概述：本篇講述印刷、分切等設備的兩種卷取方式：中心卷取和表面卷取，并介紹其張力控制的應用情況。
　　關鍵詞：卷取方式，中心卷取，表面卷取，驅動，張力控制
　　常見適用于凹版印刷的材料有塑料薄膜、卷筒紙、鋁箔等。這些年來，印刷材料的種類越來越多，人們對包裝的需求和要求都在提高，設備的張力控制精度也在不斷地提高。低精度、控制方式落后的設備將逐漸被淘汰。所以近年的設備向高速自動化、材料多樣化發展，各種材料的厚度、特性不一，增加了張力控制的難度。如果張力控制不好，生產過程中會出現卷料端面收取不整齊、起皺、內外松緊不一或突然斷料等現象，產生廢料，影響生產效率和產品質量。只有穩定的張力系統，才會有好的印刷效果。特別是收卷的張力，因為卷取的效果將直接影響到成品的質量以及送到復合、分切、制袋等下道工序。
　　現階段，印刷、分切等設備主要有兩種卷取方式：中心卷取和表面卷取。
　　一、中心卷取
　　大部分設備都采用這種方式。中心卷取是指執行器直接驅動紙管上的中心軸。以我司的立式分切機的張力控制系統為例（如圖一），先設定薄膜的厚度，放卷采用自動卷徑計算的方式將計算出來的張力大小傳輸到可編程控制器（PLC），可編程控制器把收集到的放卷張力信號通過錐度張力的計算方式，計算出收卷中心軸所需的張力大小，然后發出信號通過執行器驅動收卷中心軸。這種卷取方式里中心軸為主動軸，有直接的動力驅動。這樣就可以保持放卷張力和收卷張力一致，保證整機的張力在穩定的狀態。
　　
　　圖一
　　收料卷取執行器過去使用摩擦式控制方法而現在采用的是自動，高性能的電氣控制方法，常見的手段大概有以下幾種：
　　1、磁粉離合器，磁粉離合器是根據電磁原理和利用磁粉傳遞轉矩的機電產品，具有響應速度快、結構簡單、無污染、無噪音、無沖擊振動節約能源等優點，使用比較廣泛；
　　2、力矩電機，當負載增加時，電動機的轉速能自動的隨之降低，而輸出力矩增加，保持與負載平衡。力矩電機的堵轉轉矩高，堵轉電流小，能承受一定時間的堵轉運行。力矩電機具有低轉速、大扭矩、過載能力強、響應快、特性線性度好、力矩波動小等特點；
　　3、變頻電機，采用“專用變頻感應電動機+變頻器”的交流調速方式，使機械自動化程度和生產效率大為提高，目前正取代傳統的機械調速和直流調速方案。具有寬范圍恒轉矩與功率調速特性，調速平穩，無轉矩脈動等優點。配合矢量控制，可實現零轉速全轉矩、低頻大力矩與高精度轉速控制、位置控制及快速動態響應控制。在當今的控制系統上應用相當廣泛。
　　一般來說，收卷的張力是通過錐度張力計算的。設備運轉的過程中，在卷徑增大的同時需要調整張力。隨著料卷的增大相對于內側材料的力矩變大，產生打滑即卷料會向內收縮，造成收卷起皺，內緊外松。再有由于材料的收縮和空氣的放出指向中心的壓力加大材料被擠壞或被橫向擠出，產生所謂的竹筍現象。靠近卷芯的地方產品皺褶，表面凹凸不平。要解決這樣的問題，就必須要在卷徑逐漸變大時，張力相應的逐漸減少，這就是所謂的錐度張力。卷取時的初始張力決定了卷取終了時的張力。一般使用10%～50%的錐度。例如用30%錐度，假設初始張力為10kgf，則以7kgf的張力結束。這些變化比率因材料和機構的性能而不同，但采用的錐度可以是一樣的。
　　這種卷取方式也常應用于凹版印刷機上（如圖二）：
　　
　　圖二
　　凹版印刷機上檢測裝置為浮輥系統，通過浮動輥檢測張力的偏差，把信號傳輸到可編程控制器，可編程控制把計算出來的張力傳輸到執行器（變頻電機），由執行器驅動收卷中心軸。
　　二、表面卷取
　　這種卷取方式適用于厚度變化大，大卷徑，大張力的情況。例如印刷分切紙張，鋁箔等材料。以表面卷取分切機為例（如圖三），放卷采用卷徑計算的方式把張力大小信號傳輸到可編程控制器，可編程控制直接把計算出來的張力大小輸出到動力輥上。依靠動力輥與收卷卷料之間的摩擦和對壓張力實現收料。收卷分左右收卷，其動力來源于中間的鋼輥，鋼輥的轉速則由可編程控制器控制，由執行器驅動。由于動力輥的直徑大小恒定，所以不受收卷卷徑大小的影響，始終能保持與放卷張力大小一致。只要收卷卷料和動力輥之間保持恒定的摩擦和對壓張力，這樣收卷卷料的卷取張力就可以保持穩定。執行器不直接驅動收料軸，利用動力輥的轉速帶動收料軸，從而控制收料的張力大小，使卷料收取無皺褶、無劃痕、端面整齊、卷取表面硬度適當。
　　
　　圖三
　　表面卷取張力控制的執行器和中心卷取的一樣，可以是磁粉制動器、力矩電機或變頻電機等。由于動力輥的直徑是恒定的，就算收卷的卷徑很大，也不需要用很大功率的執行器，這是表面卷取張力的優點。也因為動力輥的直徑是恒定的，所以收卷的張力就不需要用錐度張力來計算，只需要與放卷張力保持一致就可以了。但由于收卷卷料的動力是被動的，所以兩收卷卷料和壓輥間壓力顯得非常重要，這是表面卷取張力控制中需要特別注意的。
　　三、總結
　　中心卷取張力控制方式應用非常廣泛，主流的凹版印刷機、復合機、分切機都采用這種控制方式，它具有控制精度高，安裝簡易，但如果收卷卷徑很大，那就需要很大功率的執行器，這會增加設備的功率和安裝空間。故在收卷卷徑較大的情況下，可以考慮采用表面卷取的方式。