【实用】涂布机张力的检测与控制

在现代制造产业里，张力控制系统成为了多个行业的共性基础技术之一，这些行业包括涂布行业等。特别是在包装印刷等精密涂布行业中，高精度的张力控制系统已然成为保证涂布效果的关键技术，并且是支撑性的关键技术。

操作人员需要了解涂布机张力检测的原理，并且要清楚在涂布过程中保持张力稳定的方法，这样才能确保涂布过程的稳定和精确。涂布在线凭借多年的经验，以陕西北人高端涂布机作为例子，对涂布机的张力检测与控制系统进行了简单的分析，并且介绍了在涂布过程中保持张力稳定的方法。

涂布机的张力检测

涂布机利用摆辊和电位器来达成张力的检测，摆辊与电位器通过齿轮相连接。将电位器的各个端头定义为 P+、U、P-、PG。在其中，明确规定电位器 P+与 PG 之间的电压是+10V，P-与 PG 之间的电压为-10V。张力设定值与张力反馈值相同的时候，U 和 PG 之间的电压是 0V；张力值有变化，也就是摆辊摆动时，U 和 PG 之间的电压会改变，借此来检测张力，以实现有效控制张力稳定。

放料单元的张力控制

涂布机通常设置两个放料单元。其中一个放料单元是被动放料。被动放料系统由磁粉、张力控制器以及张力检测传感器组成。第一放料单元的技术已然十分成熟，从放料单元到放料储料单元，其张力能够一直保持稳定。

第二放料单元采用主动放料方式。在放料的时候，放卷的卷径会持续减小，同时放料摆辊会借助 PLC 和 PID 控制器来达成对张力的控制。

PLC 控制器能够计算放卷的卷径，并且控制相应的电机持续加速，以此来保持张力的稳定；而 PID 控制器在放料摆辊的位置发生偏移的时候，会计算出实现放料电机转速微调的方法，从而保证张力的稳定。

放料储料架和放料过程的张力控制

放料储料架能够在放料时实现零速接料。涂布在线获悉，因为涂布基材成本较高，对张力有较大要求，并且涂布工艺较为特殊，使用普通搭接法无法满足生产需求，所以涂布机的放料储料架与其他设备存在差异。

正常情况下，放料储料辊需储满基材，这样能节省放料辊的换料时间。所以在设备启动之前，应当先对放料储料架的状态进行检查，确保放料储料架储满基材，为放料工作做好准备。

放料单元需换料时，按下接料按钮。放料储料架电机加速，同时放料牵引电机减速。在此过程里，放料牵引摆辊对放料牵引电机进行控制，放料储料架电机会跟随主机速度。当放料储料架的速度等于主机速度时，放料牵引电机的速度变为 0。此时，放料牵引摆辊的控制对象从放料牵引电机切换为放料储料架电机。这样做是为了保证放料张力稳定，以便能够顺利地进行零速接料。

完成放料工作后，需按下接料完成按钮。接着，放料储料架电机减速，放料牵引电机加速。与此同时，放料牵引摆辊开始对放料牵引电机进行控制。当放料储料架电机的速度减为 0 时，放料牵引电机的速度等于主机速度。

放料储料架开始上升储料，速度为零，一直上升到设定速度。在这个过程中，放料牵引电机的速度等于主机速度加上放料储料架的上升速度，从而能够使该过程的张力保持稳定。

储料完成后，放料储料架电机开始进行匀速减速操作，一直减到速度变为零。涂布在线得知，放料牵引电机开始减速，并且在放料储料架电机速度降为 0 的时候，放料牵引电机也降至与主机相同的速度。

在整个上述过程里，张力从放料牵引开始到涂胶结束这一过程中始终保持稳定，这样满足了涂布工艺的要求，也实现了张力的稳定。

涂料单元的张力控制

涂胶辊的周长是固定的，不会发生变化。因此，涂胶辊电机的转速由主机速度和摆辊的调节速度共同决定。安川变频器内部的 PID 控制器能够满足涂胶单元到复合单元之间的张力微调控制需求。

收料储料架及收料过程的张力控制

涂布机的工艺较为多样，它要求在收料时预驱轴要处于静止状态。基于此，涂布机需要具备收料储料架机构。在设备启动之前，应当首先检查收料储料架的位置，接着对储料架进行调整，让其以一定的速度自动下降到储料机构的下端，从而准备好接料。

收料轴需要换料时，按下接料按钮。收料储料架开始从零加速。同时，收料牵引减速，收料当前轴也减速。在这个过程中，收料牵引通过摆辊控制收料牵引电机。收料储料架电机会跟随主机速度。当收料储料架电机的速度等于主机速度时，收料牵引和收料当前轴的速度减为 0。此时，收料牵引摆辊由原来控制收料牵引电机的状态切换为控制储料架电机。这样做是为了保证收料张力的稳定。随后，收料刀架开始进行相应的动作，进而完成收料工作。

收料动作完成后，收料大臂落下。接着，收料储料架电机开始减速，同时收料牵引和收料当前轴加速。在这个过程里，收料牵引通过摆辊来控制收料牵引电机。当收料储料架电机的速度减为 0 时，收料牵引电机的速度和收料当前轴的速度等于主机速度。

收料储料架开始以零速向下运动，接着逐渐加速，一直加速到设定的速度。在这个过程中，收料牵引电机的速度以及收料当前轴的速度等于主机速度加上收料储料架的下降速度，这样就能保证复合单元到收料储料架、收料储料架到收料单元的张力保持稳定。

据涂布在线得知，收料储料架下降到减速标志之后，就开始匀速减速，一直到速度变为零。同时，收料牵引和收料当前轴也开始减速，并且在收料储料架的速度降为 0 时，它们的速度也降至与主机相同的速度。

在整个过程里，张力从复合单元一直到收料牵引，并且从收料牵引到收料当前轴，始终都保持着稳定的状态。