廣州中化日貿易有限公司１.希望了解那些需要張力控制的新型機械設備。

積層陶瓷電容器制造裝置

液晶薄膜制造裝置２.希望了解張力控制產品之間的性能差異以及與其它公司的比較。

尤其希望了解三菱電機產品的優(yōu)點。３.希望了解下述的性能差異及其理由

1）恒定張力控制

2）錐度控制

3）扭矩控制４.對于裁切機及腹膜機而言，在放卷軸和收卷軸之間，一定需要中間軸或者夾輥嗎？

由于設備結構或生產工藝（材料等）原因，有時不能使用中間軸或者夾輥，這時如何才能進行理想

的張力控制？５.

卷徑變化及線速度較大時，通過矢量變頻器和電機的組合進行張力控制，是否比磁粉離合器和張力控制器的張力控制更理想？６.對繞線機及捻線機進行張力控制時，使用三菱的哪種張力控制器產品比較好。

現(xiàn)在只使用磁粉產品對繞線機和捻線機進行張力控制，三菱張力控制器一臺也沒使用，該如何使用呢？７.對于裁切機而言，①和②哪個較好呢？其理由是什么？

①放卷／收卷???恒定張力控制②收卷錐度控制放卷恒定張力控制８.收卷進行錐度控制，與降低收卷扭矩有什么不同？

其理由是什么？９.選定張力檢測器時，安裝在檢測器上的輥子的重量，占檢測器檢測范圍的60%，當實際檢測范圍為

40%時，是否要選擇更高等級的檢測器？

第一頁，共87頁。１．有哪些新設備需要使用張力控制！房間里有哪些東西使用了張力控制呢？第二頁，共87頁。在日常用品的制造工藝中使用了張力控制。１．有哪些新設備需要使用張力控制！第三頁，共87頁。移動電話的零部件陶瓷電容第四頁，共87頁。陶瓷電容的制造工藝涂膜糊狀衍生物(漿料)陶瓷片內部電極涂層加熱干燥印刷內部電極裁切?剝離截面第五頁，共87頁。陶瓷電容的制造工藝涂膜糊狀衍生物(漿料)陶瓷片內部電極涂層加熱干燥印刷內部電極裁切?剝離陶瓷電容涂布機Coaterforceramiccapacitor第六頁，共87頁。裝零食的袋子零食截面放大圖原來有6層結構??！第七頁，共87頁。零食袋的制造工藝制造基體材料一次加工印刷聚丙烯制造蒸發(fā)鍍膜PET制造聚丙烯覆膜裁切制袋二次加工DPP(雙軸拉伸聚丙烯)墨水鋁DES(雙軸拉伸PET薄膜)CPP(Cast聚丙烯)聚乙烯聚乙烯薄膜截面圖第八頁，共87頁。雙軸拉伸薄膜制造裝置復卷機WinderT模T-Die橫向拉伸機TransversalStretchingMachine縱向拉伸機LongitudinalStretchingMachine第二壓出機2ndExtruder收線機TakeUpUnit第一壓出機FirstExtruder第九頁，共87頁。澆鑄膜制造裝置鋼帶Steelbelt制膜?干燥裝置Castinganddryer干燥?熱處理裝置Dryerandheating復卷機Winder壓件Castingdie出口縫隙Dieripgap第十頁，共87頁。凹板印刷機墨水裝置Inkpan壓印滾筒Pressroll刮墨刀Doctorblade墨轆Graverroll第十一頁，共87頁。真空鍍膜機真空罐外觀Outerviewofvacuumedtank第十二頁，共87頁。真空鍍膜機真空罐內部Insideofvacuumedtank薄膜與機械Filmandmachine第十三頁，共87頁。覆膜機DPP(雙軸拉伸聚丙烯)墨水鋁DES(雙軸拉伸PET薄膜)CPP(Cast聚丙烯)聚乙烯聚乙烯薄膜截面圖覆膜機Laminator第十四頁，共87頁。裁切機薄膜用裁切機Slitterforfilm第十五頁，共87頁。裝袋機裝袋機Baggingmachine第十六頁，共87頁。液晶板液晶電視機薄膜電容第十七頁，共87頁。LCD/偏光板的結構表面保護膜偏光基質保護膜偏光基質膠粘劑剝離膜偏光基質保護膜偏光板的結構LCD的結構偏光片位相差板玻璃基板彩色濾光片ITO玻璃基板偏光片增亮膜擴散板導光板表面處理間隔物棱鏡膜冷陰極管第十八頁，共87頁。保護層的結構PET防靜電劑膠粘劑

