“生產線（xiàn）上（shàng）的繞包工序總（zǒng）是出現斷帶（dài）或鬆垮？” 這是許（xǔ）多線纜製造企業麵臨的痛點（diǎn）。作（zuò）為電纜生產的關（guān）鍵環節，繞包機張力控製的（de）精準度直接決定了屏蔽層、絕緣層的均勻性及產品合格率。本文將圍繞張力調試的核心邏輯，係統解析（xī）從基礎原理到參數優化的（de）全流程操作要點。

一、張力失控的三大（dà）隱患：為何調試是（shì）剛需

在電纜繞包工藝中，張力（lì）失衡會導致三（sān）大典型問題：

1. 材料浪費：張（zhāng）力過（guò）大會拉斷銅帶/鋁箔，過小則導致繞包層褶皺（平均損耗率可達3%-8%）

2. 性能缺陷：不均勻張力引發屏蔽（bì）層間隙，影響（xiǎng）電（diàn）纜的電磁屏蔽效能

3. 設備磨損：異常張力加速導輪、刹車片磨損，維護成本提升20%以上

   調試目標需聚焦兩點：動態（tài）穩定性（生產速度變化（huà）時張力波動＜±5%）和靜態精度（停機狀態（tài）張力誤差≤1N·m）。

   二、調試前的四大準備工作

   1. 設備狀態核驗清單

• 檢查磁粉製（zhì）動器/伺服電機的扭矩線性度（建議（yì）使用扭（niǔ）矩測（cè）試儀校準）

• 確（què）認導輪組軸承潤滑狀態（摩擦係數偏差需＜0.02）

• 清理繞包帶路徑上的積碳、毛刺（直徑0.5mm凸起即可改變張（zhāng）力分布）

  2. 傳感器（qì）校準要點

• 張力檢測器歸零（líng）校準（空載狀態（tài）誤差應≤0.3%）

• 編碼器脈（mò）衝信（xìn）號同步檢測（推薦使用示波器觀察波形完整性）

  三、五步調（diào）試法實現精準控製

  STEP 1：基礎（chǔ）參數設定

  根據繞包帶材質設定基準張力：

  

  材料類型	張（zhāng）力係數（N/mm²）	典型值（以0.2mm帶材為例）
  銅箔	0.8-1.2	15-20N
  聚酯膜	0.3-0.5	6-8N

  公式參考（kǎo）：T=K×W×T （T為張力值，K為材料係數（shù），W為帶寬，T為厚度）

  STEP 2：開環測試驗證機械係統

  空載狀態下逐步提升線速度，觀察：

• 各導輪組轉速同步性（差異應＜2rpm）

• 製動器（qì）響應延遲（標準值≤50ms）

  STEP 3：PID參數整定技巧

  采用臨界（jiè）比例度法調整控製參數：

1. 將積（jī）分時間Ti設為∞，微分時間Td設為0

2. 逐漸增大比例係數Kp直至係（xì）統出現等（děng）幅振蕩

3. 記錄此時Kp值（Ku）和振蕩周期（Tu）

4. 按公（gōng）式設（shè）定：Kp=0.6Ku，Ti=0.5Tu，Td=0.12Tu

   STEP 4：動態補償設置

   針對（duì）加速/減速階段的張力突變：

• 前饋補償增益建議設為線速度變化率的1.2-1.5倍

• 加裝緩衝導輪組（直徑（jìng）≥150mm時可降低30%衝（chōng）擊力（lì））

  STEP 5：多工況驗證測試

  設計覆蓋全速域的測試（shì）方案：

• 低速段（10-30m/min）：重點檢測（cè）啟停抖動

• 中速段（30-80m/min）：驗證PID跟（gēn）蹤性能

• 高速段（80-120m/min）：考核散熱（rè）與機械穩定性

  四、高頻（pín）故（gù）障診斷與（yǔ）對策

  故障現象	可（kě）能（néng）原因	解決方（fāng）案
  周期（qī）性張力波動	導輪偏心（＞0.1mm）	更換導輪組（zǔ）件
  急停時斷帶	製動響應（yīng）延遲超標	升級（jí）控製周期至≤2ms
  高速段（duàn）張力（lì）漂移	溫度影響磁粉特性	加裝散熱片或水冷係統

  案例實證（zhèng）：某企業通過增加張力梯度限（xiàn）製功能（néng）（每秒張力變化率＜5N/s），使斷帶率從1.2%降至0.15%。

  五、智能化升級方（fāng）向

  引入模糊（hú）PID算法（fǎ）可提升複雜工況（kuàng）適應（yīng）性：

• 通（tōng）過隸屬度函數自動調整控製參數（shù）

• 結合PLC的以太網通訊實現（xiàn）遠程監（jiān）控（如Profinet協議） 某型號繞包機的實測數據（jù）顯示，智能算法使張力波動標準差降低42%，同時節能11%。