前言
柔版印刷、膠版印刷、凹版印刷和絲網(wǎng)印刷是世界上最普遍的四大印刷方式，它們各具特色，各有千秋。在歐美等印刷工業(yè)發(fā)達的國家中，柔性版印刷發(fā)展很快，包裝印刷已從過去的以凹印和膠印為主變?yōu)槟壳暗囊匀嵝园嬗∷橹鳎诩s70%的包裝材料使用柔版印刷。在國內(nèi)市場，柔版印刷所占的比例也越來越高。
本案例介紹的是使用安川MP系列運動控制器+Σ-Ⅴ伺服在柔版印刷行業(yè)中的應(yīng)用。
一、項目實施內(nèi)容與方式
安川機器控制器MP2310由MECHATROlink-Ⅱ通訊控制安川通訊型伺服，進行6色輥及2張力輥的控制。通過函數(shù)發(fā)生器(FGN)生成三角波函數(shù)發(fā)送指令到6色輥電機，以相位控制方法達到色組同步的目的，再而通過前后兩組的張力輥及張力傳感器，進行數(shù)據(jù)反饋，經(jīng)由PID函數(shù)使印刷材料在印刷過程中保持恒定的張力，以確保精度，最后由色輥后的色標傳感器反饋實時數(shù)據(jù)，進行比對，可在印刷過程中，自動進行微小位置的調(diào)整。
MP系列運動控制器和Σ-Ⅴ伺服驅(qū)動如圖：
二、設(shè)備構(gòu)成
全輪轉(zhuǎn)柔版印刷機是由放卷部分、印刷部分和收卷部分組成，如下圖所示。放卷部分和收卷部分一般有磁粉控制器或變頻來控制，不是我們介紹的重點，印刷部分則是全輪轉(zhuǎn)柔版印刷機的技術(shù)核心部分，也就是下圖橙色部分。
印刷部分一般由送紙張力控制伺服、收紙張力控制伺服和印刷色組組成，如下圖所示。
按照印刷色組數(shù)量的不同，印刷機可以粉絲四色、六色和八色等幾種類型。本次案例為6色系統(tǒng)，加上送紙伺服和收紙伺服，總共需要8臺伺服。
印刷色組是由色棍、版滾和底輥組成，版滾底輥可以由一臺伺服經(jīng)齒輪耦合，也可以由兩臺伺服進行同步控制。
三、軟件控制方法
1、電子凸輪+虛軸控制方法
虛擬軸是指為了控制需要，由運動控制器模擬出來的數(shù)學(xué)模型，是沒有存在的軸。但是所有的實軸都可以建立起與虛軸軸間的數(shù)學(xué)關(guān)系。在本例中虛擬軸被模擬成主軸，其他所有軸根據(jù)電子凸輪的曲線與主軸之間建立相應(yīng)的位置關(guān)系。
2、PID張力調(diào)節(jié)
在印刷過程中，為了保持張力的恒定，一般采用張力傳感器的模擬量反饋來控制放紙軸和收紙軸的速度。本例中采用運動控制器內(nèi)置的模擬量輸入口和PID調(diào)節(jié)功能來實現(xiàn)張力恒定。
3、相位補償
當(dāng)個色組之間發(fā)生套色不準時，自動或者手動校準系統(tǒng)將偏差信息輸入到運動控制器，運動控制器會采用相位補償?shù)姆椒ㄗ詣有势畹纳M。
采用安川運動控制器MP系列+Σ-Ⅴ系列伺服的全輪轉(zhuǎn)柔版印刷設(shè)備有以下特點：
1)采用總線型的MP+Σ-Ⅴ，精度高，響應(yīng)速度快，省接線
2)無軸少齒輪，減少機械磨損，增加機械壽命
3)高精度印刷，印刷精度在10絲以內(nèi)(隨機械不同或有差異)
四、項目取得效果及客戶反饋情況
該設(shè)備最高時速可達到180m/min，精度為0.1mm，大幅度實現(xiàn)印刷的高產(chǎn)量，高精度，高效益。
客戶在展會上展出了此柔印機，讓眾多行業(yè)內(nèi)人士眼前一亮，一經(jīng)推出就好評如潮，展位每天都吸引了很多觀眾，大家對于他們此次參展的這款柔印機表現(xiàn)出了濃厚的興趣。
現(xiàn)在此設(shè)備已經(jīng)出口到了很多國家，如西班牙、奧地利、蒙古、伊朗;而在荷蘭和德國等國家，也已經(jīng)開始了OEM的產(chǎn)品出售，馬來西亞、印度也主動和他們洽談代理事項。