處理劑?防腐劑?抗擦傷劑PET鍍膜膠粘劑防靜電劑PET(基材)處理層PET(剝離膜)膠粘劑防靜電劑PET(基材)處理層一次加工腹膜裁切二次加工涂層第十九頁，共87頁。涂層機（鍍膜機）無塵室內的涂層機Coaterinthecleanroom第二十頁，共87頁。分切機光學膜分切機Slitterforopticalfilm第二十一頁，共87頁。2．張力控制方式使用調節(jié)輥進行扭矩控制使用調節(jié)輥進行速度控制

使用張力檢測器進行扭矩控制

使用張力檢測器進行速度控制ＭＭ彈簧阻尼器INV速度設定CMP+-張力設定INVＭＭPLGINV速度設定INV+F/VCMP+-調節(jié)輥位置設定張力設定ＭＭINV速度設定CMP+-張力設定INVINVINV+F/VCMP+-速度設定張力設定ＭＭPLG第二十二頁，共87頁。張力控制的基礎張力、卷徑和扭矩的關系左圖中T（扭矩）r（半徑）F（張力）＝（D＝2×r）外徑（D）張力（F）扭矩（T）第二十三頁，共87頁。張力控制的基礎張力、卷徑和扭矩的關系即使速度變化，張力、卷徑和扭矩的關系也不變化。這個關系在速度控制中也成立。外徑（D）張力（F）扭矩（T）第二十四頁，共87頁。扭矩控制和速度控制扭矩控制制動力與張力直接相關→張力控制精度較高卷軸轉速由進給電機牽引情況決定→會造成進給電機和卷軸的同步偏差進給輥磁粉制動器進給電機通過磁粉制動器（PowerBreak）控制放卷扭矩（Torque）被牽引車先導拖車鋼纜（Rope）就像沒有駕駛員（Driver）的車子被鋼纜（Rope）牽引著的狀態(tài)。第二十五頁，共87頁。扭矩控制和速度控制速度控制不能控制張力→張力調節(jié)輥受力決定張力卷軸轉速與進給電機同步→張力穩(wěn)定進給輥伺服電機進給電機通過伺服電機（ServoMotor）控制放卷調節(jié)輥裝置（Dancer）后續(xù)車先頭車線纜就像2輛車在同速行駛。調節(jié)輥第二十六頁，共87頁。進給輥伺服電機進給電機通過伺服電機（ServoMotor）控制放卷調節(jié)輥裝置（Dancer）后續(xù)車先頭車線纜就像2輛車在同速行駛。調節(jié)輥速度控制扭矩控制扭矩控制和速度控制進給輥磁粉制動器進給電機通過磁粉制動器（PowerBreak）控制放卷扭矩（Torque）被牽引車先導拖車鋼纜（Rope）就像沒有駕駛員（Driver）的車子被鋼纜（Rope）牽引著的狀態(tài)。第二十七頁，共87頁。使用磁粉制動器和離合器張力控制系統(tǒng)設計的基礎Ｍ磁粉制動器磁分離合器收卷電機第二十八頁，共87頁。只是相互拉拔無法進行張力控制！張力控制系統(tǒng)設計的基礎第二十九頁，共87頁。通過主軸控制進給速度張力控制系統(tǒng)設計的基礎Ｍ磁粉制動器磁粉離合器收卷電機Ｍ主軸電機生產線上必須有決定基準速度的部分第三十頁，共87頁。通過卷軸控制收卷速度張力控制系統(tǒng)設計的基礎磁粉制動器收卷電機ＭＩＮＶ用于控制收卷的變頻器第三十一頁，共87頁。