掌握卷材张力控制核心组件：关键要素详解

卷材张力控制 —— 关键组件
近期，Flexible Packaging有机会采访Dover Flexo Electronics New Hampshire的Mark Breen。Sure Controls乐于分享这一宝贵信息。若您在威斯康星州，Sure Controls是您卷材处理需求的首选资源。我们既懂艺术也懂科学。我们的工程师团队既有行业经验，又有多年账户管理经验。

什么是张力控制？

“张力控制”在材料加工中，指对被拉过机器加工区的卷材张力进行动态控制。张力由张力装置在一端拉拽（通常为驱动压辊、压辊或卷取机）产生（如复卷或中间区），或通过另一端增加阻力（用制动器、离合器或再生驱动，如放卷区）产生。

开环系统

在开环控制系统中，卷材张力由张力传感器等装置测量，然后在仪表或其他显示器上读出。机器操作员查看仪表上的测量张力，然后手动调节张力装置使实际张力接近期望值。

闭环系统

在闭环系统中，工艺变量（本例中为卷材张力）每秒被测量多次。控制器输出到张力装置以恒定环路速率调整，响应控制器比较测量张力值与期望参考值（设定点）产生的误差信号。

传感器/称重传感器系统与张力臂控制系统有何区别？
在张力臂系统中，控制器信号张力臂（卷材横跨其上）随位置变化移动。虽然初始位置变化源于张力变化，但控制器不像传感器系统那样直接测量张力或对力变化反应。
若张力增加，张力臂改变位置，移动传感器（通常为电位器），信号控制器减小或增大扭矩使张力臂回原位。张力减小时发生相反序列。张力臂实为位置控制器，非张力控制器。其主要优势是卷材积累能力，这是张力传感器方案所缺。张力臂系统对由不圆滚筒或频繁启停产生的速度变化更宽容，但有缺点。与张力传感器系统相比，设计、制造和安装昂贵；难以正确工程化；易因质量、阻尼和摩擦产生误差；无法读出张力或补偿工艺中微小但显著的张力瞬变。
在张力传感器系统中，专门设计的力传感器（张力传感器）测量加工过程中的实际卷材张力。传感器通常成对使用，分别安装在普通导辊轴两端。
卷材处理张力控制系统中哪些常见部件/组件会失效？转换商应考虑备件以防故障停工？
鉴于这些产品多为静态，螺栓固定机架且寿命期通常极少物理创伤，现场极少见真正产品故障。寿命较短的部件在摩擦和磨损点。例如传感器中的轴承，随导辊轴旋转（活轴安装传感器情况下），随时间磨损，几年后需更换。此外，气动制动器上的摩擦垫是消耗品，需按应用需求水平定期更换。
除更换制动摩擦垫外，无其他组件建议客户储备，除非极罕见的紧急故障更换需备一两个传感器。

若您有看似运行良好的旧张力控制设备，何时应考虑更换？

这对我们是个困惑的问题。虽我们乐于销售新品，但我们对客户的使命是提供能用多年无需更换的设备和整体解决方案。运行良好的旧张力控制系统升级的唯一真正驱动力是转换商或印刷商的个人偏好。两个升级理由：1）新型张力控制和指示电子设备具有先进功能集，可能吸引人，如更易用的触屏图形界面；2）新设备购买附带的任何保修类型。
如消费电子产品，随着微处理器缩小和性能增强，单个工业电子设备可实现的功能和效益也增加。当具有更先进技术、更大功能集和更小占地面积的新张力控制器以合理价格上市，用户常能在成本/收益基础上证明淘汰旧控制器合理。
事实是许多客户乐于继续用旧设备若运行良好。我们在北美数千台张力控制器、指示器和传感器在机器上稳定工业生产运行二十甚至三十年。