集成运动控制系统在卫星式轮转印刷机上的应用

背景

从20世纪90年代中期开始,全球第一台无轴驱动的伺服柔印机研制开发,在1999年的欧州标签博览会上,柔版印刷机中的最新产品无轴驱动的伺服柔印机公开发布。这一发布使不干胶标签制造商们意识到,消费产品的使用期限短暂,生产者们开始将更短时间间隔的新产品投入市场。这意味着厂商正在越来越多的面临,能够及时的根据一种资源提供出多种包装材料的需求。很多印刷机的使用者不仅需要扩大他们的市场来满足包装材料的新应用,而且需要扩大他们的工作范围。

某公司是专业的商标印刷机制造商,是中国最具影响力和发展潜力的商标印刷机制造商之一。间歇／机组式高速轮转印刷机在国内享有较高的知名度和市场占有率,为了提高产品品质,并向日本太阳等国际高端品牌抗衡,该公司采用了罗克韦尔自动化的CompactLogix和K6K伺服控制系统来实现他们的战略目标。

挑战

为了实现以上目的,该客户对电控部分提出了以下要求:

1.要求动态特性好,印刷精度达0.1mm。
2.生产速度100m/min。
3.减速时间<1s。
4.印刷过程中纸张的张力保持恒定。
5.印刷加减速不跑位。

解决方案

在配置方案上,我们建议客户采用CompactLogix1769-L43处理器+Kinetix6000两轴伺服控制系统,1769-L43是罗克韦尔自动化新推出的集顺序控制、过程控制、变频控制、运动控制功能为一体的功能强大的控制器,Kinetix6000采用光纤接口和控制系统进行通讯,彻底杜绝了伺服通讯干扰的问题。系统由轮转印刷CID(CID上带有6个印刷座),圆模切及牵引轴,UV烘干系统,收卷,放卷几部分组成。CID和圆模切轴由原来由机械轴同步改为伺服两轴同步,印刷速度可达100m/min,机械噪音也大大降低,印刷过程加减速不跑位。印刷精度可达0.1mm,UV烘干系统采用PowerFlex4系列变频器控制风机,印刷品烘干程度适中,很大程度上提升了产品印刷质量。触摸屏采用PanelViewPlus1000,在线检测和适时监控生产工艺参数,管理生产中的各种配方菜单,以满足不同用户、不同印刷材料的工艺要求。

成果

以上方案已成功地应用在6色轮转卫星式印刷机上,经过客户几个月的稳定运行,反馈非常良好。伺服系统的高速位置同步性能完全满足CID和圆模切轴的位置同步要求,系统在加减速时对印刷质量几乎没有任何影响。罗克韦尔自动化的集成运动控制系统与其他竞争对手相比具有非常明显的优势,位置控制精度高,可达到0.1mm,并且消除了加减速过程中的印刷跑位现象,系统编程调试时间短,为以前的1/2。本系统的自动化程度高、响应速度快、可控性高、系统稳定。是罗克韦尔自动化集成运动控制系统在印刷机机械领域的又一重大突破。

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