通過卷軸控制放卷速度張力控制系統(tǒng)設計的基礎Ｍ磁粉離合器收卷電機放卷電機ＭＩＮＶ用于放卷控制的變頻器再生裝置第三十二頁，共87頁。張力調節(jié)輥的種類和張力重錘張力調節(jié)裝置彈簧張力調節(jié)裝置張力等于砝碼重量的1/2張力調節(jié)位置和張力無關張力調節(jié)位置取決于輸入輸出速度彈簧的彈力等于張力張力調節(jié)位置因張力大小而變化張力調節(jié)位置與速度差異無關ＳＭＳＭ彈簧阻尼器ＷＭＭ砝碼第三十三頁，共87頁。通過張力調節(jié)輥進行速度控制即使在加減速時，也容易獲得穩(wěn)定的張力即使通過長度較長，也容易同步還有吸收沖擊的作用張力精度取決于氣壓和機械機構ＭＭPLGINV速度設定INV+F/VCMP+-調節(jié)輥位置設定張力設定第三十四頁，共87頁。張力調節(jié)輥位置和張力臂式重錘張力調節(jié)裝置即使氣壓一定，如果張力調節(jié)輥位置變化，張力也會發(fā)生變化如果張力調節(jié)輥移動，由于張力調節(jié)輥機構的重量慣性，張力也發(fā)生變化若張力調節(jié)輥不能一直保持靜止，則張力也不能保持穩(wěn)定第三十五頁，共87頁。利用張力調節(jié)輥進行扭矩控制它的張力控制精度比重錘張力調節(jié)裝置高也有吸收沖擊的作用張力精度比張力檢測器控制的精度低需要保持彈簧穩(wěn)定ＭＭ彈簧阻尼器INV速度設定CMP+-張力設定INV第三十六頁，共87頁。利用張力檢測器進行扭矩控制張力控制精度較高保持一定速度運轉，則張力也會穩(wěn)定加減速時，需要進行控制補償通過長度較長時，不利于控制ＭＭINV速度設定CMP+-張力設定INV第三十七頁，共87頁。利用張力檢測器進行速度控制結構簡單，易于進行速度控制張力精度高于張力調節(jié)裝置張力的穩(wěn)定性較低控制精度受材料特性影響較大INVINV+F/VCMP+-速度設定張力設定ＭＭPLG第三十八頁，共87頁。3.恒定張力、錐度和恒定扭矩控制染整加工產品的最終階段是“收卷”。需要保證產品“收卷”階段的最終品質為最優(yōu)。品質?產品價值收卷時經常出現(xiàn)因材料卷緊引起“菊花花紋”等問題。膠片、薄膜等薄的材料。第三十九頁，共87頁。恒定張力、錐度張力和恒定扭矩因張力控制方式不同而引起的差異一定遞減反比例張力卷徑恒定張力控制錐度張力控制恒定扭矩控制第四十頁，共87頁。恒定張力引起的問題菊花花紋→恒定張力控制時的不良現(xiàn)象

因外層卷收緊引起內層張力下降

（壓縮），而導致出現(xiàn)這種情況。卷緊

膠片內側受損。第四十一頁，共87頁。卷緊問題卷緊對策

通過錐度張力控制，防止卷緊現(xiàn)象

發(fā)生。卷緊?正常第四十二頁，共87頁。恒定扭矩引起的問題卷偏移（竹筍形、望遠鏡形）

層間壓縮力過小，層間含有許多空氣層，導致卷松弛現(xiàn)象，而發(fā)生卷偏移。卷偏移

膠片偏向一側。第四十三頁，共87頁。張力控制方式引起的差異恒定張力控制“張力控制器”

放卷和中間軸印刷、噴涂和裁切等

成本：中卷比2~6錐度張力控制

“張力控制器”＋“卷徑檢測”

