TP2200型無軸傳動(dòng)柔印機(jī)的控制系統(tǒng)

北京多貝克包裝印刷機(jī)械有限公司生產(chǎn)的多貝克TP2200型瓦楞紙柔版直接印刷機(jī)，采用一種當(dāng)今世界上最先進(jìn)的控制技術(shù)，即無刷伺服電機(jī)獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)印刷機(jī)每色印刷單機(jī)。這種被稱為“直接驅(qū)動(dòng)”的技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于其它自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。例如在汽車裝配線上的機(jī)器人，高精密度的加工中心和多軸機(jī)械加工機(jī)床等。把這種技術(shù)應(yīng)用于瓦楞紙板柔印機(jī)上，在歐美國(guó)家只是不到十年的事情，在中國(guó)則只是剛剛開始。北京多貝克包裝印刷機(jī)械有限公司的TP2200系列柔印機(jī)，由于采用了上述技術(shù)所表現(xiàn)出的高品質(zhì)的印刷質(zhì)量和很高的生產(chǎn)效率，證明了這種技術(shù)在我們瓦楞紙板后處理設(shè)備上有著廣泛的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的瓦楞紙柔印機(jī)采用的是機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，送紙機(jī)和每個(gè)印刷機(jī)機(jī)組是由一條貫穿整機(jī)的傳動(dòng)軸，或是由一系列齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，整個(gè)傳動(dòng)鏈的初始端是一臺(tái)為整機(jī)提供動(dòng)力的交流或直流電機(jī)。送紙機(jī)和印刷機(jī)的每個(gè)單機(jī)之間的相位調(diào)節(jié)，則由包括一系列差動(dòng)齒輪和調(diào)節(jié)電機(jī)組成的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。

目前世界上幾乎所有的傳統(tǒng)印刷機(jī)都同樣的采用這種技術(shù)。多貝克TP2200型柔印機(jī)，則打破了這種動(dòng)力傳動(dòng)鏈和調(diào)節(jié)方式，一種無刷直流電機(jī)被分別安裝在送紙機(jī)和多個(gè)印刷機(jī)組上。每個(gè)機(jī)組上的電機(jī)起到兩個(gè)作用，一是為單機(jī)提供動(dòng)力，二是對(duì)單機(jī)進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。各單機(jī)上的電機(jī)由計(jì)算機(jī)控制和同步使用這種技術(shù)，每個(gè)單機(jī)形成獨(dú)立的單元，單機(jī)和單機(jī)之間取消了機(jī)械驅(qū)動(dòng)聯(lián)系。同時(shí)由于無刷電機(jī)的相位調(diào)節(jié)功能，傳動(dòng)單機(jī)上的機(jī)械相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)被取消，從而大大地簡(jiǎn)化了整機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。避免了機(jī)械傳動(dòng)的間隙、振動(dòng)和磨損，提高了整機(jī)的精度和使用壽命。

無刷電機(jī)直接安裝在每個(gè)單機(jī)的驅(qū)動(dòng)主軸上，而同時(shí)每個(gè)軸裝備了一個(gè)光電位置旋轉(zhuǎn)編碼器，由它反饋主軸的位置信息。每個(gè)單機(jī)上的主軸位置信息傳到計(jì)算機(jī)控制器，我們也稱作“軸卡”，由計(jì)算機(jī)處理后為每個(gè)電機(jī)發(fā)出信息指令，從而使各個(gè)單機(jī)間實(shí)現(xiàn)同步及相對(duì)位置的控制。由無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的各單機(jī)的位置精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)所能達(dá)到的精度。例如:多貝克TP2200型直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的印刷輥的位置精度可以達(dá)到 0.02mm，而且這種精度不會(huì)由于機(jī)械的長(zhǎng)期使用磨損而降低。

