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张力控制器在卷材铜箔开卷上的应用

时间: 2023-08-29 21:03:12 |   作者: 半岛app官网

  摘 要:铜箔卷材剪切机是生产覆铜板的主要装备,而卷状铜箔剪切需要涉及到张力控制问题,张力控制问题是总系统的核心问题,恒张力控制是产品质量和数量的可靠保障;铜箔卷材剪切机主要由:放卷机构、开卷机构、定长机构、剪切机构以及张力控制管理系统组成;放卷机构采用采用恒张力控制,开卷(收卷)机构采用变频控制,定长机构则采用伺服控制,采用自有专利的剪切机构,基于PLC的剪切机控制管理系统的铜箔卷材剪切机已经在覆铜板生产企业中大范围的应用。最终综合总结出解决该问题的方法。

  张力控制器,采用收放卷材方法以维持张力恒定的电气控制管理系统,用于各类具有卷绕设备的连续生产线。一套典型的张力控制管理系统主要由张力控制器、张力读出器、张力检测器、制动器和离合器构成。能使卷绕设备的整个连续生产线的张力恒定,在张力控制管理系统中,被控对象工作速度的变化,卷径的变化,物理运动系统转动惯量的变化和机械损耗的变化,均构成张力的扰动,在开卷的过程中直径的变化是张力变化的主要原因。

  目前我厂铜箔卷材剪切机的开卷张力控制管理系统,采用的日本爱机公司生产的恒张力控制管理系统,该系统的基本控制原理是:当卷材铜箔经过放卷机构放置到位后,开卷机构通过安装在剪切机支架上的对射电眼,检测卷材铜箔的卷径大小(分大、中、小三组电眼),张力控制管理系统通过这几组对射电眼传送的信号,控制输出励磁电流,调整磁粉制动器的励磁电流,通过目测和试切,调节张力控制器上的微调电位器,使张力控制管理系统给卷材提供一个相对恒定的并且与开卷速度相匹配的张力,使得卷材铜箔始终处于张紧状态,保证卷状铜箔不因张力不均而发生打折或者损伤,进而达到张力控制的目的。

  由于日本爱机公司的张力控制器,控制方式属于间接张力控制方式,即属于开环控制管理系统。该控制方式是最简单的开环控制,并且控制精度不高,在使用的过程中,经常由于现场粉尘和外界的力的作用使得检测卷径的对射电眼误动作,導致作检测张力发生突变,这样会发生铜箔损伤和剪切尺寸不够,故障率极高,导致张力突变造成而报废整张铜箔;换卷时一般都通过目测和试切,通过调节张力控制器上的微调电位器,来控制张力在最理想状态,这样调节过程中,控制不准确,而且需要技术过硬,经验比较丰富经员工,无形中造成了人力、物力等生产规格要求。图1是铜箔

  1、改进方法一:我们对所用的爱机张力控制管理系统方式分析,张力控制管理系统显然已经满足不了生产需求,要选择设备系统改造,采用性能较为稳定全自动张力控制管理系统(ZXT-B型)进行替换,我们针对覆铜板生产车间铜箔开卷裁切机铜箔裁切机设备存在问题,在铜箔机采用刀口前的吹气/抽真空气路,保证铜箔切口整齐和尺寸稳定;1、在铜箔刀刀口的前后,设计安装了前后安装了两组吹气和一组吹气/抽真空的气路,当刀口过铜箔时,气路对刀口和铜箔吹气,使铜箔有一个向上作用的力,避免铜箔与刀口及托盘摩擦,从而避免划花铜箔和铜箔行走打折起皱。当剪切铜箔时,安装在刀口前的吹气/抽真空气路抽真空,吸住铜箔,避免铜箔因剪切的时候而移动,保证铜箔切口整齐和尺寸稳定,从而完成铜箔剪切。

  2、改进方法二,自动恒张力控制控制管理系统在自动模式下,为两只张力检出测量到实际的张力

  即液晶显示器上的测量张力,与人为设定所需的张力即液晶显示器上的设定张力相比较,如果两个张力不相等时,控制器将自动调整输出比例即液晶显示器上的输出比列使通过离合器与卷材铜箔中心轴相连的磁粉制动器改变力矩,当设定张力与测量张力相等时,控制器将保持输出比例,就这样使测量张力与设定张力保持平衡。采用安装张力检测器,根据机器真实的情况,采用垂直安装方法安装张力检测器,张力检测器不允许和物件安装,应尽量使用万向轴承座过度安装,安装的螺丝不应长于过张力检测器的固定板;垂直安装张力检测器要注意张力检测器支点朝上即引线朝上;侧面安装张力检测器需注意侧面的固定螺丝不能过长否则将会导致检测器永久性损坏。图2是张力传感器安装示意图。

  安装张力控制器注意,张力控制器电源线应远离电路干扰源如按钮、交流接触器等电气控制线路。操作检测张力检测器时,电气和机械装置准备就绪后,再打开控制器电源,按照菜单显示传感器监视画面,检查传感器是否安装正常,张力检测器的数值是否在范围,用按压张力检测器方法检验测试数值变化,证明设备正常;操作检测张力检测器时,去除皮重,在张力检测器没有上材料时,按照菜单显示去除皮重画面,按执行开关,张力控制器将去除外在重量,使张力检测器测量张力值回零,根据现有卷材铜箔剪切机的功能结构,在不对设备作大改动的情况下,我们通过现场设备,采用安装张力检测器及其控制系统。

  自动恒张力控制器,能够准确的通过张力检测器测量,卷料的张力与设定的目标张力作比较,信号经单片机PID运算自动运算和调整,经过D/A转换器输出控制信号,从而控制磁粉离合,制动器的励磁电流,来实现卷料的恒张力控制。

  张力控制装置使用简单,安装便捷、输出稳定,大范围的使用在各种需对张力进行精密测控的场合,具有广泛应用性能。张力控制装置能降低因张力突变而损坏铜箔的风险。采用刀口前的吹气/抽真空气路,避免铜箔因剪切的时候而移动,保证铜箔切口整齐和尺寸稳定,从而完成铜箔剪切。经过改造方案实施,铜箔开卷剪切时。因为设备问题导致的铜箔损耗大幅度减少,节省本金,提高经济效益显著。

  通过张力控制装置改造实施,使我对张力自动控制的原理、结构和应用有了更近一步的了解,同时使我认识到掌握技能,不仅依靠理论学习,还要在工作中去实践,巩固和消化自动控制技术,而且在实践中要善于思考,善于察觉缺陷和积极处理问题。

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