收卷最終工藝（后加工）

成本：高卷比2~9

恒定扭矩控制“手動電源”中間軸和收卷剪切機的邊部收卷

成本：低

只收卷第四十四頁，共87頁。三菱電機株式會社線控制篇（速度控制和張力控制）4．張力控制和速度控制第四十五頁，共87頁。速度控制和張力控制速度控制裝置通過速度反饋，來保持恒定利用PLG（編碼器）檢測轉速及線速度張力控制裝置通過張力反饋，來保持恒定利用張力檢測器檢測張力通用變頻器張力控制器第四十六頁，共87頁。傳感器PLG（編碼器）速度傳感器張力檢測器張力傳感器帶PLG的三相電機編碼器第四十七頁，共87頁。線控制張力控制必須與速度控制配合進行機械必須有主軸（主軸=速度基準）

?通常夾輥連接電機對有主軸的機械，對其主軸進行速度控制

〃

，在放卷軸和收卷軸進行張力控制無主軸的機械，在收卷軸進行速度（★1）控制

〃，在放卷軸進行張力（★2）控制（★1｛速度｝和★2｛張力｝可替換）第四十八頁，共87頁。線控制放卷張力控制收卷張力控制主軸速度控制有主軸的機械放卷張力控制收卷速度控制無主軸的機械張力恒定張力恒定張力恒定速度恒定速度恒定第四十九頁，共87頁。線控制主軸的速度控制速度由通用變頻器＋感應電機（三相電機）控制。

主軸由于沒有卷徑變化，卷徑也比較小，因此電機容量較小。

P（W）＝

0.105×N（r/min）×T（Nm）第五十頁，共87頁。線控制放卷有主軸放卷張力控制

放卷為“制動器控制”

?

扭矩控制

代表性執(zhí)行機有：①

磁粉制動器②矢量電機（再生）③

AC伺服電機（再生）第五十一頁，共87頁。收卷張力控制

收卷“離合器控制”

?

扭矩控制

代表性執(zhí)行機有：①磁粉離合器②矢量電機（動力運轉）③

AC伺服電機（動力運轉）線控制收卷有主軸第五十二頁，共87頁。線控制收卷無主軸收卷速度控制

收卷為“轉速控制”

代表性執(zhí)行機有：①通用變頻器

②

AC伺服電機第五十三頁，共87頁。線控制收卷無主軸收卷速度控制

轉速一定時，由于收卷軸變粗，所以

線速度提高。

因此，為了確保線速度一定，隨著收卷軸

變粗，需要控制轉速放慢。

PLC演算

N（r/min）＝V（m/min）÷｛π×D（m）｝

Ｖ線速度＝一定D卷徑

?

大N轉速

?

小第五十四頁，共87頁。線控制執(zhí)行機磁粉制動器放卷：磁粉制動器

?最簡單的結構（低成本）磁粉制動器張力控制裝置第五十五頁，共87頁。線控制執(zhí)行機磁粉離合器收卷：磁粉離合器＋三相電機放卷：磁粉離合器（逆轉輸入）＋三相電機

?

超低速的線速度（反張力、停止）

逆旋轉磁粉離合器張力控制裝置三相電機反轉第五十六頁，共87頁。線控制執(zhí)行機變頻器、AC伺服電機

收卷：矢量電機、AC伺服電機

ＭＭ主軸矢量電機

AC

伺服電機矢量變頻器

AC伺服電機ＰLC

張力控制裝置收卷軸第五十七頁，共87頁。線控制執(zhí)行機變頻器、AC伺服電機放卷：矢量電機、AC伺服電機

?再生選擇（大空間、高成本）ＭPLC+張力放大器張力控制裝置矢量變頻器AC伺服電機放卷軸矢量電機AC伺服電機再生電阻再生轉換器第五十八頁，共87頁。線控制變頻器變頻器的種類

1）通用變頻器???速度控制

FR-S500、FR-E500、FR-A500、（FR-A700）

VSMINIJ7、VSMINIV7（安川電機）

2）專用變頻器???風扇用?矢量控制

FR-F500

風扇用

FR-V500

矢量專用

FR-A700

通用或矢量（需FR－A7AP）

VarispeedF7、VarispeedG7

通用或矢量（安川）第五十九頁，共87頁。線控制轉換器通用變頻器???速度控制、位置控制、（扭矩控制）

FR-S500、FR-E500、FR-A500、（FR-A700）

VF控制???

