隨著印刷技術(shù)的不斷發(fā)展的今天使萨，印刷機(jī)的控制技術(shù)也在不斷的進(jìn)步逐会，越來(lái)越向數(shù)字化、智能化發(fā)展锰扶，生產(chǎn)的高效率和產(chǎn)品的高質(zhì)量要求使得一些高精度電氣

　　系統(tǒng)和高性能自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生献酗，而自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用，使復(fù)雜的印刷工藝變得簡(jiǎn)單精確坷牛，并且越來(lái)越多的機(jī)械部分也由電氣系統(tǒng)所取代凌摄，下面將介紹一下OMRON運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在多軸套色印刷機(jī)上的應(yīng)用。

　　2 系統(tǒng)工藝要求

　　這套設(shè)備是垃圾紙帶成形機(jī),成形過(guò)程中需要在垃圾紙帶上進(jìn)行套色漓帅、涂膠锨亏、打孔、切斷,原有系統(tǒng)是通過(guò)一個(gè)主電機(jī)帶動(dòng)其他印刷忙干、涂膠器予、打孔、切斷等單元進(jìn)行動(dòng)作,通過(guò)一組主傳動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行剛性連接,由于機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)的存在,不僅給設(shè)計(jì)捐迫、開(kāi)發(fā)乾翔、維護(hù)造成困難,而且?guī)?lái)了諸如體積大,造價(jià)高等一些列問(wèn)題。

　　現(xiàn)在客戶希望通過(guò)電氣化無(wú)軸傳動(dòng)控制系統(tǒng)取代原有的傳動(dòng)齒輪施戴、軸傳動(dòng)反浓，從而使機(jī)器的制造、安裝赞哗、保養(yǎng)更簡(jiǎn)單峡哥，減少了機(jī)械故障。由于使用了無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)蕴脯，各個(gè)單元由伺服電機(jī)獨(dú)立控制驅(qū)動(dòng)烙昼，主軸與套色涂膠、打孔曼沐、切斷等單元之間的同步由歐姆龍高級(jí)運(yùn)動(dòng)單元CJ1W-MCH71進(jìn)行控制泛红，操作、開(kāi)發(fā)、使用非常簡(jiǎn)單麻镶，而且暫時(shí)不用的單元也可方便地離合桨檬。

　　采用無(wú)軸無(wú)齒輪傳動(dòng)技術(shù)，每個(gè)單元都獨(dú)立控制端葵，運(yùn)用最新的伺服電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)众凝，能充分保證套色、涂膠年粟、打孔俭疤、切斷與主軸同步運(yùn)轉(zhuǎn)要求送丰。

　　整個(gè)系統(tǒng)分印刷前系統(tǒng)和印刷后系統(tǒng),其中印刷前系統(tǒng)包括2次印刷套色缔俄，涂膠;印刷后系統(tǒng)包括打孔，成形器躏、切斷俐载。每個(gè)單元具體工藝如附表所示：

附表 單元工藝

　　套色印刷位置精度為±0.5mm，速度35m/min登失，印刷紙張寬度可以調(diào)節(jié)遏佣。系統(tǒng)工藝原理如圖1所示：

　　圖1 系統(tǒng)工藝原理圖

　　3 系統(tǒng)方案

　　l 傳送輪：傳送輪是整套設(shè)備的主軸[J01]，按照一定的線速度運(yùn)動(dòng)揽浙，其他軸與主軸同步状婶。

　　l 第1、2次印刷：兩個(gè)印刷軸[J02],[J03]與主軸[J01]按照一定轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)馅巷，由于每次套色印刷都要進(jìn)行色標(biāo)跟蹤膛虫，所以需要通過(guò)檢測(cè)標(biāo)記來(lái)對(duì)每一次凸輪運(yùn)動(dòng)進(jìn)行修正。

　　l 涂膠： 涂膠軸[J04]完成內(nèi)側(cè)薄模與外層粘合钓猬，因此只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的與主軸進(jìn)行一定比例的同步控制即可稍刀。

　　l 打孔、切斷：這2軸 [05],[J06]必須與主軸按照一定轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)草悦，當(dāng)進(jìn)行涂膠赔绒、打孔、切斷時(shí)蝠兽，3軸與主軸凸輪同步衡孽，當(dāng)沒(méi)有進(jìn)行這三個(gè)操作時(shí)，速度可以調(diào)節(jié)警综，這樣的話需要使用電子凸輪宣葡，并且可以在線改變凸輪角度。

　　完成一次印刷的時(shí)序圖如圖2所示：

　　圖2 一次印刷的時(shí)序圖

　　4 系統(tǒng)配置

　　控制方案可以采用基于CJ1系列的CJ1W-MCH71控制器畴制，通過(guò)ML2高速通訊總線來(lái)實(shí)現(xiàn)多達(dá)30個(gè)實(shí)軸的同步控制椰墩，驅(qū)動(dòng)器采用R88D-WN××-ML2系列內(nèi)置ML2通訊口的伺服驅(qū)動(dòng)器，觸摸屏采用NS-10系列的觸摸屏，通過(guò)SAP內(nèi)置控件完成畫(huà)面編輯與控制喊傻。系統(tǒng)配置圖如圖3所示：

　　圖3 系統(tǒng)配置圖

　　5 部分程序說(shuō)明

　　5.1傳送輪（主軸[J01]）

　　傳送輪以恒定的線速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)呢烦，可以通過(guò)SPEED即速度控制指令來(lái)完成，程序如下：

　　SPEED[J01]#IW0B01 T2000;

　　…….

