包裝印刷用涂布機主要由放料單元、儲料單元、涂布單元、復合單元以及收料單元等部分組成(如圖1所示)。其張力控制系統包括放料單元、放料儲料架、涂膠單元、收料儲料架和收料部。現以陜西北人高端涂布機Y299D為例，對涂布機張力檢測與控制系統進行簡單分析，介紹涂布過程中保持張力穩定的方法。


1.涂布機的張力檢測

涂布機通過擺輥和電位器來實現張力的檢測，擺輥和電位器通過齒輪連接。

設電位器各個端頭為P+、U、P-、PG，

電壓值：P+和PG之間為+10V，P-和PG之間為-10V。

當張力設定值=張力反饋值，U和PG之間的電壓為0V；

當張力值發生變化，即擺輥發生擺動，U和PG之間的電壓改變，從而檢測張力，有效控制張力穩定。

2.放料單元的張力控制

涂布機一般設置兩個放料單元。

(1)Y299D中第一放料單元為被動放料。該單元已非常成熟，張力可始終保持穩定。

(2)第二放料單元為主動放料。在放料過程中，放卷卷徑不斷減小，放料擺輥不斷通過PLC和PID控制器實現張力的控制。

PLC控制器可計算放卷卷徑，控制相應的電機不斷加速，以保持張力穩定；PID控制器則在放料擺輥位置發生偏移時，計算實現放料電機轉速的微調，保證張力穩定。

3.放料儲料架和放料過程的張力控制

放料儲料架可實現放料時的零速接料。在設備啟動前應先檢查放料儲料架的狀態，保證放料儲料架儲滿基材，為放料做好準備。

當放料單元需要換料時，按下接料按鈕，放料儲料架電機加速，放料牽引電機減速。在這個過程中，放料牽引擺輥控制放料牽引電機，放料儲料架電機跟隨主機速度，當放料儲料架的速度=主機速度時，放料牽引電機的速度降為0。此時，放料牽引擺輥由原本控制放料牽引電機切換為控制放料儲料架電機，從而保證放料張力穩定，順利進行零速接料。

完成放料工作后，按下接料完成按鈕，放料儲料架電機減速，放料牽引電機加速，同時放料牽引擺輥開始控制放料牽引電機，當放料儲料架電機速度減為0時，放料牽引電機速度=主機速度。

放料儲料架開始以零速上升儲料，直到升至設定速度。此時，放料牽引電機的速度=主機速度+放料儲料架的上升速度，滿足該過程的張力穩定。

當儲料完成后，放料儲料架電機開始勻速減速，直至速度為零。放料牽引電機減速，并在放料儲料架電機降為0時，降至與主機相同的速度。

4.涂料單元的張力控制

涂膠輥的周長固定不變，所以涂膠輥電機的轉速為主機速度加上擺輥的調節速度。安川H1000變頻器內部的PID控制器可滿足涂膠單元到復合單元之間的張力微調控制。

5.收料儲料架及收料過程的張力控制

涂布機工藝多樣，要求收料時預驅軸處于靜止狀態，因此，涂布機應具備收料儲料架機構。在設備啟動前，應先檢查收料儲料架的位置，調整儲料架使其以一定速度自動下降至儲料機構下端，準備好接料。

當收料軸需要換料時，按下接料按鈕，收料儲料架從零開始加速，同時，收料牽引和收料當前軸減速。在此過程中，收料牽引擺輥控制收料牽引電機，收料儲料架電機跟隨主機速度，當收料儲料架電機的速度=主機速度，收料牽引和收料當前軸的速度減為0。此時，收料牽引擺輥由原本控制收料牽引電機切換為控制儲料架電機，從而保證收料張力穩定。隨后，收料刀架進行相應的動作，完成收料工作。

收料動作完成，收料大臂落下后，收料儲料架電機減速，收料牽引和收料當前軸加速。在這個過程中，收料牽引擺輥控制收料牽引電機，當收料儲料架電機速度減為0時，收料牽引電機、收料當前軸速度=主機速度。

收料儲料架以零速向下加速，直到加速至設定速度。此時，收料牽引電機和收料當前軸的速度=主機速度+收料儲料架下降速度，以滿足復合單元到收料儲料架、收料儲料架到收料單元的張力穩定。

當收料儲料架下降至減速標志后，開始勻速減速，直至速度為零。收料牽引和收料當前軸也減速，并在收料儲料架速度降為0時，速度降至與主機相同的速度。