近年來(lái)，隨著市場(chǎng)對(duì)瓦楞紙印刷和處理要求的不斷提高，更快的生產(chǎn)速度和更高的印刷質(zhì)量正被人們普遍地提出。而傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)式印刷機(jī)由于機(jī)械傳動(dòng)扭性干擾，限制了生產(chǎn)質(zhì)量的提高，已經(jīng)難以適應(yīng)目前市場(chǎng)的需求。
在傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)要求的時(shí)候，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了更多新型技術(shù)。如博世力士樂(lè)SYNAX200，它就是其中比較具有代表的產(chǎn)品之一。它各單元獨(dú)立模塊化的無(wú)軸驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是為滿足市場(chǎng)的要求下應(yīng)運(yùn)而生的，傳統(tǒng)的機(jī)械長(zhǎng)軸將被“電子長(zhǎng)軸”所取代。以下，我們將以瓦楞紙印刷機(jī)為例，詳細(xì)概述其系統(tǒng)各單元是如何在這種新型系統(tǒng)控制中將性能獲得提升。
前緣進(jìn)紙
前緣進(jìn)紙一直被認(rèn)為是影響整體印刷效果的關(guān)鍵部分。在傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)中它是機(jī)械凸輪的關(guān)鍵技術(shù)，牽涉到凸輪的設(shè)計(jì)和制造。有時(shí)候，即使人們對(duì)前緣進(jìn)紙凸輪曲線有全面的認(rèn)知或有新的創(chuàng)意去提升整臺(tái)機(jī)器的效率，但是往往制造出一個(gè)高精度的凸輪似乎又是一個(gè)瓶頸。而目前，前緣進(jìn)紙的高精度的凸輪機(jī)構(gòu)主要依靠進(jìn)口，一旦進(jìn)紙部分機(jī)械結(jié)構(gòu)或尺寸需要更改、對(duì)機(jī)械凸輪也要做出相應(yīng)的改動(dòng)，這對(duì)于機(jī)械制造商幾乎是不可能的。
電子凸輪，就是在機(jī)械傳動(dòng)部位加裝高精度的伺服電機(jī)，電機(jī)以事先計(jì)算得出的凸輪軌跡運(yùn)行從而取代原先的機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)。博世力士樂(lè)電子凸輪方案的出現(xiàn)徹底打破了機(jī)械凸輪所存在的瓶頸和格局，這主要得益于博世力士樂(lè)所獨(dú)有的電子凸輪衍算和生成工具軟件（CamBuilder）。客戶可以按照自己機(jī)械的實(shí)際情況，以位置、速度、加速度、變加速度去生成凸輪曲線，為自己度身定造“凸輪”。更值得一提的是，即使是第一次接觸凸輪曲線的設(shè)計(jì)者，也可通過(guò)內(nèi)置的凸輪曲線設(shè)計(jì)向?qū)?，按部就班地生成凸輪。通過(guò)內(nèi)部的計(jì)算可以非常直觀地了解該凸輪在不同印刷速度下的速度、加速度、變加速度，從而得出所需要的電子凸輪曲線。值得注意的是，一條合理的電子凸輪曲線會(huì)直接影響到執(zhí)行伺服電機(jī)的工作效率。在同樣的工作效率下，合理的電子凸輪曲線決定了最具性價(jià)比的伺服電機(jī)。
目前，市場(chǎng)上已經(jīng)推出了這樣的兩套可供用戶選擇的電子凸輪方案。一套為電子凸輪的系統(tǒng)解決方案，即電子凸輪控制成為整機(jī)的無(wú)軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案中的一部分，由運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（MC）內(nèi)置的電子凸輪同步功能來(lái)實(shí)現(xiàn)凸輪運(yùn)動(dòng)，針對(duì)高端的全無(wú)軸傳動(dòng)印刷機(jī)的解決方案；另一套是驅(qū)動(dòng)器內(nèi)集成的電子凸輪功能的單軸解決方案，也就是電子凸輪功能可由單個(gè)驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。博世力士樂(lè)最新系列的驅(qū)動(dòng)器（IndraDrive）集成了運(yùn)動(dòng)和邏輯的功能（MLD），這樣只需要在原有的機(jī)械長(zhǎng)軸或主傳動(dòng)齒輪上加裝一個(gè)編碼器，便可實(shí)現(xiàn)前緣進(jìn)紙機(jī)構(gòu)和整臺(tái)機(jī)器的同步，驅(qū)動(dòng)器集成的PLC功能就可在不用修改原有機(jī)器程序的情況下，對(duì)前緣進(jìn)紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行獨(dú)立控制。這對(duì)于原有機(jī)器功能的升級(jí)和改造是一個(gè)性價(jià)比非常高的解決方案。
