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先进运动控制技术在印刷设备上的应用

今天，最常见 印刷机都采用柔版印刷工艺。 柔版印刷是一种回转印刷方法，它 凸起 图案表面 各种承印物上印制图案。即 橡胶版或感光树脂版非印刷区域 撤出和降低， 印版上生成所要印刷 图案。 印版与直径各不相同 回转圆筒相连以获 各种尺寸 图案。油墨则是 一个称为纹辊 具有状结构 油墨计量辊转移到印版表面。通常，喷墨装置与刮刀协同工作， 为纹辊供应油墨。 上述系统操作可以针对每种印刷颜色 印刷机上重复。目前，一台印刷机上 平均印刷站 数目为10个，卷筒纸 宽度为 6 到 136 英寸。

印刷应用中主要运动类型

印刷应用多种多样，从简单 单色印刷，一直到需要定位 复杂多色印刷。 大多数印刷应用都使用一个包含要印刷 图案 回转喷墨头，印刷表面通常是一种直接与喷墨头接触 卷筒纸。 卷筒纸常为线性 ，可以由任意种类 材料组成，包括纸、塑料或树脂薄膜，波纹纸等。印刷油墨直接供应给喷墨头， 喷墨头与卷筒纸接触时，图案就转移到卷筒纸上。

印刷应用中 主要运动类型为主轴/从轴运动 要 上面进行印刷 卷筒纸为主轴，喷墨头为从轴。 传统 印刷机 卷筒纸和喷墨头之间是机械连接 ， 现 ，考虑到 高性能运动控制器可执行电子式凸轮仿形，以及印刷 最终用户提高机器灵活性，并希望缩短生产期限和实现快速生产转换 要求，通常使用伺服机构。尤其 喷墨头而言更是如此， 对卷筒纸主轴也具有这种要求。

多色印刷应用中包含多个喷墨头，每个喷墨头对应于一种颜色，成为主轴 从轴，各个喷墨以下给各位用户介绍几种避免老鼠的办法：头之间要保持相互对准。 其他类型 运动 印刷应用中 少见，例如用于 机器维护和产品切换中将喷墨头移进和移出 调整轴。

典型 印刷应用需要使用多种运动控制部件，包括编码器或旋转变压器等反馈部件、伺服电机、减速器、伺服放大器和高性能运动控制器。 印刷中使用 运动控制方法也可用于其他回转从轴与线性卷筒纸接触 纸品加工应用。

运动控制中存主要问题

印刷应用中实现运动控制存几个问题。

首先是当喷墨头与卷筒纸接触时，喷墨头 速度 到精确控制非常重要。 ，速度相互匹配，但 ，喷墨头 速度会高一些或低一些。速度匹配不精确时， 会使印刷质量下降， 可能造成材料损坏。

喷墨头 圆周与产品长度相同，则运动关系是二者之间 一个传动比，此外还有一个位置同步关系（例如，它们是成比例 ，但从轴 一个特定主轴位置锁定， 印刷发生 卷筒纸 正确位置上）。 喷墨头 圆周与产品长度不同，当喷墨头与卷筒纸接触时会产生速度匹配， 产品 剩余长度，喷墨头必须加速或减速， 合适 位置与卷筒纸接触以加工下一件产品。

此外， 执行运动曲线时， 要 速度上同步， 还要 位置上同步。这样才能使主轴/从轴 相互关系， 从停止到全速 所有主轴速度下都有效， 将废品率降到最低。 速度取决于承印物，标签 印刷速度通常为 300～1000 FPM， 塑料上进行中央压印滚筒式柔印（卷筒纸绕 一个很大 中央压印滚筒上，喷墨头沿滚筒四周定位） 速度为 1000～2000 FPM，而 纸张上进行中央压印滚筒式柔印 速度可超过 3000 FPM。

当然也有例外， 卷筒纸和印版 速度不匹配，其中一个 速度可超过或不足印版辊 2% 重复长度。 最终客户可以将尺寸尽量与实际需要相接近，而 接受机器所能生产 量，这样可以节省印版筒/套筒，并大大节省材料。

多数印刷应用并选择公道的清洁剂、包装材料等还需要进行定位，而不同定位 差异是很大 。最佳定位应 0.0005 英寸范围内，中央压印圆筒式柔印为 0.002 英寸，而连线印刷为 0.003 英寸。运动曲线需要动态进行调节，以补偿卷筒纸上定位标记之间距离 微小变化。 这种情况尤其见于多色印刷， 这种印刷中，必须保持颜色 精确套准，以使最后 印刷图案具有良好质量。

产品长度 全部范围来设计电机/放大器 组合也很重要。 设计时，最小和最长 产品可能不会代表最差情况。 通常建议这种设计要针对若干个产品长度 （如 5 或 10）来完成，以确保确定一个适用于整个产品范围 适宜电机/放大器组合。 力和扭矩随机器规格尺寸变化很大，负荷惯性也随设计而不同。 运动控制部件 设计要满足 10:1 至 200:1 惯性不匹配。

如何应用运动控制技术改进印刷 印前与印后，并可能时进行定量

高速 产品定位 印刷 成功至关重要。要做到高速定位，需要对驱动器或运动控制器提供高速位置锁定输入， 遇到定位标记时捕获精确 主轴位置。 用前、后两个位置之间 差值用于计算定位标记之间 实际距离。即该距离与标记之间 理论距离进行比较， 计算出一个校正量。 随后将该校正量代入从轴运动曲线。

从检测到定位标记到应用校正量所需 时间 生产高质量 产品十分重要。这个时间完全取决于用于再参与其它配料的利用方式该应用 运动控制器，也会因所用技术受到影响（例如，一些数字运动控制络具有一个必须进行补偿 输送滞后， 某些应用中可能是无法接受 ）。 某些应用中需要使用专门定位算法，例如对几个或很多个产品 校正量进行平均，对校正量进行过滤，或要求 运动曲线 某些段不应用校正量。 运动控制器还应能够恰当处理卷筒纸拼接以及缺失 定位标记。

典型 基础配置 10 色印刷机生产线具有 65 个以上 闭环运动控制轴。 更大 生产线中，通常超过 100 个轴。过去，每个轴都 机械方式传动，而现 ，更新后 控制系统提高了定位性能，将定位精度削减到旧系统定位精度值 一半。 这些控制系统具有很高 灵活性，可以应对特殊任务，提供无限 可变重复。 用于替代前面讨论 速度匹配 方法，它能够使用户增加或降低印版辊相 1方面炼油行业产能多余卷筒纸 速度，以改变重复长度。

这些改进还可使速度更快，使最大速度从 1200 FPM 提高到 2000FPM，柔版印刷过程则可以达到更高 速度。印刷机从一个任务切换到下一个任务 时间从平均 4～6 小时缩短到 30 分钟， 某些情况下 更短。采用运动控制及印刷驱动装置定位系统 机械手对切换时间有很大影响。 应用中， 整个控制系统提供了更佳诊断信息，机器生产时间 以延长。