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??? 一、背景：
??? 電子軸傳動技術(shù)最早發(fā)源于90年代的德國。在包裝印刷行業(yè)，1994年誕生了世界上第一臺應(yīng)用無軸傳動技術(shù)的報刊印刷機。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、光纖通訊技術(shù)和傳動控制技術(shù)的快速發(fā)展和成熟，該項技術(shù)在2000年以后在歐美和日本得到了快速發(fā)展，尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)的汽車制造領(lǐng)域、煉鋼的軋板和線材生產(chǎn)領(lǐng)域、造紙領(lǐng)域、紡織領(lǐng)域和印刷包裝領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。
??? 電子軸傳動又稱“無軸傳動”。它是由運動控制器通過總線通訊的方式控制伺服電機的旋轉(zhuǎn)速度、位置和轉(zhuǎn)矩。無軸傳動技術(shù)的實現(xiàn)，實際是對機械軸的模擬分解，要充分實現(xiàn)同步的控制精度，才能實現(xiàn)真正無軸傳動中的“有軸”；機械設(shè)備被省略了大量的傳動軸和齒輪；它應(yīng)用于多電機、多工位驅(qū)動的設(shè)備上，用虛擬主軸的方式傳遞動力，各工位上的電機按照相同的相位角或相同的速度或工藝規(guī)定的特別同步方式進(jìn)行運動的傳動技術(shù)。
??? 在國外能夠制造具有電子軸傳動設(shè)備的企業(yè)有：瑞士的博斯特公司、意大利的賽魯?shù)瞎尽⒌聡腤H公司、日本富士公司等；
??? 在國內(nèi)能夠制造具有電子軸傳動技術(shù)設(shè)備的企業(yè)有：陜西北人公司生產(chǎn)凹印機、西安華陽公司生產(chǎn)衛(wèi)星式柔版印刷機、海寧騰達(dá)公司生產(chǎn)燙金機、寧波欣達(dá)公司生產(chǎn)凹印機、中山松德公司生產(chǎn)凹印機、順德德力公司生產(chǎn)凹印機和廣州帕克機械科技有限公司生產(chǎn)激光模壓機等。
??? 用戶：在國內(nèi)購買具有電子軸傳動技術(shù)設(shè)備的企業(yè)已經(jīng)有一些了，其中的佼佼者當(dāng)然是深圳勁嘉集團股份有限公司。
??? 電子軸傳動技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在如下煙包設(shè)備上：
??? 1．紙張凹印機及連線設(shè)備上的應(yīng)用；如凹印機＋橫切功能、濕復(fù)合＋凹?。珯M切功能、濕復(fù)合＋凹?。珘汉郏Ｇ泄δ?。
??? 2．在衛(wèi)星式柔版印刷機上的應(yīng)用。
??? 3．在激光模壓機上的應(yīng)用。本文重點介紹電子軸傳動技術(shù)在激光模壓機上的應(yīng)用。
??? 二、激光模壓機的電子軸傳動控制：
??? 版距自動控制激光模壓機也可以稱為定版距激光模壓機。將電子軸傳動技術(shù)應(yīng)用于鐳射模壓機上，主要是為了解決鐳射膜版距穩(wěn)定的問題，實現(xiàn)鐳射膜在聯(lián)線濕復(fù)合＋凹印上的轉(zhuǎn)移后定位凹印的目的；第二鐳射膜上圖案與凹印的套印，達(dá)到鐳射標(biāo)定位轉(zhuǎn)移的效果。如果鐳射膜版距波動偏大時，濕復(fù)合＋凹印機聯(lián)線時廢品率將非常高，嚴(yán)重時凹印單元無法正常工作。
??? 那么，常規(guī)激光模壓機版距波動范圍有多大呢？ 通過版距在線檢測系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)，常規(guī)模壓機生產(chǎn)出來的鐳射膜，每相鄰版距之間的波動會有±0.3mm，多的會達(dá)到±0.5mm，波動范圍達(dá)1mm；相鄰的兩個版面波動會呈現(xiàn)非連續(xù)的變化，幅度也達(dá)到±0.5mm，對于要聯(lián)線印刷時±0.5mm就太大了，在如此大的版距波動情況下，在濕復(fù)合單元的版距拉伸單元無法可靠的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移后的版距達(dá)到凹印的要求，所以凹印單元會增加大量的印刷廢品。
??? 版距穩(wěn)定的問題
??? 從深圳勁嘉集團提出版距穩(wěn)定的問題以來，已經(jīng)有近八年的時間了。各個鐳射膜生產(chǎn)企業(yè)均投入大量的人力和物質(zhì)資源去提高版距控制精度的問題，從目前各個廠家的效果看，都有提高，但是與理想狀態(tài)還有一定的差距。的確，要實現(xiàn)版距的穩(wěn)定，并不是輕而易舉的事情。PET材料在170℃溫度下受熱變形，在20℃急速冷卻定型，材料本身的拉伸和收縮非常劇烈，加上其它眾多因素的影響，因此版距穩(wěn)定一直困擾著眾多的企業(yè)。
