0.1mm。
随着知识经济时代的到来,新技术的突飞猛进和产业化,必将对我国印刷工业和设备器材工业带来革命性的变革。
一、张力控制的重要意义和作用凹印机的张力控制可以说是整机的核心。
只要张力控制稳定,张力变化小,凹印机的套准精度和废品率就很容易控制。
张力的波动和变化对套准精度影响很大,尤其是设备的印刷速度越高,张力控制就显得越重要。
因此,要想确保凹印机生产的印刷品品质、效率及可靠性,必须配备功能完善的张力控制系统。
在印刷过程中使凹印机张力产生波动和变化的因素比较复杂,如果不及时准确地进行有效控制,诸因素的综合影响将形成整机各部位的张力出现一种无规律的变化模式。
现将其主要影响因素简扼分析如下:1.料卷在收、放卷过程中,收卷和放卷的直径是不断变化的,直径的变化必然会引起料带张力的变化。
放卷在制动力矩不变的情况下,直径减小,张力将随之增大;而收卷则相反,如果收卷力矩不变时,随着直径增大,张力将减小。
而且料卷越重,速度变化越快,料带张力的变化也就越大。
这是凹印机的固有特性所决定的。
也是引起料带张力变化的主要因素之一。
2.凹印机各主要构件的制造精度和装配精度产生超差,往往也是引起张力波动的重要因素。
如底座组装的平面度和直线度,墙板与底座的垂直度以及各版辊的水平度和它们相互之间的平行度等等。
各版辊与众多的导向辊不但严格要求相互之间平行,在其转动时它们的园跳动量偏差和质量动、静平衡偏差也应保证在规定值的范围内。
否则它们各自每转动一周,料带上的张力就会随之发生相应微小变化,最终综合反映到整机上,将导致张力产生无规律变化。
另外,凹印机的主传动系统应做到无间隙、精密传动,确保各印刷单元同步运转。
如果印刷过程中引起传动同步误差,也势必使各单元的张力产生变化。
因此,可以说归根到底机器本身的精度标准是张力实施有效控制的基本保证。
精度等级较高,质量优良、张力控制很容易稳定;反之,精度等级太差,粗制滥造,既使配备最先进的张力控制系统,恐怕也会事与愿违,难于获得令人满意的张力稳定效果。
3.凹印机在不停机自动裁接工序过程中,接料和断料都会使整机原已稳定的张力产生突然的干扰变化。
机器运行速度愈高,扰动就愈大。
设备配置的张力控制系统应能够迅速地根据料带张力扰动情况自动地随机进行调整,使张力及时地恢复到原来的稳定状态。
4.料带内在材质的不均匀性(如弹性模量的波动,厚度沿长、宽方向变化,料卷质量偏心等)以及生产环境的温度、湿度变化,都会对整机的张力波动带来微妙的影响。
二、张力控制系统的分类原则近几年来,国产的全自动电脑套色凹印机发展十分迅速,高精度、可重复的张力控制技术已得到广泛的应用。
虽然凹印机所配备的张力控制系统各有所长,型式多样,但归纳起来,基本上可按如下原则进行分类:(一)张力控制系统分类1.按张力控制器类型分:1)手动张力控制器2)半自动张力控制器(开环式)3)全自动张力控制器(闭环式)2.按张力检测方式分:1)张力传感器检测装置2)浮辊式张力检测装置3)浮辊/反馈复合式张力检测装置3.按系统配置型式分:1)二段闭环式张力控制(一级张力控制)2)三段闭环式张力控制3)四段闭环式张力控制(二级张力控制)三、张力控制器和张力检测装置目前,国内市场上可供选择的张力控制器基本上分手动控制、半自动控制及全自动控制三大类。
手动张力控制器是一种比较简易的张力控制器,往往使用在低速凹印机上。
它是根据放卷或收卷卷径的变化,由操作者分阶段调整制动器或离合器的激磁电流,从而获得一致的张力。
半自动张力控制器又称开环式张力控制器。
它是靠安装在收卷或放卷轴上的门信号发生器发出的信号,计算出料卷的直径、相应卷径的变化输出控制信号,从而调整料带的张力。
全自动张力控制器是由张力传感器(即张力检测器)直接测定料带的实际张力值,然后把张力数据变成张力信号传回张力控制器,此信号与控制器预先设定的张力值相比较,计算出控制信号,从而自动调整离合器或制动器的激磁电流来控制料带上的张力,使实际张力值与预设张力值相等。
它具有高精度、高重复性的特点,是一种较为先进的张力控制器。
所以,国产的6色以上电脑套色凹印机大多选用此种张力控制器。
如日本三菱电机株式会社(MITSUBISHI)的LE-40MTA(B)全自动张力控制器,美国蒙特福(MONTALVO)公司的X-3000、S-3000全自动张力控制器以及欧洲瑞士的MCS-2000CTDA全自动张力控制等等。
张力检测装置基本上有三种:一是用张力传感器(即张力检测器)对张力进行检测,通常两个张力传感器配对使用,将它们装在检测辊的两端(如图1A 所示),料带通过检测辊施加负载,使张力传感器敏感元件产生位移或变形,从而检测出实际张力值,并将此实际张力信号送到全自动张力控制器,最终实现张力闭环控制。
目前,张力传感器有板簧式微位移张力检测器(日本三菱LX-TD 型),应变电阻片张力检测器(美国蒙特福T系列)和压磁式张力检测器(中国ABB枕式系列)等等。
