通常包括张力的检测和张力的控制装置。
在印刷过程中,卷材类印刷机的料带必须具有一定的张力,张力太小会使料带松弛,产生皱褶和套印不准等问题;张力太大会造成料带拉伸变形,产生套印不准等质量问题,甚至发生料带断裂,影响印刷过程正常进行。因此,为了使印刷过程顺利进行、印刷质量得到保证,必须保证适当的料带张力,维持料带张力的稳定。
对卷材类印刷机料带的张紧力进行检测和调整,以保证料带张力稳定的系统。
通常包括张力的检测和张力的控制装置。
在印刷过程中,卷材类印刷机的料带必须具有一定的张力,张力太小会使料带松弛,产生皱褶和套印不准等问题;张力太大会造成料带拉伸变形,产生套印不准等质量问题,甚至发生料带断裂,影响印刷过程正常进行。因此,为了使印刷过程顺利进行、印刷质量得到保证,必须保证适当的料带张力,维持料带张力的稳定。
根据料带张力的调整方式可分为手动控制、半自动控制和全自动控制。
在收料、放料或运行过程中,不断调整离合器或制动器的扭矩,从而获得料带所需的张力。这种方法在设备运转过程中需要操作者随时检查料带张力,随时进行调整,因此仅适用于运行速度较低、张力控制要求不高的印刷设备。
利用超声波原理等自动检出卷径,依据卷径大小随时调整料带张力。从本质上,这是一种半闭环张力控制系统,不仅可以自动测出卷径、控制输出扭矩,同时还具有缓冲启动、防松卷和惯性补偿等功能,因此在中档印刷设备中得到广泛应用。
通过张力传感器直接测定料带的张力,然后由张力控制器自动调整离合器或制动器来控制料带张力。这是一种全闭环式的张力控制方法,能够实时反映出张力的变化,因此控制精度最高,适合高速、高精度印刷设备。
根据是否将检测与反馈调节形成闭环控制,保持料带张力的持续稳定,可将张力控制方式分为间接张力控制和直接张力控制两种。
又称张力补偿控制,通过对影响张力稳定的参数进行调节补偿,以避免将要出现的张力变化,间接地保持张力稳定。这种控制方式只给定料带张力设定值,不用检测器采集料带张力的实际值,对张力控制不形成闭环,而是通过对驱动电机的电流或励磁电流的控制来间接对张力进行恒定控制,从而使电动机力矩保持不变,保证料带的张力恒定。因此,控制精度较低。
又称反馈控制,利用张力传感器或摆辊位置检测器等进行料带实际张力检测,随后将测量值转换成反馈信号,并与张力设定值相比较。当二者出现偏差时,张力控制器给予相应的控制,使料带实际张力与预定张力相匹配,从而构成料带张力闭环控制系统。直接张力控制不必考虑各种调节补偿,可以消除稳态误差,控制精度较高。
料带张力控制装置主要包括产生张力和稳定张力两大部分。
料带的展开和维持料带在进入各加工单元时保持一定的张紧状态均需要料带产生张力装置。产生张力装置包括产生主动拉纸力的驱动辊、料卷驱动或制动装置、印刷单元产生料带压印力的印刷滚筒。
驱动辊也称送纸辊、拉纸辊等,是具有主动驱动力的辊子。依靠独立电机驱动料带缠绕,并与压纸轮配合使料带获得足够的摩擦力。压纸轮与驱动辊之间的压力可以通过机械式调整机构或气动式偏心机构调节。驱动辊与压纸轮形成的驱动辊组是印刷机上最主要的产生张力装置。根据印刷机张力控制要求,驱动辊组通常安装在印刷机组之前、印刷机组之后和折页机组之前。
料卷驱动装置通常依靠料卷驱动电机直接驱动料卷展开,并根据驱动辊的转速及多点位的料带张力检测、开卷速度的变化调节料带的张力。
料卷制动装置对开卷轴或料卷表面施加制动力,当驱动力不变时,制动力加大,放出的料带减少,料带就会绷紧,料带张力就会提高。为了减少制动摩擦力对料带的破坏,常用的是轴制动方式。轴制动方式按其工作原理分为机械摩擦制动、磁粉制动器制动、气压制动器制动等方式。
印刷滚筒也是一种料带产生张力装置。夹持料带印刷的滚筒间压力是机组间料带张力产生的重要来源。滚筒间的印刷压力变化将使滚筒包衬发生变形,改变滚筒的实际滚压半径,造成料带运行速度的改变,从而使机组间料带的张力产生变化。
印刷时,料带张力的稳定性受到料卷制造、运输和安装,印刷设备的制造和调整,印刷环境等各种因素的影响,如料带薄厚的变化、料卷圆度的变化、印刷机的振动、料带受力伸长变化、环境温湿度的变化等。印刷机上稳定料带张力的装置主要包括浮动辊机构、阻尼机构等。
浮动辊机构是最主要的一种稳定张力装置,又称弹性辊,一般设置在开卷后和印刷机组之前进行料带张力校正。浮动辊机构主要由浮动辊、轴承座、弹簧、弹簧导向轴、调节螺母等部件组成。浮动辊由轴承支承并能自由转动,弹簧的压力可通过调节螺母预先调节好。当料带张力发生变化时,浮动辊和活动轴承座上下移动从而减缓振动。为了满足印刷过程中使用的不同料带,可通过调节螺母改变弹簧的压力,利用弹簧力大小的不同满足不同料带要求的不同张力大小。浮动辊机构能够改善因料卷形状不规则等原因引起的料带张力变化,减少料带的断裂风险,部分消除因料带松紧边而引起的料带跑偏问题。
为了减少因印刷速度急剧变化而引起的料带张力变化,设置阻尼机构可以使料带张力变化缓慢而连续,减少料带张力变化峰值,从而达到稳定料带张力的目的。阻尼机构主要由阻尼器、调整簧、调节螺母、摆杆、扇形齿轮、小齿轮、张力感应辊(又称导纸辊)和传感器(电位器)等组成。作用在张力感应辊上的料带张力F与调整簧的拉力T相平衡。当料卷大小发生变化或印刷速度产生变化时,料带张力的相应变化会改变张力感应辊的平衡而使其摆动,通过摆杆和扇形齿轮,使小齿轮转动,带动传感器偏转一个角度,从而改变传感器输出电压信号的大小,导致料卷制动力大小的改变,获得稳定的料带张力。如果由于一些意外因素造成料带张力的瞬间较大变化,张力感应辊会出现跳动,使传感器输出信号不稳定,造成制动力矩也不稳定。此时,阻尼机构可吸收料带张力瞬间的变化,有效阻止张力感应辊的跳动,起到缓冲料带张力的作用。