1、引言
分切機由放卷機構、切割機構、收卷機構、各功能輥以及糾偏控制和檢測裝置組成。其工作原理為:從放卷機構放出的薄膜原料,經展平輥,糾偏系統(tǒng),進入切割機構,原材料經分切后,由收卷機構分別收卷成標準膜卷。
分切機主要是用來完成中低定量紙張(如卷煙紙、鋁箔紙、玻璃紙、電容器紙等)和薄膜(如BOPP、PVC等)及類似薄型材料的縱向分切和復卷。一般情況下,車速比較快,控制精度要求比較高,其中張力控制是其控制的核心。張力控制是指能夠持久地控制原料在設備上輸送時的張力的能力。這種控制對機器的任何運行速度都必須保持有效,包括機器的加速、減速和勻速。即使在緊急停車情況下,也應有能力保證被分切物不破損。張力控制的穩(wěn)定與否直接關系到分切產品的質量。若張力不足,原料在運行中產生漂移,會出現(xiàn)分切復卷后成品紙起皺現(xiàn)象;若張力過大,原料又易被拉斷,使分切復卷后成品紙斷頭增多。
吉泰科公司推出的GK800T張力控制變頻器,無需安裝張力傳感器,就可以進行恒張力控制,并且可以控制張力錐度,保證收卷后各層形狀均勻,而且極大的提高了分切機的運行速度。
2、薄膜分切機收卷解決方案
吉泰科分切機的收放卷簡易示意圖如下圖所示:
方案說明:
收卷部分由兩臺電機分別控制上下收卷軸,采用吉泰科GK800T系列張力控制專用,帶卷徑計算專用驅動器,自動計算當前卷徑及所需收卷張力。牽引為整機設定基準速度,并將牽引線速度通過模擬口傳遞給收卷部分,可放卷部分張力由磁粉離合器控制。
下圖為吉泰科薄膜分切機收卷接線圖:
使用吉泰科通用變頻器GK600或者GK500控制分切機的運行速度,它可以工作在開環(huán)矢量方式。主速度可以用電位器或通訊來調整。AO1端口作為運行頻率的輸出,作為放卷變頻器、上、下收卷變頻器的線速度給定。收卷變頻器要使用吉泰科張力專用變頻器GK800T。牽引變頻器可運行在V/F控制模式或者矢量控制模式運行,而收放卷變頻器均需要工作在閉環(huán)矢量方式,工作在張力開環(huán)模式。
吉泰科GK800T變頻器是一種可以實現(xiàn)恒張力控制的變頻器,可以通過變頻器內部的計算,獲得材料的卷徑,通過控制變頻器的輸出轉矩來獲得恒張力控制。可以通過設置系統(tǒng)慣量補償、摩擦補償及材料慣量補償可以補償由于系統(tǒng)慣量、磨擦阻力及材料慣量引起的起動或加速過程中速度不均勻的情況,獲得非常平穩(wěn)的張力控制效果。方案簡易,調試簡單,而且恒張力控制基本不受速度的影響,可以實現(xiàn)高速分切。
3、調試情況說明
吉泰科GK800T變頻器提供張力錐度設置、滑動摩擦補償轉矩、高速摩擦補償校正、機械慣量補償、減速慣量系數(shù)調整、卷徑自動計算等功能,轉矩控制精度±5%。收卷變頻器工作在轉矩控制模式,在加減速過程中,需要提供額外的轉矩用于克服系統(tǒng)的轉動慣量。如果不加補償,則會出現(xiàn)收卷過程中張力偏小減速過程中張力偏大的現(xiàn)象。如果起動時出現(xiàn)張力變小,則增加系統(tǒng)慣量補償系數(shù)。磨擦補償主要是克服在整個運行過程中由于系統(tǒng)存在的磨擦力對張力的影響,可通過調節(jié)磨擦補償系數(shù)來完成。正常運行時材料張力若小于設定張力,則將摩擦補償系數(shù)增大。另外需要補償?shù)氖蔷磔S上材料所產生的轉動慣量,通過設定材料的密度及寬度,變頻器可計算出當前材料的轉動慣量。調試時合適設定張力錐度,可以控制材料的卷曲質量,避免外緊內松的情況發(fā)生。通過設定以上的幾個補償量,可以有效的改變系統(tǒng)慣量對加減的影響。設定合適的張力,可以達到比較好的收卷控制。
利用吉泰科變頻器作分切機控制時,吉泰科變頻器器自帶編碼器接口,無需另外配置板卡,節(jié)約成本,同時支持ABZ增量式編碼器、旋轉變壓器等類型編碼器。吉泰科GK800T變頻器支持在線辨識異步電機參數(shù),還能對編碼器進行識別,自動調整編碼器方向;具有電機在線辨識功能,消除電機發(fā)熱對控制特性的影響。
GK800T驅動器對既可以直接驅動電機,也可以通過減速裝置驅動。內置的減速比配置功能,使得保持穩(wěn)定張力不受影響。
下圖為吉泰科GK800T收卷變頻器調試流程圖:
4、結束語
由于GK800T變頻器對不同卷徑下張力的準確控制,可以完全克服張力不當在薄膜生產中產生皺紋、條紋的問題,極大的提高了產品的質量。