其优点是检测范围宽,响应速度快、线性好。
二是采用浮辊式张力检测装置(如图1B所示),当张力稳定时,料带上的张力与气缸作用力保持平衡,使浮辊处在中央位置。
当张力发生变化时,张力与气缸作用力的平衡被破坏,浮辊位置会上升或者下降,此时摆杆将绕M点转动并带动浮辊电位器一起旋转。
这样,浮辊电位器准确地检测出浮辊位置的变化,它将此位置信号反馈给张力控制器,控制器经过计算并输出控制信号,控制磁粉制动器或离合器,以调节浮辊位置,使其始终处于中央位置。
图1 张力检测方式示意图浮辊控制的特点是:它具有良好的惯性补偿作用,可以吸收或缓冲张力跳变对系统的影响,同时也能减弱由于导辊的园跳动偏差、速度变化或其他影响张力稳定输出的因素而造成的张力不稳。
三是采用浮辊/反馈复合式张力检测装置,它可同时检测由浮辊电位器输出的浮辊位置信号和由张力检测器输出的张力信号,从而可向系统提供更高精度的张力控制。
其特点是:它不但具有浮辊控制对大范围张力跳变的吸收或缓冲功能,而且还具有张力检测器闭环控制高精度、高重复性的特点。
例如美国蒙特福公司的 X/D-3000型浮辊/反馈复合式张力控制装置就属于该种类型。
四、张力控制系统的配置型式凹印机张力控制系统的配置型式大致有三种。
第一种是二段闭环式张力控制系统,它由放卷部张力控制和收卷部张力控制两部分组成(如图2所示),其基本元件主要包括全自动张力控制器、张力检测器、磁粉制动器、磁粉离合器及交流电机等。
在放卷部,张力控制器和张力检测器安装在进料立架上。
由于料带进入印刷装置的拉力系由印刷版辊产生,因而在放卷装料轴上设置了制动器。
如果张力一旦发生变化,张力检测器就会把张力信号送给控制器,从而自动调整制动器的激磁电流来控制料带的张力。
这样,就保证了进料料带的张力恒定,且大小适当。
在收卷部,收卷装料轴上安装了磁粉离合器和交流电机,全自动张力控制器和张力检测器均设置在出料立架上。
交流电机在卷取过程中,如果张力产生波动,张力检测器把检测到张力数据变成张力信号传回控制器,控制磁粉离合器的激磁电流,改变离合器的转差转矩,使出料料带上的张力保持稳定。
该种型形式往往又称为放卷或收卷一级张力控制,可以说它是凹印机张力控制的一种基本型式。
它已不能适应7色以上的中、高档电脑套色凹印机所提出的高精度和可重复的张力控制要求图2 二段闭环式张力控制系统图第二种是三段闭环式张力控制系统,它就是以上述基本型式为基础,在放卷张力控制之后,再增加一级进料张力控制,或者在收卷张力控制之前,另配置一级出料张力控制。
不过新增的该段张力控制必须设置主动牵引辊和磁粉离合器。
换句话说,所谓三段闭环式张力控制实质上就是放卷为二级张力控制、收卷为一级张力控制。
反之,放卷为一级张力控制,收卷则为二级张力控制。
该种配置型式进一步提高了设备的张力控制精度和可靠性,并能有效地减弱其他各种偶然因素给张力带来的不利影响。
第三种是四段闭环式张力控制系统,不言而喻,它是在上述基本型式的基础上,将进料张力控制和出料张力控制同时配置到系统中,使放卷和收卷均为二级张力控制。
例如:放卷张力采用日本三菱LE-40MTA-E全自动恒张力放料;进料张力采用浮辊式交流伺服牵引自动恒张力控制;出料张力采用主传动轴输入牵引,日本三菱LE-40MTA-E全自动恒张力控制;收卷采用直流电机卷取,日本三菱LE-40MTA-E全自动恒张力控制。
目前,四段闭环式张力控制已被国产高档凹印机广泛采用,它不但控制精度高、稳定性好,而且也是功能最完善的一种恒张力控制系统。
另外,在我国制造和销售的中、高档印刷机张力控制系统中,由于更高的印刷速度及生产工艺对张力控制提出了更高的要求,使得磁粉离合器已不能胜任该类系统的执行单元。
因此在现代凹印机、高速分切机、高速涂布复合机中已被交、直流伺服电机执行单元所取代,实现了更加先进的张力伺服控制。
总之,用户在使用过程中,应根据凹印机的使用要求及用途配置相应的张力控制系统,使印品质量达到客户的要求。
以上各项因素对卷筒印刷基材张力的影响有些是有规律的,如收放卷直径的变化,加减速时的变化;有些是无规律的,如卷料特性不一致,各色组印刷状态不一致。
至于机器精度变化引起的张力波动,在机器崭新的时候很难预测。
因此,机组式无齿轮柔性版印刷机的张力系统在计算机控制上一般采用P.I.D模糊算法,这是因为以上各项因素的影响体现在每一台机器上,体现在每一件产品的印制过程,其表现的数值是不可能完全一样的,系统只能是大致的、概括的。
若各项变量在计算机的精确控制之内,系统是稳定的,若其中的某一项或某几项超出了控制范围,那么系统就可能不稳定,建立在该系统上的套印伺服控制也就会承担相应的风险。
判断系统张力是否稳定,我们常用印刷时能否套准来裁定,即观察伺服套准机构能否跟得上。
殊不知,我们所观察到的套印不准包含了两个因素,既有可能是张力稳定性方面的问题,也有可能是伺服套准机构的问题。