一种张力控制系统及印刷设备技术方案

本发明专利技术公开了一种张力控制系统及印刷设备，该张力控制系统用于卷筒料数字喷墨印刷机中，卷筒料数字喷墨印刷机包括输送辊、牵引辊和驱动机构，该系统包括输送辊转速检测单元、牵引辊转速检测单元、输送辊转速调节单元、牵引辊转速调节单元，输送辊转速检测单元和牵引辊转速检测单元串联连接，以使得输送辊转速检测单元与牵引辊转速检测单元能够以相同的基准来分别检测输送辊和牵引辊的转速，根据输送辊转速检测单元检测到的输送辊的转速，输送辊转速调节单元调节输送辊的转速；根据牵引辊转速检测单元检测到的牵引辊的转速，牵引辊转速调节单元调节牵引辊的转速。该张力控制系统结构简单，占用空间小，成本低，控制精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种张力控制系统及印刷设备
本专利技术属于张力控制
，具体涉及一种张力控制系统及印刷设备。
技术介绍
张力控制系统是一种输入量按某种可调节的衰减规律变化的特殊的随动系统，广泛应用于各种滚筒及卷壳组成的加工生产线上，如印刷厂、造纸厂、印染厂、食品厂、轧钢厂等。在这些生产线上进行产品加工时，运行中的卷材必须要保持有一定的张力。如在薄膜套色印刷过程中，卷材连续展开并源源不断地进入印刷装置，只有使进入印刷单元的卷材保持一定的稳定的张力，才能保证套印过程的稳定和印品的套准精度，张力过大会造成加工材料的拉伸变形；张力过小会使卷取的材料的层与层之间的应力变形，造成收卷不整齐，或者处理尺寸不准等弊病，影响加工质量。张力大小不稳定会使带材跳动，导致套印不准或重影等印刷故障。因此，为了保证生产的品质、效率及可靠性，必须要有一套功能完备的张力控制系统来引导产品加工过程。卷筒料数字喷墨印刷机是通过信号采集装置采集卷筒料印刷机的主机转速，拾取喷印的起始印刷位置，同时通过控制张力的方法控制数码喷墨印刷每一色序的位置来完成套印要求。因此，对于卷筒料数字喷墨印刷机而言，控制张力是解决数字喷墨印刷的重点和难点。在数码喷墨印刷卷筒料的过程中，卷筒纸必须保持恒定的张力，张力太大，会造成纸带纵向起皱，影响套印精度，导致套印不准，当张力超过一定数值时就会造成纸带断裂；若张力太小，纸卷会向前滑动，纸带飘动，套印精度下降，油墨也不能正确转移到正确位置，甚至会使纸带横向起皱，印刷后的折页、输送也无法正常进行。因此，印刷过程中的张力控制技术是数码喷墨印刷设备的关键技术。目前卷筒料类的数码印刷机使用的张力控制系统在制作过程中，多数的卷筒料类的数码印刷机对输送辊、牵引辊的张力控制，都是通过第一编码器检测输送辊的转速，通过第二编码器检测牵引辊的转速，通过张力控制器检测牵引辊所受的张力，并根据预设的输送辊的转速与牵引辊的张力的映射关系来调节牵引辊的转速，进而调节牵引辊的张力，而牵引辊的张力是通过与第二编码器电连接的伺服电机来调节，所述伺服电机与牵引辊电连接并且能够调节牵引辊的转速。在上述张力控制系统中，通常是假设输送辊与牵引辊的初始转速相同，由于输送辊与牵引辊的半径不同，使得输送辊与牵引辊产生了不同的线转速，从而使得牵引辊上的纸带产生张力。但是，在实际的纸带输送过程中，由于受到各种外界因素的影响，实际的输送辊和牵引辊之间的相对线转速的差值并不是恒定的，从而使得牵引辊上的张力不稳定。现有技术中分别是通过第一编码器检测输送辊的转速，第二编码器检测牵引辊的转速，由于输送辊、牵引辊两者的转速均不停的发生变化，对于输送辊、牵引辊的速度调节变得非常困难。由于需要两套编码器的采集环境，这样就需要两套编码器的安装装置、编码器采集对象的主轴转速信号采集装置等。这样的结构存在以下几个缺点：（1）结构复杂；（2）占用空间，对于数字喷墨印刷机而言，结构需要紧凑，而增加出来的这些装置会在空间上占用数字印刷机部分空间；（3）成本增加；（4）控制精度低。