【文章內(nèi)容簡介】 時控制薄膜所產(chǎn)生的張力。 在分切過程中，有很多的原因，都會導(dǎo)致塑料薄膜的張力發(fā)生變化。主要原因有如下幾種：（ 1）塑料薄膜在收卷和放卷的過程中，由于放卷直徑是在不斷的減小，而收卷直徑是在不斷的增大，收卷和放卷過程中直徑的不斷變化當(dāng)然會造成塑料薄膜的張緊力也隨之不斷的變化，放卷過程中薄膜直徑 不斷減少，在制動力矩不變的前提下，薄膜所產(chǎn)生的張力將不斷增大；收卷則完全相反。（ 2）薄膜分切機(jī)的底座、各導(dǎo)輥等制造精度肯定存在一定程度的偏差，這就使得薄膜分切機(jī)在機(jī)械加工時產(chǎn)生一定程度上的振動，從而會造成塑料薄膜的張力產(chǎn)生一定的波動；另外，機(jī)械各零件在進(jìn)行裝配時產(chǎn)生的裝配誤差同樣會對塑料薄膜的張力產(chǎn)生一定的影響。（ 3）在分切機(jī)工作的過程中，當(dāng)某一環(huán)節(jié)的速度突然發(fā)生變化時，勢必會造成薄膜的張力也隨之產(chǎn)生突變，從而影響塑料薄膜的分切質(zhì)量。（ 4）任何物體在運(yùn)動的過程中，都會有一定的慣性，當(dāng)要想改變物體的運(yùn)動狀態(tài)時 ，系統(tǒng)會變得不穩(wěn)定，需要進(jìn)行相應(yīng)的能量補(bǔ)償；同樣在薄膜分切機(jī)的張力發(fā)生變化時，張力系統(tǒng)會發(fā)生變化，需要對張力進(jìn)行補(bǔ)償。為了克服上述問題，本張力檢測系統(tǒng)采用張力傳感器進(jìn)行張力檢測，張力傳感器如圖 23 所示安裝。 圖 23 張力檢測器受力分析簡圖 進(jìn)行分切時，材料張力 F（ N）與檢測負(fù)荷 Gd 之間有如下關(guān)系（檢測輥質(zhì)量設(shè)為 M）： Gd K0F+KMg K0 （ sin1+sin2） /cos0 K cosβ/cos0 g 10m/s2 K0 是根據(jù)通薄膜角 2 的變化而隨之相應(yīng)變化的系數(shù)，如果向拉伸負(fù)荷方向送薄膜 時，應(yīng)為負(fù)值； K 是根據(jù)基準(zhǔn)角β的變化而變化的比例常數(shù)。 薄膜分切機(jī)的收卷機(jī)構(gòu) 該薄膜分切機(jī)的收卷機(jī)構(gòu)采用主電機(jī)通過帶動牽引輥連續(xù)轉(zhuǎn)動，同時將已經(jīng)纏繞好薄膜的前后壓輥通過液壓控制回路，壓在牽引輥上，利用牽引輥和收卷壓輥之間的摩擦力帶動前后收卷輥連續(xù)轉(zhuǎn)動，從而將已經(jīng)通過分切刀分切好的定尺寸薄膜整齊的纏繞在收卷輥上，直到放卷薄膜分切完成為止。 在分切之前，需要在前后收卷壓輥上安裝好與生產(chǎn)薄膜相對應(yīng)的紙管。通過向氣脹軸中通入高壓空氣，使氣脹軸對紙管進(jìn)行定位，防止在分切加工的過程中，發(fā)生移動和錯位，造成不必要的損失 。 在收卷過程中所用到的氣脹軸（如圖 24 所示）就是一種特殊制作的收卷軸，也就是當(dāng)通過高壓充氣之后，表面的鍵條可以凸起，放氣后表面的鍵條又可以迅速的回收；在收卷的過程中，只需要自己配備氣源即可，使用極為方便。而且充氣時間短，效率高，一般只需要 3 秒鐘就可以完成充氣和放氣。 