磁通矢量控制???

高級磁通矢量控制

2）專用變頻器???扭矩控制、位置控制、速度控制

FR-V500、FR-A700、VarispeedF7、VarispeedG7

無實時傳感器的矢量控制

帶PLG矢量控制矢量控制第六十頁，共87頁。5.

磁粉控制和電機控制變頻器控制

需要根據控制方法決定變頻器的等級。卷軸控制時，一般需要選定矢量變頻器以上的等級。第六十一頁，共87頁。磁粉控制和電機控制扭矩控制范圍為：

只需計算（最大張力／最小張力）×（最大卷徑／最小卷徑），即可計算扭矩范圍。第六十二頁，共87頁。磁粉控制和電機控制轉速范圍為：

只需計算（最大速度／最小速度）×（最大卷徑／最小卷徑），即可計算轉速范圍。但在扭矩控制時，需要盡量減小齒輪比。第六十三頁，共87頁。轉速控制范圍是否合適？最低可控制的轉速為：

V500

:

1.2Hz

A700

:

3Hz變頻器控制選定上的注意事項最大扭矩01000200030001020304050電機轉速(m/min)電極扭矩(Nm)額定轉速（額定扭矩（連續(xù)運轉扭矩）、最大張力

最高速度、最低張力

最高速度、最大張力

最低速度、最低張力

最低速度第六十四頁，共87頁。變頻器控制注意事項注意變頻器的控制方法選定合適的齒輪比注意低轉速區(qū)域的控制性注意感應電機的扭矩特性考慮再生容量注意低扭矩指令時的啟動特性第六十五頁，共87頁。6．繞線機在繞線筒上卷線的設備專用張力控制器磁滯制動器第六十六頁，共87頁。磁滯制動器繞線筒繞線筒ＰＩＮ繞線時橫行繞線機繞線機的結構第六十七頁，共87頁。捻線機將復數以上芯線捻合在一起的設備第六十八頁，共87頁。繞線機和捻線機的控制材料：細、柔軟、易斷的?線材傳感器：特殊的結構線速度：有加減速、速度較快收卷：把線纏繞到繞線管張力控制：廠家開發(fā)專用張力控制器?控制較難

需要專業(yè)技術機械制造：專業(yè)繞線公司與其選用三菱電機的張力控制器不如選用其他公司的專用張力控制器第六十九頁，共87頁。7．裁切機薄膜用裁切機Slitterforfilm第七十頁，共87頁。分切機光學膜分切機Slitterforopticalfilm第七十一頁，共87頁。分切機的控制①

收卷／放卷都進行恒定張力控制②

收卷錐度控制

／

放卷恒定張力控制②比①好②的結構復雜★錐度控制的必要性

?

卷收緊、卷偏移

取決于材料厚度、種類和最大卷徑

★其他控制方法

摩擦輥

接觸壓輥第七十二頁，共87頁。收卷時，卷徑和扭矩的關系

因錐度比率、最小直徑和最大直徑

不同而變化

扭矩為二次方程式，其曲線為①向右方上升的曲線②

上方凸出的曲線

8．收卷錐度控制第七十三頁，共87頁。收卷錐度控制收卷時的扭矩和張力的關系

向右方上升

上方凸出

收卷錐度控制0204060801001202003004005006007008009001000卷徑（ｍｍ）扭矩（Ｎｍ）張力（Ｎ）張力扭矩收卷錐度控制0204060801001201402003004005006007008009001000卷徑（ｍｍ）扭矩（Ｎm）張力（Ｎ）張力扭矩第七十四頁，共87頁。收卷錐度控制收卷時卷徑和扭矩的關系為

二次方程式。

因此，在錐度控制中降低張力時，扭矩不一定也同樣減小。

第七十五頁，共87頁。檢測器的選定①輥載荷

60%②

張力載荷

40%

總載荷