由于输送辊和牵引辊的信号采集是由两套装置分别进行，主轴转速在经过机械传递、摩擦和动力损耗后，转速会出现偏差，而信号采集编码器又分别采集主轴转速，因此编码器读取精度会出现偏差；另外，两套装置分别在印刷机的开卷、收卷处，由于信号传输，两者距离不一样，必然导致一快一慢，从而在控制上会出现滞后现象，进而影响控制精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种张力控制系统以及印刷设备，该张力控制系统结构简单，占用空间小，成本低，控制精度高。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种张力控制系统，用于卷筒料数字喷墨印刷机中，所述卷筒料数字喷墨印刷机包括输送辊、牵引辊和驱动机构，该系统包括输送辊转速检测单元、牵引辊转速检测单元、输送辊转速调节单元、牵引辊转速调节单元，所述输送辊转速检测单元和所述牵引辊转速检测单元串联连接，以使得所述输送辊转速检测单元与所述牵引辊转速检测单元能够以相同的基准来分别检测所述输送辊和所述牵引辊的转速，根据所述输送辊转速检测单元检测到的所述输送辊的转速，所述输送辊转速调节单元调节所述输送辊的转速；根据所述牵引辊转速检测单元检测到的所述牵引辊的转速，所述牵引辊转速调节单元调节所述牵引辊的转速。优选的是，该系统还包括整机信号采集轴，所述整机信号采集轴与所述驱动机构连接，所述输送辊转速检测单元和所述牵引辊转速检测单元均设置于所述整机信号采集轴上，从而使所述输送辊转速检测单元和所述牵引辊转速检测单元构成串联连接。优选的是，所述输送辊转速检测单元包括第一编码器，所述第一编码器采用增量型编码器，所述整机信号采集轴的轴身伸到该增量型编码器内圈的空心部分；所述牵引辊转速检测单元包括第二编码器，所述第二编码器采用增量型编码器，所述整机信号采集轴的轴身伸到该增量型编码器内圈的空心部分，所述第一编码器和第二编码器通过连接件连接为一体。优选的是，所述输送辊转速调节单元包括第一伺服电机，所述第一编码器与所述第一伺服电机电性连接，所述第一伺服电机的输出轴与所述输送辊连接；所述牵引辊转速调节单元包括第二伺服电机，所述第二编码器与所述第二伺服电机电性连接，所述第二伺服电机的输出轴与所述牵引辊连接。优选的是，该系统还包括控制单元，所述控制单元与输送辊转速检测单元和输送辊转速调节单元分别相连，所述输送辊转速检测单元将检测到的转速信号发送给所述控制单元，所述控制单元用于根据所述输送辊转速检测单元检测到的转速信号控制所述输送辊转速调节单元调节所述输送辊的转速；所述控制单元还与牵引辊转速检测单元和牵引辊转速调节单元分别相连，所述牵引辊转速检测单元将检测到的转速信号发送给所述控制单元，所述控制单元用于根据所述牵引辊转速检测单元检测到的转速信号控制所述牵引辊转速调节单元调节所述牵引辊的转速。优选的是，该系统还包括张力检测单元，所述张力检测单元用于检测所述牵引辊的张力并把检测到的张力信号发送给所述控制单元，所述控制单元用于将张力检测单元检测到的张力与预设的张力阈值范围进行比较，如果所述张力不在所述张力阈值范围内，再根据预设的所述牵引辊的转速与所述牵引辊的张力之间的映射关系以及所述牵引辊转速检测单元发送的牵引辊的转速信号，来控制所述牵引辊转速调节单元调节所述牵引辊的转速，以使牵引辊的张力在所述张力阈值范围内。优选的是，所述控制单元还用于根据预设的所述输送辊的转速与所述牵引辊的转速之间的相对关系以及所述输送辊转速检测单元发送的输送辊的转速信号来控制所述输送辊转速调节单元调节所述输送辊的转速。本专利技术还提供一种印刷设备，包括卷筒料数字喷墨印刷机，所述卷筒料数字喷墨印刷机包括输送辊、牵引辊和驱动机构，该印刷设备还包括上述的张力控制系统。