影響版距穩(wěn)定的因素
??? 1．張力的穩(wěn)定。張力不穩(wěn)定時會直接造成版距的波動。收卷要具有良好的恒張力加錐度張力控制功能。
??? 2．版輥溫度的穩(wěn)定和左右溫度的一致性。
??? 3．冷卻輥穩(wěn)定的穩(wěn)定和左右溫度的一致性。
??? 4．PET材料的表面均勻度。
??? 5．整機設(shè)備的制造精度。
??? 6．驅(qū)動系統(tǒng)速度穩(wěn)定。速度不穩(wěn)定時會直接造成版距的波動。
??? 7．設(shè)備結(jié)構(gòu)是否適于生產(chǎn)版距穩(wěn)定的鐳射膜。
??? 把電子軸傳動技術(shù)應(yīng)用于定版距的激光模壓機上，的確是一個非常好的解決方案，但是要實現(xiàn)也不是一件容易的事情。必須要做好以下幾件事：
??? 1．在驅(qū)動上：要更好的優(yōu)化驅(qū)動器、電機及負(fù)載的匹配性，從而使驅(qū)動器的位置與速度達(dá)到更好兼容，使伺服驅(qū)動實現(xiàn)更好的動態(tài)響應(yīng)及抗干擾特性。
??? 2．在運動控制算法的程序編制上：要充分理解“無軸的傳動技術(shù)的實現(xiàn)，實際是機械軸的模擬分解”，要充分實現(xiàn)同步的控制精度，才能實現(xiàn)真正無軸的“有軸”。
??? 3．要充分根據(jù)機械的傳動特性，增加各種克服機械阻力的補償算法。
??? 4．另外要搞電子軸技術(shù)的設(shè)備，大前提條件是一定要把設(shè)備制造好。國外最好的凹印機已經(jīng)是800m/min的印刷速度了，我們國內(nèi)還在攀登300m/min的印刷速度這個高峰。設(shè)備的制造精度上要多下功夫。? 因為設(shè)備的制造精度是最基本的基礎(chǔ)技術(shù)，設(shè)備的制造精度越高穩(wěn)定性就越好，電氣控制的穩(wěn)定性也越好。 電子軸技術(shù)良好的發(fā)揮一定要建立在高水平的機械制造和裝配上。
我們最終的解決方案是：
??? 1． 以版距穩(wěn)定為設(shè)計第一要點重新設(shè)計設(shè)備：普通形式的激光模壓機和定版距的模壓機在機械結(jié)構(gòu)上是有著本質(zhì)區(qū)別的。版距自動控制形式的模壓機有六級張力控制，普通的模壓機有四級張力就夠了。
??? 2．采用電子軸傳動控制技術(shù)，實現(xiàn)整機速度的穩(wěn)定和張力的穩(wěn)定；當(dāng)版距出現(xiàn)偏差時，運動控制器直接改變伺服電機的相位，最快速度的達(dá)到版距的穩(wěn)定。在解決版距穩(wěn)定問題上，運動控制器起到了相當(dāng)關(guān)鍵的作用。伺服電機在運轉(zhuǎn)過程中，電機的運行速度、位置和轉(zhuǎn)矩實時控制，電子軸傳動系統(tǒng)的高動態(tài)響應(yīng)，克服了版距劇烈波動的影響。
??? 3．采用雙電眼式版距絕對值檢測，可靠準(zhǔn)確，并可以自動剔除干擾信號，保證檢測的準(zhǔn)確性。檢測系統(tǒng)就像是操作人員的眼睛一樣?？梢噪S時看到版距的大小，了解模壓狀態(tài)，改變原來的生產(chǎn)后檢測為生產(chǎn)在線檢測，降低了廢品率，提高了生產(chǎn)效率。
??? 4．版距自動控制：在線實時檢測版距狀態(tài)，并實時反饋控制，實現(xiàn)版距自動控制。眾多因素會造成版距的波動，實時的版距閉環(huán)控制系統(tǒng)最大限度的降低了產(chǎn)品的廢品率。
??? 5．提高整機設(shè)備的制造精度，墻板等主要部件由加工中心制造。
??? 通過上述工作，我們可喜地看到，版距控制的精度大幅度提高，整體版距穩(wěn)定趨勢在±0.15mm以內(nèi)。在生產(chǎn)過程中，當(dāng)因為各類因素造成版距波動超差時，版距自動控制系統(tǒng)會實時調(diào)整，迅速將版距控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。
???? 當(dāng)然，電子軸傳動技術(shù)應(yīng)用在凹印機及連線設(shè)備上將更加發(fā)揮出電子軸傳動技術(shù)的優(yōu)勢，如凹印機＋橫切功能、濕復(fù)合＋凹印＋橫切功能、濕復(fù)合＋凹?。珘汉郏Ｇ泄δ艿?， 下一期我將和大家討論“電子軸傳動技術(shù)在凹印連線機組上的應(yīng)用”。
??? 電子軸傳動技術(shù)已經(jīng)開始給包裝印刷行業(yè)創(chuàng)造非凡的價值，而且這項技術(shù)會在未來非常長的時間里在更加廣泛的領(lǐng)域被應(yīng)用。