贝加莱柔版印刷机双驱无轴传动解决方案_包装印刷_机械设备_行业资讯

摘要：电子轴驱动的柔版印刷机已经有十多年的历史了，而全新的双驱技术的应用，则又进一步提升了机器的整体性能和印刷品质。本文介绍了基于贝加莱工控产品的双驱柔板印刷机控制系统，主要论述了该系统的架构及解决方案要素。

关键词：柔板印刷机双驱技术色标检测与处理高速数据传输同步控制

中文分类号：TP27 文献标识码：B 文章编号：1817-0633（2014）-08-0073-02

0引言

柔版是最为发展前景的印刷技术，尽管报纸与传统书刊领域的印刷正处于饱和状态，然而，在软包装领域，这些与日常百姓生活紧密相关的领域，包装材料的印刷仍然是快速成长的，尤其对于柔版印刷的需求—考虑到其绿色环保的油墨、快速制版与不断提高的印刷品质，柔版印刷机在过去十年里一直处于增长状态。

而电子轴驱动的柔版印刷机已经有十多年的历史了，但是，双驱技术—突破传统印刷版辊的驱动的全新双驱技术则又进一步提升了印刷品质与机器的整体性能，来自贝加莱的先进控制技术得以在这一领域率先使用，本文介绍此技术。

1工艺需求

1.1工艺和设备简介

如图1所示，薄膜通过放卷/牵引进入印刷单元，并通过每个印刷单元实现最终的印刷，在后道可以根据需要灵活配置模切、分切、吸废、裁单张、打码等。

图1.柔版印刷机机械结构简图

1.2.机器性能指标

●印刷色组数：6色

●印刷速度：150m/min

●印刷精度：+/-0.1mm稳态+/-0.05mm

●加减速时间：要求在30S内完成从0速到全速运行，并且确保印刷品质满足+/-0.1mm的要求；

1.3机器功能设计需求

除了对于机器的性能要求之外，还提出了全自动套色控制、预对版功能、单标记、配方管理、在线帮助等功能。

2控制难点与要点

2.1全新色标检测与处理模块

对于150m/min的印刷速度而言，我们可以计算其精度要求+/-0.05mm时，则其采样精度必须达到0.02mS的采样速度，即在20uS完成采样与处理，而为了确保系统的控制精度，必须确保数据采样的精度。

2.2高动态的网络传输需求

基于双驱控制的伺服轴总计为26个，加之多个I/O站，其对于同步性的需求也极其苛刻，因此，需要一个强力的高速网络支撑，以实现高速的数据交换。

2.3高精度同步控制

与单驱无轴传动相比，双驱对于同步性的要求也更高，为此采用了高精度的电子齿轮同步控制和POWERlink高速数字传输。

3贝加莱双驱柔版印刷机控制系统架构

基于贝加莱产品的双驱柔板印刷机系统架构如图2所示。该系统以X20系列PLC为控制核心，采用Power Panel一体化触摸屏实现对整个机器的操作和监视；X20分布式I/O通过X2X总线进行了分布式连接，通过POWERlink实时以太网，26个伺服轴根据功能与机器的布局进行了最优配置，采用了3个不同的底板ACOPOSmulti驱动模块。这样的系统易于扩展，也更容易实现机器的模块化设计，从而提高系统配置的灵活性。

图2.双驱柔版印刷无轴传动控制系统硬件架构图

4贝加莱双驱柔版印刷解决方案的要素

4.1全新色标检测与处理模块

基于全新的X67BC8591.L12色标检测模块，贝加莱可以实现最快0.01mS的采样速度，可以达到最高为150m/min的印刷速度，对于凹版印刷而言400m/min的速度也可以达到。该色标检测模块的电源、传感器和通讯连接如图3所示。

图3.贝加莱X67色标检测与处理模块

该模块的特点如下：

●支持2通道色标传感器信号的输入

●IP67防护等级保护

●可直接连接I/O系统；

●自由的扩展；

●M8/M12连接头；

●无需电柜空间，就近安装；

●低噪音

●易于接线-直接M8/M12头旋接即可；

●可外接ABR编码器；

4.2POWERlink确保了数据高速交换

采用POWERlink数据通讯是双驱方案的最佳选择，对于26个伺服轴的同步而言，其任务周期可以达到500uS，由于双驱方案的印刷单元轴与轴的同步关系，可以通过交叉通信的方式进行轴关系的绑定，单个的伺服轴可以作为一个参考轴，它可以与其它轴建立交叉通信关系，可以无需经过主站，各个轴间即可实现直接的数据通信，这种方式确保了速度的同时，也使得主站CPU的数据负荷大幅降低，这是POWERlink所独有的技术，另外，M12接头的POWERlink连接也确保了对于印刷机这种有油墨、纸屑的恶劣环境适应能力。

4.3ACOPOSmulti高精度电子齿轮同步控制

对于高精度的电子齿轮同步控制而言，贝加莱的运动控制库提供了高达32阶次的齿轮精度，可以理解为没有误差的一个理想系统，而所有轴均按照虚拟主轴同步的设计进行完全的轴位置关系的绑定，通过POWERlink，在每个固定的周期进行数据的同步，POWERlink同步精度可以达到0.1uS，其确保了极高的传动精度。

4.4功能设计

该解决方案中设计了全自动套色控制、预对版、配方管理和在线帮助等项功能。

（1）预对版功能

配置预对版功能，使产品能快速打样，缩短进入正常印刷工作的时间，从而减少开机过程原材

料和时间的浪费。

（2）配方管理

图4为配方操作画面。