2018年是馬汀自動科技歡慶50周年紀念的一年。馬汀自動科技成立于1968年的美國伊利諾伊州,是不停機收/放卷機的專業制造商,客戶遍及全球。如今馬汀自動科技致力于卷筒材料處理上充滿嚴苛挑戰的涂布、卷筒材料加工、印刷等相關產業,為客戶提供創新的解決方案。
成立公司不久,創辦人John Martin便獲得“慣性張力補償裝置”的專利 (公司的第一項產品是膠印輪轉機專用的糾偏裝置)。John Martin這樣描述該專利:“在涂布、印刷等相關產業導入慣性補償恒定張力裝置是一項相當重要的技術突破。慣性張力補償系統吸收了張力波動,以極簡及精準的設計,為系統運作提供了恒定的張力。”
張力控制機構可分為兩大類型。一是使用張力感測裝置(如:帶有傳導器的輥軸)并透過適當的控制系統,控制驅動輥速度以保持張力輸出恒定。此類系統并沒有“緩沖區”,所以當面對張力快速變化時,性能會受到系統反應時間的影響。當為了達到性能提升而加速反應時間時,也可能帶來其他的問題,如增加系統調校的難度等,而結果并沒有獲得希望得到的改善程度。
張力控制的另一主流是使用張力調節輥或“浮動輥”型式的系統。浮動張力調節輥的功能不是用來量測張力,而是穩定張力。使用張力感測裝置的系統,當張力調節輥的位置僅移動了千分之一厘米,事實上張力已變化了許多。而使用浮動張力調節輥的系統,就算浮動輥偏離了中心線,但張力依然維持恒定。這是因為浮動張力調節輥維持張力的方法是在材料回路上穩定張力,并將此張力保持恒定。
然而,由于浮動張力調節輥本身慣性的影響,所以仍無法完全吸收張力波動,長久以來,這問題也是眾所周知的。因此馬汀自動科技推出專利的“慣性張力補償裝置”,成功地將慣性所造成的張力波動影響完全消除。以物理的方式來解釋,浮動張力調節輥運作時,同時具有旋轉慣性與平移慣性,而此兩種慣性所造成的影響是相反的。馬汀設計的巧妙之處就是將這兩種慣性相互抵消。馬汀的慣性張力補償調節輥在這之中則是完美地扮演著消除張力干擾的濾波器。產線上游張力的波動被張力調節器吸收,完全不會傳遞并或影響到下游產線。
此原理目前已套用在所有馬汀設計的供料、出料及張力控制系統。此技術的應用對放卷及接料系統更是帶來明顯的成效。
馬汀自動科技于1972年推出自家的第一套零速接料機。此“零速”名稱的由來是參考其自動接料原理,用完的料卷和新的料卷自動接料時皆為靜止狀態,此時儲料架則將其所儲存的材料輸出至產線,直到自動接料完成。馬汀的接料機不論是使用單一的張力調節輥或是儲料架內的多輥浮動架,皆具有慣性補償功能。此類型設計不僅能使接料機完成零速接料,更可以消除張力波動,避免其影響到下游產線。
在自動換卷系統中,以零速接料的可靠度最高,并且可依不同的材料、程序及終端產品制作不同類型的接頭。由馬汀所設計生產的放卷及接料平臺案例包括:
? 不織布及延展性薄膜的熱封迭接或對接。
? 復合材料及厚紙板的斜邊對接。
? 玻璃纖維的熱熔迭接。
“平臺先決技術”的理念,使得馬汀自動科技這種以創新主導的制造商得以在眾多的競爭者中脫穎而出。副總裁Gavin Rittmeyer解釋道:“在方案開始研究時,便須從囊括所有工程優勢的角度來進行設備的設計,在適應不斷變化的市場需求情況下,仍須將焦點放在簡樸的設計概念上,使用極少的零件,以最簡易的操作方式及運用合適的控制系統,將方案架設在此‘堅固的平臺之上,方能給用戶帶來長遠可靠且領先市場優勢的設備。”