在長材料的加工過程中，張力控制是傳動(dòng)控制的難點(diǎn)。

目前，張力控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用包裝、印刷、標(biāo)簽、造紙、塑料、成衣、線纜、無紡、瓦楞紙加工等行業(yè)。

事實(shí)上，卷繞的好壞將是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，卷得太緊，容易使材料變形、拉斷，卷得太松又容易使材料不緊湊，不利于搬運(yùn)和運(yùn)輸，因而為了達(dá)到使卷繞緊湊，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，都要求在卷繞過程中，在材料上建立一定的張力，并保持張力為恒定值。

張力控制的方式分為三種：手動(dòng)張力控制、開環(huán)張力控制和閉環(huán)張力控制。

手動(dòng)控制好理解，就是輸出或張力完全靠操作人員手動(dòng)調(diào)節(jié)，因此當(dāng)收卷或放卷的卷徑變化時(shí)，張力也會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)卷徑變化時(shí)，操作人員需要通過感覺來調(diào)整控制輸出以保證張力不會(huì)過大或過小。對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求比較高。

然而，手動(dòng)張力控制受操作人員的狀態(tài)影響較大，且效率比較低，因此逐漸被半自動(dòng)和全自動(dòng)的張力控制方式所替代。

半自動(dòng)張力控制即開環(huán)張力控制方式通過控制電機(jī)、磁粉離合器、制度器等的轉(zhuǎn)矩，間接控制片路的張力。輸出或張力受操作人員調(diào)節(jié)和傳感器輸入計(jì)算；而全自動(dòng)張力控制即使用張力傳感器、浮動(dòng)輥、自由式浮動(dòng)輥等反饋器件，通過PID調(diào)節(jié)，實(shí)時(shí)修正電機(jī)速度、轉(zhuǎn)矩，從面實(shí)現(xiàn)較高的張力精度。

深圳市威科達(dá)科技有限公司在張力控制技術(shù)上已經(jīng)有十多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，其開發(fā)出的基于專用伺服的恒張力控制系統(tǒng)，在鋰電池隔膜分切機(jī)張力控制環(huán)節(jié)，把被動(dòng)式拉力改進(jìn)為主動(dòng)換卷收卷式拉力，實(shí)現(xiàn)了微張力完美收放、啟停時(shí)平穩(wěn)控制、大小卷徑不限制等控制特色，滿足了鋰電池材料隔膜生產(chǎn)過程中對(duì)9μ、12μ、16μ薄料分切的應(yīng)用需求。

需要特別指出的是，之所以將被動(dòng)式拉力改進(jìn)為主動(dòng)換卷收卷式拉力，是因?yàn)楸粍?dòng)式拉力是中心卷曲收卷，完全跟隨軸運(yùn)動(dòng)，而主動(dòng)收卷體現(xiàn)的是伺服控制，主動(dòng)收卷比被動(dòng)收卷要求更高：在卷曲材料非常薄的時(shí)候，是沒有辦法用中心卷曲的方式收卷，只能依靠主動(dòng)換卷收卷的方式；此外，主動(dòng)換卷收卷式拉力要被動(dòng)式拉力的速度快。

據(jù)悉，影響系統(tǒng)的張力的因素多種多樣，如阻尼系數(shù)、線速度、卷徑、卷材密度和寬度、芯軸直徑等，然而在進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，有些因素可看為定值或可忽略不計(jì)，其中對(duì)張力影響最大的為線速度和卷徑，而且這種影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于張力對(duì)他們的反作用。

因此，有業(yè)內(nèi)人士提出，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重對(duì)這兩個(gè)因素進(jìn)行綜合考慮，使系統(tǒng)不僅對(duì)卷徑的變化具有較強(qiáng)的魯棒性，而且對(duì)速度的沖擊具有較強(qiáng)的抵抗能力。

在威科達(dá)開發(fā)的全伺服張力控制解決方案中，采用伺服的專用算法計(jì)算卷徑，系統(tǒng)簡單高效，精準(zhǔn)度高，可實(shí)現(xiàn)收放卷開環(huán)張力控制、收放卷閉環(huán)張力控制、過程張力控制等功能，達(dá)到高速生產(chǎn)（150-200m/min）、起動(dòng)平穩(wěn)（張力波動(dòng)≤1N）、低速無抖動(dòng)；收放卷徑范圍寬泛；加減速或急停急起時(shí)，張力穩(wěn)定，張力精度控制在傳感器量程的1-5%等理想的應(yīng)用效果。

其中，威科達(dá)收放卷張力閉環(huán)控制解決方案適用于高精度要求的收放卷張力控制，如薄膜、標(biāo)簽紙、各種物料提出高要求收放卷張力控制的，性價(jià)比高。

該系統(tǒng)由張力傳感器+信號(hào)放大器+專用伺服驅(qū)動(dòng)器VBHG+伺服電機(jī)或張力擺角傳感器+專用伺服驅(qū)動(dòng)器VBHG+伺服電機(jī)組成，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

1、起動(dòng)平穩(wěn)，低速無任何抖動(dòng)；

2、收放卷徑范圍寬泛，基本不受限制；

3、加減速或急停急起時(shí)，保證張力穩(wěn)定，可以控制在0.1kg左右；

4、用伺服的專用算法計(jì)算卷徑，系統(tǒng)簡單高效，精準(zhǔn)度高；

5、系統(tǒng)產(chǎn)品免維護(hù)，使用壽命達(dá)6-10年。

而在系統(tǒng)張力要求不高的情況下，如收放鋼板、電纜等，為了節(jié)省成本，一般采用收放卷張力開環(huán)控制解決方案。該方案由接近開關(guān)（或編碼器或模擬量信號(hào)）+伺服驅(qū)動(dòng)VBH+伺服電機(jī)組成，具有伺服驅(qū)動(dòng)直接計(jì)算卷徑，省去PLC運(yùn)算，伺服電機(jī)節(jié)能效率高以及系統(tǒng)簡單，故障點(diǎn)降低的優(yōu)勢。

物料在進(jìn)行印刷、涂布、燙金等工藝時(shí)，需要做過程張力控制。在這一方面，威科達(dá)產(chǎn)品擁有兩個(gè)解決方案：一是由主機(jī)伺服+傳感器+從機(jī)伺服組成的主從軸做隨動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)過程張力控制，具有系統(tǒng)簡捷高效，節(jié)省成本和伺服產(chǎn)品節(jié)能、免維護(hù)、使用壽命長的特點(diǎn)。

而方案二是運(yùn)動(dòng)控制板器做運(yùn)動(dòng)疊加，通過伺服實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)過程張力控制，該系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)控制板卡、傳感器、伺服驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)有機(jī)組合在一起，除了實(shí)現(xiàn)節(jié)省成本和延長使用壽命之外，還具有張力穩(wěn)定的優(yōu)勢，使張力實(shí)時(shí)控制在0.1kg左右，不受加減速影響。

以開發(fā)細(xì)分行業(yè)解決方案為方向，依托威科達(dá)在張力解決方案上多年的深入研究，手握全伺服張力解決方案的威科達(dá)在印前印后設(shè)備、金屬加工設(shè)備、包裝設(shè)備、鋰電設(shè)備、機(jī)器人等行業(yè)不斷開疆拓土，其方案將張力信號(hào)放大器、張力控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器合三為一，使系統(tǒng)簡單、成本降低，性價(jià)比高。同時(shí)，從站伺服與倍福、歐姆龍通訊順暢、使用簡單，與自有主站無縫配合。