由伺服驅(qū)動(dòng)的傳輸輥以平滑的加速度傳輸紙板，可最大程度地避免打滑產(chǎn)生的影響，從而最小化由進(jìn)紙機(jī)構(gòu)導(dǎo)致的印刷套準(zhǔn)誤差。同時(shí)，亦可配合力士樂(lè)SYNAX200內(nèi)部的自動(dòng)套準(zhǔn)控制功能。
印刷單元
傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)影響印刷效果的主要因素有：傳動(dòng)機(jī)械剛性和間隙、制版或貼版的精度、印刷版輥，網(wǎng)紋輥和壓印輥之間合適的壓力。
現(xiàn)在通過(guò)在每個(gè)印刷輥筒安裝伺服電機(jī)，可以改變這些因素，使印刷輥筒成為真正的“電子軸”，分辨率達(dá)到1/8000000轉(zhuǎn)的“電子軸”，他們和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（MC）內(nèi)部的“虛擬主軸”（分辨率為220）同步。電子同步鋼性效果遠(yuǎn)超過(guò)機(jī)械鋼性效果，并且“電子軸”的直接傳動(dòng)能避免傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)嚙合間隙的影響。
印刷輥筒的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)避免了從機(jī)械傳動(dòng)齒輪上傳遞的扭性干擾，帶位置記憶功能的“電子軸”可在每次開(kāi)機(jī)前輕松進(jìn)入預(yù)先建立的套準(zhǔn)位置，通過(guò)電子齒輪可對(duì)印刷長(zhǎng)度進(jìn)行精調(diào)，減小制版或貼版過(guò)程中沒(méi)對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)致的套準(zhǔn)誤差。力士樂(lè)SYNAX200內(nèi)部的自動(dòng)套準(zhǔn)控制功能可最大程度地保證印刷質(zhì)量。
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壓痕和開(kāi)槽
在壓痕部位，將壓痕刀輥側(cè)安裝伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)在開(kāi)機(jī)前刀具根據(jù)紙板的寬度快速而精準(zhǔn)的定位?？稍谙到y(tǒng)中生成常規(guī)紙板尺寸的數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶只需在操作前選擇要生產(chǎn)的紙板規(guī)格，就可完成所有的參數(shù)設(shè)定。
而開(kāi)槽的基本任務(wù)是在紙板固定的位置上開(kāi)一個(gè)或兩個(gè)槽，通過(guò)在開(kāi)槽刀上安裝伺服電機(jī)來(lái)改變槽在紙板上的位置或調(diào)整開(kāi)槽刀周向的角度，這些都可以自動(dòng)完成，無(wú)需人工操作。這種柔性的調(diào)整方式，減少了不同生產(chǎn)訂單之間切換所需要的設(shè)定時(shí)間。
圓模切
圓模切引起的振動(dòng)，是傳統(tǒng)機(jī)械齒輪傳動(dòng)中干擾源的主要組成部分。一方面，產(chǎn)生的干擾傳遞到印刷單元影響了印刷質(zhì)量；另一方面，通過(guò)機(jī)械齒輪傳動(dòng)分配到各個(gè)單元上的動(dòng)力不均勻而又相互干擾，影響了圓模切的質(zhì)量。
模切刀輥和砧輥可用兩個(gè)伺服電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，是全面保證生產(chǎn)質(zhì)量的解決方案。這樣，模切刀輥得到了足夠的動(dòng)力和位置控制，既保證了模切的精度，又不會(huì)把振動(dòng)帶到其他單元，砧輥在伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制下延長(zhǎng)了使用壽命。
在圓模切這方面，除了使用SYNAX200整體自動(dòng)化系統(tǒng)的解決方案和先前介紹的前緣進(jìn)紙方案一樣，也可通過(guò)最新系列的驅(qū)動(dòng)器（IndraDrive）集成的運(yùn)動(dòng)和邏輯的功能（MLD），對(duì)原有機(jī)器的模切進(jìn)行升級(jí)和改造。
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