圖 24 收卷壓輥上氣脹軸示意圖 塑料薄膜分切機(jī)的整體方案設(shè)計 塑料薄膜分切機(jī)的工作過程 1）在接通電源之前需要做好以下幾個方面的準(zhǔn)備工作：（ 1）將待分切的料膜通過叉 車安裝固定在分切機(jī)的放卷軸上，用頂塊固定加緊；（ 2）根據(jù)所要求薄膜分切具體尺寸將分切刀的位置固定在相應(yīng)的位置，用來切取合格的料膜；（ 3）把卷取分切好薄膜的紙管套在前后收卷輥的氣脹軸上，用氣泵向前后收卷輥中的氣脹軸里打入高壓空氣，使得鍵條和紙管的內(nèi)壁緊密的咬合（ 4）將薄膜料卷的引頭按照走料圖所示的路線纏繞好，并且用膠帶粘在前后收卷輥上；（ 5）按下控制面板上的前后收卷輥控制按鈕，使前后收卷輥與牽引輥緊密壓合（ 6）手動使得牽引輥慢速轉(zhuǎn)動，這樣收卷輥就考牽引輥與收卷輥之間的摩擦力轉(zhuǎn)動，試運(yùn)行一段時間，使得薄膜走料平 滑，薄膜表面平整無褶； 2）準(zhǔn)備工作完成之后，先通過按下控制面板上電源控制按鈕接通電源，然后按下吹邊風(fēng)機(jī)按鈕，使吹風(fēng)機(jī)開始工作； 3）首先讓牽引輥的電機(jī)在比較低速的情況下運(yùn)行，一段時間后，如果薄膜沒有發(fā)生很大的褶皺，表面光滑平整，而且張力自動監(jiān)測儀上所設(shè)定的張力值與張力傳感器所檢測出的數(shù)值相差無幾，則可以通過旋轉(zhuǎn)控制面板上的主機(jī)調(diào)速按鈕，讓牽引電機(jī)在高速情況運(yùn)行，直到完成改卷薄膜的分切工作為止；否則，需要重新調(diào)整塑料薄膜的位置，這樣通過反復(fù)調(diào)整，以保證分切后塑料薄膜能夠達(dá)到所需要的要求； 4）當(dāng)放卷輥上的塑料薄膜完成分切后，首先要將牽引電機(jī)速度減小，等到速度下降之后，關(guān)閉電源按鈕即可；然后通過按下前后收卷輥氣脹軸的泄氣按鈕，釋放出原來通入的高壓氣體，使得鍵條與紙管的內(nèi)壁完全分離，便于卸下分切好的薄膜，進(jìn)行下一步的包裝與運(yùn)送； 薄膜分切機(jī)總體控制方案的設(shè)計 薄膜分切機(jī)采用 PLC 控制方案，控制系統(tǒng)的示意圖如圖 25 所示： 圖 25 薄膜分切機(jī)控制系統(tǒng)示意圖 該塑料薄膜分切機(jī)需要用電機(jī)帶動以下電機(jī)：用三角帶與牽引輥連接的主電機(jī)、用于吹邊機(jī)構(gòu)中的風(fēng)機(jī)、液壓控制中的油泵電機(jī)。在控制系統(tǒng)中，若是 按照以往的經(jīng)驗(yàn)，采用一定數(shù)量的繼電器、接觸器控制，勢必會增大控制系統(tǒng)的安裝、接線工作量，降低控制系統(tǒng)的工作可靠性，增大故障率和維修工作量。而采用微機(jī)控制方案或者 PLC 控制方案來控制的話，則不需要采用硬件繼電器，可以克服以上所有的缺點(diǎn)。由于牽引電機(jī)有調(diào)速的要求，因此在牽引電機(jī)電路中應(yīng)該連入一個變頻器，實(shí)現(xiàn)變頻要求，其余的電機(jī)直接連接 PLC 的輸出端子，通過程序完成對三臺電機(jī)的啟動與停止控制；為了能夠準(zhǔn)確控制前后收卷輥?zhàn)拥奈恢?，該薄膜分切機(jī)采用液壓控制系統(tǒng)完成對收卷輥動作的控制，使用三個電磁換向閥配合，而且采用限 位開關(guān)最為動作轉(zhuǎn)換信號，液壓缸外接一段齒條，通過齒輪齒條的嚙合，將液壓執(zhí)行元件的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成收卷輥?zhàn)拥姆磸?fù)回轉(zhuǎn)，這種控制方法結(jié)構(gòu)簡單、易于控制、定位精確。 