直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)已是其它軍工或高精度機(jī)械行業(yè)使用的成熟技術(shù)，該技術(shù)的可靠性已在實(shí)際使用中得到驗(yàn)證。這種技術(shù)的動(dòng)力源—無刷電機(jī)，是一種高效的直流電機(jī)，其轉(zhuǎn)子由永磁磁鐵構(gòu)成，定子則為線圈，因此不存在電刷，故沒有機(jī)械磨損。所有動(dòng)力線或信號(hào)線均為屏蔽線，每個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器都是相同的型號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)互換，從而降低配件的儲(chǔ)備。另一個(gè)重要的問題是通過一條電話線，在多貝克公司就可以遠(yuǎn)程控制整臺(tái)機(jī)器所有電機(jī)的運(yùn)行，從而為快速地解除設(shè)備故障提供了可能性。 多貝克TP2200型柔印機(jī)采用美國(guó)產(chǎn)微處理器多軸控制卡（Programmalle Multi Axis Controller），每個(gè)控制卡可以控制到8軸，也就是說可以控制一臺(tái)七色印刷機(jī)，經(jīng)擴(kuò)展后可以最多控制到15個(gè)機(jī)組，所以我們?yōu)槊恳晃豢蛻舳碱A(yù)留了足夠多的控制接口，如果因生產(chǎn)需要增加機(jī)組時(shí)，可以很輕松的實(shí)現(xiàn)。

直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)做為一項(xiàng)高科技的控制技術(shù)，越來越多的被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。瓦楞紙直接柔印機(jī)由于采用了這項(xiàng)技術(shù)，為印刷質(zhì)量提高提供了技術(shù)的可能性。由于采用了這項(xiàng)技術(shù)，整個(gè)印刷機(jī)傳動(dòng)機(jī)械部分被電控所取代，這種機(jī)械傳動(dòng)的簡(jiǎn)化直接優(yōu)點(diǎn)就是減少了機(jī)械傳動(dòng)鏈中的間隙，提高了機(jī)器的印刷精度。同時(shí)由于減少了齒輪傳動(dòng)和調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，避免了機(jī)器傳動(dòng)中的振動(dòng)，除了減少機(jī)器的噪音外，對(duì)印刷質(zhì)量的直接影響就是，減少了印刷網(wǎng)點(diǎn)的變形 量，同時(shí)也減少了對(duì)印刷版的磨損，提高了柔版的使用壽命。

直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)是機(jī)械傳動(dòng)的一次革命，電控技術(shù)可以使復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)鏈，使用簡(jiǎn)單的軟件編程而實(shí)現(xiàn)，因此采用直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)和控制提供了更大的靈活性，同時(shí)電控技術(shù)不會(huì)因?yàn)闄C(jī)械的磨損而使機(jī)器在使用一段時(shí)間后精度有所下降。

直接控制技術(shù)在瓦楞紙板印刷機(jī)上的使用，目前還存在許多的障礙，其一是該技術(shù)的應(yīng)用存在著技術(shù)上的難度，國(guó)內(nèi)許多生產(chǎn)商只能向國(guó)外供應(yīng)商采購(gòu)整套技術(shù)來合成，還沒有自主研制和開發(fā)能力。北京多貝克公司雖然主動(dòng)開發(fā)了這一系統(tǒng)，但所使用的元器件完全從歐美進(jìn)口，往往成本比較高。其二是對(duì)于用戶來說，維修一套無軸傳動(dòng)系統(tǒng)遠(yuǎn)沒有維修一套機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)那么簡(jiǎn)單和直接，這就要求設(shè)備制造商提供更及時(shí)和有效的售后服務(wù)。

目前在國(guó)內(nèi)無論是機(jī)械制造商還是印刷機(jī)使用者都對(duì)這種技術(shù)產(chǎn)生了極大的興趣。北京多貝克包裝印刷機(jī)械有限公司為廣東東莞常平黃氏錦輝紙品廠生產(chǎn)的六色印刷機(jī)，去年七月份安裝交付使用后，使錦輝公司的產(chǎn)品由原來的85LPI,提高到了110LPI，使其無論是在印刷品質(zhì)或是生產(chǎn)效率方面都得到很大的提高。從而證實(shí)了無刷電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)在瓦楞紙直接印刷機(jī)上有著更光明的發(fā)展前景。