自動卷繞機在卷繞材料的能力、質量和效率等諸多方面具有顯著優勢,在鋰電池、紡織、電容器和紙品等行業得到越來越廣泛的應用。卷繞機的張力和卷繞速度決定了卷繞成品的質量,卷繞過程中需盡量保持卷繞材料張力恒定,卷繞速度均勻,避免材料上下波動。因此張力控制系統被廣泛地應用到自動卷繞機上。
卷繞材料平穩地被繞進卷繞輥,是保證卷繞質量的關鍵。中心卷針為矩形,在饒軸轉動過程中必然會帶動材料的上下波動。通常避免卷繞材料大幅波動,保證卷繞材料平穩地方法有三種:1)降低卷繞速度。過高的卷繞速度會引起卷繞材料的上下波動,較低的卷繞速度可以保證平穩。但是降低卷繞速度也會降低生產效率,不適用于工業化生產線。這種方法也并沒有從本質上解決因卷針形狀引起的材料波動問題。2)在自動卷繞機系統中添加張力控制系統。其工作原理是張力傳感器實時檢測料卷的張力,并將值反饋給控制中心。控制中心將張力傳感器的檢測值與張力設定值進行對比,根據差值對卷繞機中的張力進行調節,保持材料在上下往復運動過程中,張力恒定,降低波動。3)輸出輥上下運動。這種方法是讓輸出輥根據卷軸卷繞速度,和卷針協同運動,保持卷繞材料水平。卷繞輥的運動雖然一定程度上解決了卷繞材料的波動,但是會引起卷繞材料在卷繞機中部的波動和張力不穩定。
總之,雖然張力控制系統和速度控制系統在自動卷繞機上得到廣泛的應用,但是由卷繞針形狀引起的材料上下波動和卷繞質量下降等問題并沒有得到有效的解決。通過中心軸的運動,使卷繞材料保持水平,卷繞速度恒定的研究還很欠缺。