张力控制要点

前言

中国生活用纸和市场发展前景:

生活用纸是与消费者关系密切的日常生活用品之一，凡有人群特别是妇女、儿童、老人的地方就有潜在的消费市场，属于日不落工业。二十世纪九十年代以来随着经济的发展和人民在思想文化观念以及消费习惯上的变化，中国生活用纸市场异军突起，市场消费潜力得到了空前的提升，据统计，1999年中国生活用纸市场消费总量约230万吨。目前生活用纸总的需求量仍在稳定增长，在生产方面，企业向规模生产、集约化经营方面发展，技术装备向大型快速现代化方向发展，水平明显提高；在市场方面由于生产能力的增加，供方市场的形成以及经济转向期造成的下岗人员的增加，致使消费者对价格变动敏感性提高，生活用纸和其他消费品一样进入微利时代，市场竞争十分激烈。

中国是全球人口最多的国家，在以往20年中，中国经济实现世人瞩目的快速增长，近两年即使受到亚洲金融危机的影响，国内生产总值的增长率仍达到7％以上。随着中国经济的持续增长，城乡人民收入稳定增加，致使对消费品的需求亦有强劲增长，随着人民生活水平的不断提高，生活用纸市场在今后十几年内仍将持续繁荣，总量稳步增长并逐渐呈现小康型消费特征。消费层次出现多样化且向中高档过渡，消费领域不断扩展，市场竞争也更加激烈。由于潜在的市场容量的存在以及产品的升级换代，今后生活用纸有着非常好的发展前景，关键在于技术创新和降低成本，开发适合市场的产品，拓展农村市场和海外市场。

目前我国生活用纸行业的设备状况及存在的问题:

单机生产速度低，设备的柔性度低，自动化程度低，生产线的设备制造水平低,技术装备总体水平低等方面。主要是台湾产或仿制台湾的大陆产设备，型号较旧、性能较差、单机生产能力低。1991年后广州保洁纸品公司、邯郸舒尔美集团公司、威海信威卫生材料有限公司、福建恒安集团、广东维达纸业股份有限公司等分别从日本瑞光、日本纸工机、日本东亚机工、意大利发明家、意大利CCE、德国W＋D、美国PCMC等公司引进数十条高速、高性能的功能纸生产线，大大提升了我国技术装备的总体水平。

在吸收消化国外设备先进技术的基础上，1997年后国产设备制造水平迅速提高，1998年后，功能纸生产线已基本实现国产化。大部分老设备也经过技术改造实现了第一轮更新换代。

本人在这次毕业设计中从事的是功能纸生产系统中对原材料的张力控制，主要表现在利用三菱FA工厂自动化系统中MR-J2S伺服控制系统及Q173-N运动控制器对自动化生产线原材料中心开卷进行控制。传动设计---张力控制系统在整个生产线生产过程中起到了致关重要的作用，因生产线自动化程度很高，所以张力控制系统的存在是对整条生产线利用原材料生产成品的过程中对原材料的张力控制，保持原材料的拉伸、形状、温度与速度等等，并且与同步控制、自动化控制紧密相关，存在着相辅相成的作用。在本次毕业设计中所采用的是日本三菱电机公司的PLC控制系统及伺服控制系统，通过对系统的选型及对控制方案的选择后，针对自己所设计的专题进行了图文并貌的说明，并编制了I/O地址表及PLC/SFC功能程序。此次张力系统设计进一步完善了以电机控制的生产线自动化控制，并对自动化生产线原材料生产起到了极大的辅助作用，为自动化生产的快速、高效、稳定发展奠定了坚实基础。

生产线工艺流程对电气控制系统的要求

1生产工艺流程及对电气控制系统的要求

功能纸产品技术要求

（根据GB-8939-1999标准卫生护垫部分）

（1）、产品规格及偏差

（1）全长：L=260mm 偏差：L±10％

（2）全宽：L=70 mm 偏差：B±10％

（3）条质量：吸水质

偏差计算：

上偏差（％）=（最大值—平均值）/平均值×100％

下偏差（％）=（平均值—最小值）/平均值×100％

（注：平均值—10条样片的平均值）

（2）、产品应洁净且均匀一致，防渗层完好，无破损，无硬质块。

（3）、产品两端封口应牢固，在吸水倍率实验时不破裂。

（4）、产品背胶粘合强度应符合要求，即喷（刮）胶效果良好，产品频繁使用时不位移，离型膜不应自行脱落，并能自然、完整撕下。

生产线有关技术要求

（1）、稳定运行车速：P/Min≥1200片/分

（2）、设备运行精度：生产速度1200片/分时，产品行为公差≤±10％

（3）、设备动态性能：快速启动/停车时，产品过度偏差≤±5％

（4）、材料张力控制：①在整个速度范围内，材料张力恒定。②启/制动过程中无过度张力变化，并能实现在线张力给定。③卷芯驱动放卷装置，以免损伤材料表面。④在现实时计算材料卷径（自动产生接料指令，并完成自动接料过程）

（5）、自动检测及自动控制：

系统应配有相位自动检测装置并能实现相位自动补偿；

无料（断料）检测并实现不停机换料；

不良品检测实现自动剔除次品；

系统运行故障检测。

（6）、人机界面：应具有运行参数自动/手动设定功能、操作指导功能、运行监视及故障点提示功能等。

（7）、生产管理：

各种单位时间的产量统计（班产量、日产量等）；

成品率或废品率统计；

各种消耗统计（包括原材料、辅料、电耗等）；

正常运行时间及异常停机时间（停机率）统计；

各种报表自动生成。

生产线工艺流程说明

1、工艺流程说明：

（1）形式：左手横出式生产线、超薄型、离型膜快易包装；

（2）原料：芯料：采用高分子吸水纸并复合药芯无纺布；

渗水层：采用热风无纺布；

防水层：采用PE流延膜。

2、工艺流程简述：

（1）药芯无纺布由伺服电机恒张力放卷，经自动接料器、浮辊及夹送辊进行结构胶尖断式喷涂后，送至吸毂切刀，根据工艺长度要求切断；

（2）切断后的药芯被负压吸毂“拉档”后（拉档距离由工艺参数决定）与吸水纸复合并送入芯纸切刀，对芯纸按工艺要求进行成形切断；

（3）渗水层无纺由恒张力放卷经接料器、浮辊、结构胶枪（连续）施胶，送入芯纸接料辊并与芯纸复合后，再送入电热压花辊压花；

（4）防水层流延膜，由恒张力放卷，经接料器、浮辊、结构胶枪（连续）施胶后与带有芯纸并经压花后的无仿布复合，送入电热周封辊进行周边热封，再经负压皮带送入成品

切刀进行成形切断。至此，产品成型全过程结束，以下为快易包装工艺流程。

（5）离型包装膜由恒张力放卷，经接料器、浮辊、纠偏装置、低温胶枪（间断）施胶后，再经导向料轴送入成切后活动式接料皮带，与成品护垫复合，送入包装机。

（6）经包装机折叠后，再经压送皮带压实送入电热端封辊进行端部热封，再经负压皮带送入端切辊切断。至此，产品单个包装过程结束。

（7）一个包装成品经端切辊后皮带送入整列排队机构，由人工进行中包装、大包装；或自动化装置实现自动中包装、大包装，最后入库。