轮转印刷机张力控制研究•工程论文轮转印刷机张力控制研究陈圣江CHENSheng-激ang(湖北科技学院核技术与化学生物学院,咸宁437100)摘要院影响印刷品质量的一个非常重要的因素是转轮印刷机的张力控制。转轮印刷机控制张力设施的能力大小直接影响着纸带是否可以平稳运行併能适应不同类型的纸张，此外，在机速增减、纸卷直径变化及自动接纸时能保持稳定，印品套印无大的变化。基于动力学原理，本文分析了印刷机械中的张力控制，并介绍了变频收卷张力控制系统以及在转轮印刷机上的应用实例。该系统精度高、控制简单合理,采用此系统后企业取得了非常好的经济效益，值得大力推广。关键词院印刷机械；张力控制；变频收卷院TS8文献标识码院A院1006-4311(2015)27-0097-020引言轮转E卩刷机在实际的运行过程中必须要保持纸带一定的张力z这个张力必须要保持恒定不能忽大忽小造成印刷质量下降甚至事故。如果转轮印刷机纸带张力过大就很容易造成转轮印刷机的负荷过重从而接导致断纸事故汝［］果纸带张力过小的话，纸带无法收紧，很容易造成纸张打皱、套印不准，更严重的后果则会使纸张偏向转轮的一侧引起折页机堵纸，或是纸张卷进橡皮滚筒或墨醍中，进而造成停机事故影响生产造成浪费。本文就传统转轮印刷机岀现的问题进行分析，提出采用技术改造的方式改造传统转轮印刷机收卷装置为变频收卷装饰，取得了非常好的效果。1转轮印刷机张力控制原理当卷筒纸轮转E卩刷机工作时，因为纸卷外径处于不断变化的状态，很多的因素都会影响到纸带上的张力变化，比如纸卷不够圆、机器工作速度变化、更换纸卷等,这些因素很可能会导致走纸不稳、纸张断裂等严重的印刷问题,造成不可估量的经济损失。因此对于相关设计人员来说，如何保持纸张在印刷过程中的张力恒定是其一个重要课题。图1为印刷机械张力控制系统的基本环节，图2为收卷装置受力分析。2传统转轮印刷机收卷系统的弊端传统的转轮印刷机收卷装置采用的是机械传动”在其传动过程中会对机械造成很大的磨损,因此通常采用这种收卷系统的机械使用寿命只有一年左右。并且在使用过程中需要经常进行维护，不仅耗时耗力,还会给客户带来不便。特别是印刷设备通常开机后都不会中途停车的，因为一旦停车将造成极大的经济损失。因此,必须改进传统的转轮印刷机收卷系统,张力控制变频收卷系统就是在这种形势下应运而生的。3张力控制变频收卷的优点在转轮印刷机中应用张力控制变频收卷系统示意图，如图3O淤张力设定在人机上设定，人性化的操作，单位为力的单位:牛顿。于使用先进的控制算法：卷径的递归运算；空心卷径激活时张力的线性递加；张力锥度计算公式的应用；转矩补偿的动态调整等等。盂卷径的实时计算，精确度非常高，保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。且当出现意外情况时能实现自我修正。榆因为收卷装置的转动惯量是很大的，当卷径由小变大时，若采用传统的收卷系统,一旦装置进行某种变化时,比如停车、激活、减速和加速等,很可能出现爆纸或松纸等情况,进而影响到最终的印刷质量，而张力控制变频收卷装置的出现有效避免了上述问题的出现，确保了印刷质量。虞与传统机械传动收卷相比”张力控制变频收卷操作简便”而且成本更低，同时改造周期也很短,通常只需2-3天。愚弥补了传统机械收卷容易造成磨损的不足,不仅提高了机械的使用寿命,也利于维护。4变频收卷张力控制系统在转轮印刷机上的应用4丄张力控制变频收卷的应用方案（图3所示）主轴速度由PLC通过模拟信号AL3对INV1进行频率给定并由PG1编码器反馈进行速度控制；PLC根据设定张力要求输岀转矩信号AL2至矢量变频器INV2对电机进行转矩控制，调节收卷张力的大小；过ALO张力反馈信号形成收卷张力PID闭环控制。图中AL1为收卷速度限制信号,其作用是防止由于收卷断料造成飞车。变频收卷的目的是完成张力控制，即能控制电机的运行电流。4.2张力控制变频收卷的工艺要求在整个收卷过程中保持恒定的张力或者锥度张力。在启动大卷时，不岀现松纸现象；启动小卷时,不岀现断纸现象。无论机械进行哪项操作都不影响E卩刷的质量。能实现张力量化。4.3变频收卷对变频器性能要求淤变频收卷实质是要完成张力控制，即能控制电机运行电...