优选的是，所述卷筒料数字喷墨印刷机还包括传动机构，所述传动机构包括第一齿轮箱、第二齿轮箱以及连杆，所述张力控制系统采用上述包括所述整机信号采集轴的张力控制系统，所述驱动机构的输出端与所述整机信号采集轴连接，所述第一齿轮箱的输入端与所述整机信号采集轴连接，其输出端与所述输送辊连接，所述第二齿轮箱的输入端与所述整机信号采集轴连接，其输出端与所述牵引辊连接，所述第一齿轮箱与所述第二齿轮箱之间通过所述连杆连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种张力控制系统，用于卷筒料数字喷墨印刷机中，所述卷筒料数字喷墨印刷机包括输送辊、牵引辊和驱动机构，该系统包括输送辊转速检测单元、牵引辊转速检测单元、输送辊转速调节单元、牵引辊转速调节单元，其特征在于，所述输送辊转速检测单元和所述牵引辊转速检测单元串联连接，以使得所述输送辊转速检测单元与所述牵引辊转速检测单元能够以相同的基准来分别检测所述输送辊和所述牵引辊的转速，根据所述输送辊转速检测单元检测到的所述输送辊的转速，所述输送辊转速调节单元调节所述输送辊的转速；根据所述牵引辊转速检测单元检测到的所述牵引辊的转速，所述牵引辊转速调节单元调节所述牵引辊的转速。

【技术特征摘要】
1.一种张力控制系统，用于卷筒料数字喷墨印刷机中，所述卷筒料数字喷墨印刷机包括输送辊、牵引辊和驱动机构，该系统包括输送辊转速检测单元、牵引辊转速检测单元、输送辊转速调节单元、牵引辊转速调节单元，其特征在于，所述输送辊转速检测单元和所述牵引辊转速检测单元串联连接，以使得所述输送辊转速检测单元与所述牵引辊转速检测单元能够以相同的基准来分别检测所述输送辊和所述牵引辊的转速，根据所述输送辊转速检测单元检测到的所述输送辊的转速，所述输送辊转速调节单元调节所述输送辊的转速；根据所述牵引辊转速检测单元检测到的所述牵引辊的转速，所述牵引辊转速调节单元调节所述牵引辊的转速；该系统还包括整机信号采集轴，所述整机信号采集轴与所述驱动机构连接，所述输送辊转速检测单元和所述牵引辊转速检测单元均设置于所述整机信号采集轴上，从而使所述输送辊转速检测单元和所述牵引辊转速检测单元构成串联连接；具体的，所述输送辊转速检测单元包括第一编码器，所述整机信号采集轴的轴身伸到第一编码器内圈的空心部分；所述牵引辊转速检测单元包括第二编码器，所述整机信号采集轴的轴身伸到第二编码器内圈的空心部分，所述第一编码器和第二编码器通过连接件连接为一体。2.根据权利要求1所述的张力控制系统，其特征在于，所述第一编码器采用增量型编码器，所述第二编码器采用增量型编码器。3.根据权利要求1所述的张力控制系统，其特征在于，所述输送辊转速调节单元包括第一伺服电机，所述第一编码器与所述第一伺服电机电性连接，所述第一伺服电机的输出轴与所述输送辊连接；所述牵引辊转速调节单元包括第二伺服电机，所述第二编码器与所述第二伺服电机电性连接，所述第二伺服电机的输出轴与所述牵引辊连接。4.根据权利要求1～3任意一项所述的张力控制系统，其特征在于，该系统还包括控制单元，所述控制单元与输送辊转速检测单元和输送辊转速调节单元分别相连，所述输送辊转速检测单元将检测到的转速信号发送给所述控制单元，所述控制单元用于根据所述输送辊转速检测单元检测到的转速信号控制所述输送辊转速调节单元调节所述输送辊的转速；所述控制单元还与牵引辊转速检测单元和牵引辊转速调节单元分别相连，所述牵引辊转速检测单元将检测到的转速信号发送给所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尧云辉，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，方正信息产业控股有限公司，北京北大方正电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11