流涎薄膜收卷机组张力控制技术探微

流涎薄膜收卷机组张力控制技术探微

郭兆红，潘林杰，吴仁忠，陈妙丹

温州工正智能设备有限公司，浙江温州，325000

摘要：流涎薄膜的形成是一个连续的过程，在实际的生产过程中需要让薄膜及时进行收卷，成为膜卷，才可以不断提高薄膜的平整度，生产效率也可以得到提高。然而流涎薄膜收卷机组张力控制系统结构比较复杂，容易受多重因素的影响，导致张力控制难度增加。本文主要探讨了流涎薄膜生产工艺，充分分析了当前张力控制技术研究现状，并且形成了完善的流涎薄膜收卷张力控制补偿策略。

关键词：流涎薄膜；收卷机组；张力控制技术

张力力学模型的建立主要以张力产生机理为基础。并不是流涎薄膜收卷机组存在着张力控制问题，在其他许多行业同样也存在着类似的问题。张力控制系统十分复杂，涉及多门学科知识。然而在实际的生产过程中，许多因素都会直接影响张力控制精度，例如系统温度，摩擦等等。本文主要以流涎薄膜收卷机组为研究对象，深入分析张力控制问题，在原来的基础上不断提高薄膜收卷的生产效率。

1流涎薄膜生产工艺

流行薄膜生产线主要包括了五个部分，这五个部分分别为挤出、流涎、测厚、电晕和收卷。在挤出过程中，相关工作人员需要加强对上料机构的重视，充分发挥上料机构的作用，完成树脂原料的吸入，并且实现树脂原料的混合和搅拌，等到树脂原料干燥。在外电加热的作用下，此时原料的温度便会不断上升，原料需要在系统内进行输送，受摩擦产热的影响也会出现塑化的情况。在流涎过程中，内部具有多个冷却水道，可以让薄膜在短时间内冷却。在装置的作用下，薄膜表面将会受压缩空气的影响。在测厚过程中，相关工作人员需要采取合适的射线测厚仪，并且将厚度偏差纳入调节范围之内。在电晕过程中，相关工作人员需要在电晕机的作用下对薄膜进行电晕处理，在原来的基础上不断提高薄膜的表面张力，确保薄膜的粘合强度，可以满足相应的工作要求。在收卷过程中，经过多级牵引机构，可以形成膜卷产品。

收卷机的主要是为流涎薄膜成型提供辅助作用，根据工作方式可以将收卷装置分为摩擦式收卷和中心式收卷。中心式收卷主要是指在电动机的作用下，减速器可以被带动。摩擦式收卷主要依靠摩擦力作用。

2张力控制技术研究现状

许多卷绕系统存在各种张力控制问题，但是控制结构和原理并不存在明显的差异。张力控制系统主要包括执行机构，张力检测装置和张力控制器。执行机构的主要作用在于完成信号的接收工作，这类信号主要是由张力控制器发出。在完成信号接收工作之后，需要改进速度，加大对张力的控制力度。通常执行机构有磁粉离合器，伺服电机等等。张力检测装置也可以被称为张力传感器，它的主要作用是对基材张力进行在线测量，并且在第一时间内反馈给张力控制器上，在这一过程中相关工作人员需要充分发挥速度检测装置的作用，实时检测速度。张力控制器的主要作用是接收来自张力传感器的反馈信号，并且需要进行比较，比较的对象为张力控制指标，在原有的基础上对输出信号进行有效调整，将调整过后的信号传输到外围执行机构当中，才可以不断加大对基材整理的精确控制力度。在一般情况下，相关工作人员可以选择单片机作为张力控制器。

张力控制工作的开展可以为基材走料的平稳性提供充足的保障，在最大程度上避免出现基材跑偏。其次，张力控制工作可以稳定基材张力，避免出现变形或者断裂的情况。此外，张力控制工作可以加大对产品尺寸精度的控制力度。

张力控制系统主要包括电控式、机械式和计算机式。电控式张力控制系统有效实现了张力传感器、执行机构和张力控制器的有效结合，可以对系统张力进行有效调节，不断保障张力的稳定性，而且控制精度较高，但是同样存在缺点。倘若相关工作人员设定了张力值，那么在系统的运行过程中无法进行自动更改，容易出现张力波动情况。机械式张力控制系统主要依靠机械结构不断调整系统张力，这类控制系统的主要优点是结构比较简单，而且运行成本较低，但是在系统运行过程中，相关工作人员不能设置张力值，无法提高控制精度。计算机式张力控制系统的工作原理与电控式相同，这类张力控制系统的功能较多，系统的抗干扰能力较强，但是控制结构过于复杂，而且应用成本较高。

3流涎薄膜收卷张力控制补偿策略

之所以会出现张力波动情况，主要是因为速度变化和膜卷卷径变化。在一般情况下，相关工作人员需要将速度视为一个主要控制量，将膜卷卷径视为干扰量，在补偿张力波动扰动量的过程中可以有针对性地采取相应措施，有利于加大对收卷张力的控制力度。流涎薄膜收卷张力控制补偿策略主要包括半径补偿，加速度补偿和摩擦补偿。

半径补偿主要是指在实际的收卷过程当中，卷径正处于不断变化的过程中。根据对中心卷曲原理的分析，倘若卷径发生了明显的变化，转矩会受到相应影响，为了稳定薄膜张力，相关工作人员需要加强对膜卷卷径的重视。要想在最大程度上充分发挥半径补偿策略的作用，那么就需要应用锥度张力收卷方式。

张力变化容易受速度的影响，在实际运行过程中，张力控制器可以主动调节张力波动情况。在系统的加速过程当中会出现张力剧烈震荡的情况，主要是因为相关工作人员没有对惯性进行调节，为了充分保障张力稳定，在实际的加速过程中，相关工作人员需要加强对动态转矩的重视，在减速过程中需要添加动态转矩。这便是加速度补偿。

在系统的运行过程中会存在或多或少的摩擦损失，为了加大对张力的控制力度，此时相关工作人员需要补偿摩擦转矩，摩擦转矩主要分为滑动摩擦和静摩擦。在系统的全运行过程就有可能出现滑动摩擦，而静摩擦的出现时间比较短，相关工作人员需要根据具体情况选择合适的补偿策略。

结束语：在机电控制领域，张力控制问题受到了许多学者的关注。由于张力系统已经涉及到了多学科知识和多门技术，因此在实际的研究过程中需要充分了解国内张力控制研究水平。当前的张力控制器设计的研究空间比较广阔，应用价值较大。

参考文献：

[1] 王瑞超.流涎薄膜收卷机组张力控制技术研究[D].南京理工大学[2024-06-11].

[2] 周远勇.一种塑料薄膜收卷机张力控制系统的技术分析[J].工程技术(文摘版), 2016(11):00281-00282.

[3] 刘文峰.一种用于塑料薄膜收卷机的张力控制装置:CN201821641285.7[P].

[4] 胥小勇.高速薄膜流涎机组的控制技术研究[D].南京理工大学[2024-06-11].