变频器在印刷包装行业中的应用

2018-01-19

复合机是包装印刷行业中重要设备,所谓复合是指通过某种工艺方法,将两种或两种以上的材料层合在一起,形成新的一体材料,经过复合后的材料一方面保持原有材料的优点,另一方面还能弥补彼此的缺点。

一、干式复合法是复合工艺常见方法之一,它是在复合基材上均匀涂布一层溶剂型粘合剂,经过烘箱除去粘合剂后干燥,在热压状态下与其他复合基材层复合后形成复合材料。常用材料是塑料薄膜、纸张及铝箔等。因此,复合工艺是目前印刷包装行业非常重要的一道工序。

(1) 复合机的控制要求

复合机的组成部分包括第一放卷机构、第二放卷机构、上胶电机(从动)、复合电机(主动)及收卷机构。

(2) 控制系统现状

行业中目前常用的方案:收卷张力通过磁粉离合器或力矩电机来控制,第一、第二放卷张力通过磁粉制动器来控制。烘箱段张力的控制主要是通过浮辊电位器来检测速度的偏差,通过电位器手动或通过同步控制板来自动调节复合电机与上胶电机速度的同步来保持恒张力。

(3) 目前存在的问题

这些问题包括以下几点:

• 在很多经济型复合机中还是采用滑差电机作为上胶电机和复合电机的首选,导致耗能大、维护繁琐、转速不稳。

• 磁粉离合器因为在小卷及大卷时过大的滑差,以及在收大卷时需要输出大转矩即需要更大的电流,从而造成的磁粉发热因而容易损坏。

• 力矩电机在控制收卷时由于在小卷及大卷时需要保持一定的张力锥度,所以经常人为调节力矩大小,来保证内紧外松的收卷效果。不同的操作人员生产出来的产品差别较大。而且力矩电机调速范围较小。

• 用同步控制板来调节烘箱段张力调试较麻烦,一般在加减速过程中浮辊不稳定,而且由于非专业制造此同步板是复合机的一个故障点。如果用电位器来手动调节同步,操作比较麻烦,而且人为因素影响较大,有时造成同步失灵现象的发生。

(4) 复合机变频控制的关键

在如何降低复合机控制系统的成本和提高控制系统的稳定性问题上,相信很多人都会想到交流变频器,的确交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电以及在国民经济领域的广泛适用性,而被公认为是一种最有前途的调速方式。但现在关键的地方有两处:

• 中心卷取

卷取是一种常见的控制系统,广泛应用于造纸、印刷、染织等生产过程中的后续工作,以制成半成品或成品卷筒物,但是长期以来卷取(尤其是中心卷取)的控制系统只能在直流传动、磁粉控制、力矩电机三者中进行选择,变频控制由于算法复杂而一直受到冷遇。现在汇川变频器提供了专用的张力控制变频器可以很好地解决收卷和放卷问题。

二、伟创变频器在干式复合机上应用方案一

从成本的角度考虑,一些复合机用户只用扬州伟创变频器来取代原来驱动上胶电机及复合电机的滑差电机控制部分,这样一来,复合机的速度控制更加节能、平稳,

(1) 系统配置说明

此系统是常用的简单实现主从机速度同步的方案。代替了两台普通变频器+同步板的方案。第一放卷及第二放卷是通过磁粉制动器来实现,张力收卷用磁粉离合器或力矩电机来实现。

(2) 系统优势

系统结构简单,只需两台变频器就可实现速度同步控制,有效减少了系统故障点;调试方便,有宽范围的参数设置,对浮辊的平衡位置控制可通过变频器参数来控制;速度控制是通过内置PID来实现,处理速度快,浮辊稳定性好,特别是加减速过程中浮辊稳定,有效遏制材料跑偏现象;因矢量变频器低频力大的缘故,0.5Hz以上可以平稳运行;相对于原来的系统,成本降低。

(3) 系统缺陷

收放卷系统因为依旧采用磁粉及力矩电机,此器件本身带给系统的缺陷依然存在。

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