3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計及實(shí)現(xiàn) 電動機(jī)電氣控制線路設(shè)計 雖然吹邊風(fēng)機(jī)、油泵電機(jī)、牽引電機(jī)的控制接線各不 相同，但是它們都可以采用三相電源供電，因此可以將它們的主電路繪制在一起，這樣便于系統(tǒng)的設(shè)計與分析檢查。牽引電機(jī)主要是給牽引輥提供動力來源，保持連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，完成收卷工作；油泵電機(jī)主要是用在液壓控制前后收卷輥的動作回路中；吹邊電機(jī)主要是講分切下的廢邊通過風(fēng)道吹到固定的地方，便于不影響收卷正常進(jìn)行。如圖 31 所示為吹邊風(fēng)機(jī)、油泵電機(jī)、牽引電機(jī)的電氣接線圖： 圖 31 薄膜分切機(jī)各電動機(jī)電氣接線圖 為了防止薄膜分切機(jī)工作時，電路中的短路造成電流過大從而使電路負(fù)載不能正常工作，因此在每個電動機(jī)的接線中都需 要串接一個熔斷器，進(jìn)行短路保護(hù)；一旦電路中出現(xiàn)短路情況，熔斷器會立刻發(fā)生斷路，切斷電機(jī)的電源，起到保護(hù)電路的作用，功能相當(dāng)于家庭所用的保險絲。而且在每一個電動機(jī)回路中都需要串入熱保護(hù)繼電器對每個電機(jī)進(jìn)行熱保護(hù)，防止負(fù)載過大造成電機(jī)不能正常運(yùn)行。由于在加工的過程中需要進(jìn)行牽引電機(jī)速度的調(diào)節(jié)工作因此在牽引電機(jī)的回路中串入變頻器，從而完成對牽引電機(jī)速度的調(diào)節(jié)工作；同時在變頻器的輸出端接入速度顯示表，從而可以直觀的顯示出實(shí)時的主機(jī)速度。 該薄膜分切機(jī)牽引電機(jī)調(diào)速所使用的調(diào)速方式為變頻調(diào)速，使用的是歐瑞傳動電 氣有限公司生產(chǎn)的 E10000037T3 型變頻器。選擇合適的變頻器對電動機(jī)的調(diào)速非常重要，在變頻器的選型過程中，主要遵循以下原則：（ 1）是頻器的功率和電動機(jī)額定電流匹配，由于功率因數(shù)及電動機(jī)效率不同，同一功率同一電壓等級的電動機(jī)，其額定電流有較大差異，所以選擇變頻器的功率和電動機(jī)的額定電流相匹配。（ 2）負(fù)載性質(zhì)和變頻器類型要相匹配。 如圖 32 所示為歐瑞公司生產(chǎn)的變頻器接線示意圖： 圖 32 歐瑞公司生產(chǎn)的變頻器及接線說明示意圖 變頻器的基本參數(shù)設(shè)定： 變頻器面板上有顯示器和按鍵，顯示器可以 顯示輸出的頻率、輸出電壓、電流、設(shè)定參數(shù)等。參數(shù)輸入方法不同廠家的變頻器會用所不同，使用者必須輸入的參數(shù)也就有以下幾項(xiàng)： 控制方式參數(shù)： a：頻率控制方式：面板控制；用端子由外部模擬信號（ 0― 10V 或 4― 20mA）控制 b：啟?？刂品绞剑好姘蹇刂齐妱訖C(jī)啟停；用端子由外部開關(guān)信號控制電動機(jī)啟停 c：正反控制方式：面板控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)方向；用端子由外部開關(guān)信號控制電動機(jī)正反選轉(zhuǎn)方向 d：通訊控制方式：利用通信接口或總線進(jìn)行頻率、啟?；蛘崔D(zhuǎn)控制