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一、薄膜收卷的機理
1張力檢測輻
此輻是控制薄膜收卷時合理張力的主要部件,通常薄膜的張力通過張力輻兩端軸承下方的壓
力傳感器進行檢測,檢測的信號通過電子線路,控制收卷電機的轉速,以保證適當?shù)氖站韽?
力。
2展平輻
使薄膜展平,消除薄膜在拉伸應力作用下產(chǎn)生的一些縱向皺紋。
3跟蹤輻
在收卷機卷芯的前面裝有一個可以改變位置的跟蹤輻(也稱壓緊輻),其主要作用是將薄膜
壓靠在收卷卷芯上,實行接觸收卷或小間隙收卷,以將平整的薄膜迅速地轉到卷芯上,實現(xiàn)
平整收卷的目的。同時,借助跟蹤輻對母卷施加一定的壓力,及時排除收卷時膜層間的空氣,
使母卷不變松。一般使
2、用跟蹤輻后母卷中的空氣含量可減至12%H18%
4收卷輻
由收卷電機驅動,收卷速度的控制系統(tǒng)與拉伸機的驅動系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),與拉伸機同步,受張力控
制器的反饋控制。
5轉盤與空卷芯
當薄膜卷滿一個芯軸后,不答應停機更換卷芯,因此轉盤轉回180。,母卷轉離出來,空卷
芯進入收卷位置,然后切斷薄膜,將薄膜貼在新的卷芯上,繼續(xù)進行收卷。
二、薄膜張力對收卷質量的影響
為了牽引薄膜并將其卷到卷芯上,必須給薄膜施加一定拉伸并張緊的牽引力,其中張緊薄膜的力即為張力。通常由于薄膜的材料厚度及性能不同,以及選用的收卷方式也有不同,張力的大小可設定為100?600N之間。
收卷張力的大小直接影響產(chǎn)品收
3、卷的質量及收得率。張力過大,收卷過緊,薄膜輕易產(chǎn)生皺
紋;張力不足,帶入膜層的空氣量過多,母卷薄膜的密度小,薄膜輕易在芯卷上產(chǎn)生軸向滑移及嚴重的錯位,以至造成無法卸卷。分切時放卷軸產(chǎn)生大幅度擺動,影響分切薄膜的質量。所以收卷機必須具有良好的張力控制系統(tǒng)。
三、收卷輻的控制系統(tǒng)
收卷輻的控制主要包括速度控制和張力控制兩部分。薄膜收卷時,隨著母卷直徑增大,假如
收卷輻的轉速仍然不變,則隨著收卷線速度的增大,必然引起收卷張力的遞增,(因為從牽
引裝置送出的薄膜速度是不變的),這樣不僅會造成膜卷的內(nèi)松外緊,外層薄膜把內(nèi)層薄膜壓皺,而且分切時也會增加復卷難度,影響分切質量。因此,收卷輻的收卷轉
4、速必須隨著母
卷直徑的增大而減小。
收卷輻的控制方案主要有以下三種:
1采用張力傳感器直接進行張力檢測的控制方案
張力傳感器安裝在張力檢測輻的軸承下面,將檢測到的薄膜張力轉換成電信號,送到張力調(diào)
節(jié)器中,與原設定的張力信號比較后,進行PID計算,然后輸入收卷電機控制器,達到控
制收卷輻轉速的目的。
一般收卷輻的線速度設定為牽引機輸出速度的105%-110%實際上,由于薄膜的彈性及張力
力矩的影響,收卷幅的線速度不會超過牽引機的輸出速度。這種方案的優(yōu)點是控制精度高,動態(tài)性能好,適用范圍廣。
2采用浮動輻間接進行張力檢測的控制方案
本方案是在跟蹤輻前裝一套浮動輻,浮動輻的位置用
5、一個電位器進行檢測,張力控制的方式
是靠維持浮動輻的位置盡量不變來保持張力的恒定。由于機械結構較復雜,所以很少采用。
3采用磁粉離合器控制輸入收卷輻的轉動力矩,以達到張力穩(wěn)定的控制方案磁粉離合器由主動部分和從動部分組成,通過萬向聯(lián)軸器等傳動機構與收卷輻相連,中間填入微細鐵磁粉
作為力矩傳遞媒介。激磁線圈通入一定電流形成磁場。磁粉被磁化。磁化后的磁粉互相吸引而形成鏈條狀排列。主動部分以恒速轉動時,破壞磁粉鏈之間的聯(lián)接力而形成圓周切向力。
該切向力與磁粉圈半徑的乘積便是驅動從動部分收卷的轉動力矩,實現(xiàn)在連續(xù)的轉動中將輸
出力矩從主動部分耦合到從動部分。
若給定激磁電流不變,則輸出轉矩:
6、
M=r-12t=常數(shù)
式中:r磁粉離合器磁粉圈半徑;
T磁粉鏈形成的切向阻力。
而薄膜張力為:F=M/P=r?匯。/p式中:p膜卷半徑。
隨著薄膜母卷的p值逐漸增大,若轉矩M不作變化,必導致張力F減小,張力的變化觸發(fā)傳感機構,發(fā)出一反饋信號U2,與給定信號U1疊加而成綜合信號△U增大(設定△口
=U1U2),經(jīng)過電路的轉換,使輸出轉矩M加大,張力F得以保持不變。達到張力穩(wěn)定。
四、收卷張力的衰減及張力補償
一般認為薄膜收卷時維持薄膜張力的恒定是最有利于薄膜成品表觀質量的。但實際上,由于
薄膜層之間都夾有一定的空氣(12%-18%),因此,即使在恒定的張力條件下也會出現(xiàn)外層薄
7、膜將內(nèi)層薄膜壓皺的現(xiàn)象。解決這個問題的方法是隨著母卷直徑的增加,按一定的規(guī)律將
薄膜的張力自動進行衰減。通常不同直徑下的張力衰減值,在收卷之前要預先輸入計算機內(nèi),
在生產(chǎn)過程中,操作人員再根據(jù)薄膜收卷情況隨時進行調(diào)節(jié)。
薄膜換卷時,薄膜轉換到新的卷芯表面,卷徑忽然變化,收卷輻的轉速、各系統(tǒng)的轉動慣量都發(fā)生大的變化,引起張力的突變,以致經(jīng)常出現(xiàn)換卷斷膜現(xiàn)象。因此,在薄膜的張力控制系統(tǒng)內(nèi),必須設有張力補償裝置,用以實現(xiàn)軟起動、軟停止,防止收卷的薄膜產(chǎn)生皺紋。
五、結語
1薄膜收卷的質量主要受薄膜收卷張力的影響,因此收卷輻的控制系統(tǒng)是要害所在。
2薄膜的收卷質量還受其他因素的影響,如薄膜的材料、溫度、性質(如彈塑性)以及薄
膜厚度的均勻性等等的影響。因此,設定的收卷張力必須與薄膜的這些特性相適應。
3薄膜收卷時的張力衰減及張力補償也是影響收卷質量的重要因素。
4為保證張力檢測的準確性,在使用前,收卷機構的張力檢測輻必須在高于最大生產(chǎn)速度
125倍的速度下,進行動平衡處理,且使用時薄膜在其表面應有足夠大的包角。(end)
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