　　SPEEDR[J01] T2000;

　　傳送輪以一定的速度命令運(yùn)動(dòng)褂磕，加速時(shí)間為2000ms闻蛀，其中速度可以通過(guò)變量IW0B01進(jìn)行給定;傳動(dòng)輪在減速時(shí)間為2000ms停止運(yùn)動(dòng)。

　　5.2第1您市、2次印刷（從軸[J02]觉痛、[J03]）

　　由于需要色標(biāo)跟蹤，所以需要通過(guò)色標(biāo)進(jìn)行修正茵休，在從軸與主軸進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)時(shí)薪棒，需要疊加修正的偏差量，如果機(jī)械部分調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)的話榕莺，那么修正值就越小俐芯，要完成修正控制，就要使用虛軸钉鸯。虛軸是計(jì)算機(jī)內(nèi)部假想軸吧史，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和實(shí)軸一樣，可以讀取虛軸當(dāng)前位移量唠雕，由于沒(méi)有真實(shí)的位置反饋回路贸营，因此實(shí)際反饋與目標(biāo)位置相同，沒(méi)有誤差岩睁，將實(shí)軸與虛軸進(jìn)行數(shù)學(xué)相加后可以得到合成以后的實(shí)軸運(yùn)動(dòng)钞脂。實(shí)軸與虛軸速對(duì)軌跡疊加后的合成軌跡如圖4所示：

　　圖4 實(shí)軸與虛軸合成軌跡

　　伺服驅(qū)動(dòng)器CN1接口中有三個(gè)可供分配的外圍輸入端子可以作為鎖定編碼器計(jì)數(shù)值的功能，延遲時(shí)間僅為3μs坊蜂，但是對(duì)驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)港苗，同一時(shí)刻只有一個(gè)輸入有效，最大需要在80ms以后卢俯，進(jìn)行下一個(gè)鎖定輸入陌贪，需要進(jìn)行時(shí)間的調(diào)整。另外在每個(gè)周期必須將當(dāng)前讀取位置值進(jìn)行運(yùn)算后清零氢熏，才能保證下一次與目標(biāo)設(shè)定值進(jìn)行正確的比較計(jì)算想触，得出偏差值。以第1印刷輪[J02]為例仲蔼，將標(biāo)記目標(biāo)設(shè)定值存放在變量#ML0004中晾充，用ADDAX指令，進(jìn)行實(shí)軸與虛軸[J32]的疊加操作些搅，用LATCH指令鎖定當(dāng)前位置信息存放在變量#ML000中崭湾，程序如下：

　　ADDAX [J02][J32];

　　…

　　CONNECT [J02]1[J01]1;

　　…

　　IF #IB0B000==1;

　　LATCH [J01]#ML0000;

　　WAIT #SW022A==2;

　　WAIT #SW022A==4;

　　#ML0002=#ML0000-#ML0004;

　　INC MOVE [32]#ML0002;

　　…

　　ENDIF;

　　…

　　[J02]將虛軸[J32]位置疊加到[J02]注欧，然后以1:1的比率與主軸同步脖律，當(dāng)位變量#IB0B000位ON后剃袍，將當(dāng)前位置信息鎖定存放在變量#ML0000中旗扑，等待[J01]的正在執(zhí)行的鎖定信號(hào)直到鎖定操作結(jié)束，將當(dāng)前位置信息與目標(biāo)設(shè)定值進(jìn)行比較曼库，偏差量存放到變量#ML0002中区岗，然后虛軸[J32]執(zhí)行相對(duì)移動(dòng)，位移量為變量#ML0002中偏差值毁枯。第1慈缔、2印刷輪的運(yùn)動(dòng)效果圖如圖5所示：

　　圖5 第1、2印刷輪的運(yùn)動(dòng)效果圖

　　5.3打孔（從軸[J05]）

　　打孔在進(jìn)行操作時(shí)种玛，始終保持正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）藐鹤，要與主軸保持同步控制，由于在進(jìn)行打孔和切斷時(shí)蒂誉，電機(jī)總是在一定角度范圍內(nèi)進(jìn)行工作教藻，所以采用電子凸輪方式距帅，預(yù)先制作CAM表右锨，如果打孔或者切斷與實(shí)際值有偏離的話，可以根據(jù)偏離值的正負(fù)調(diào)用不同的CAM表進(jìn)行修正碌秸，同理绍移，可以用虛軸疊加實(shí)軸的方式完成修正，以打孔[J05]為例尖蚪，變量還是采用2）中的3個(gè)變量啤盯，其中#ML0012中的同步鏈接的位移可以根據(jù)產(chǎn)品長(zhǎng)度改變，CAM1,CAM2分別存放針對(duì)不同位移量而制作的凸輪控制表嫉簿，程序如下：

　　CONNECT [J05]1[J01]1;

　　ADDAX [J05][J32];

　　IF #ML0002>0;

　　CAMBOX [J32]1 [J01]#ML0012 K100. ;

　　ELSE;

　　IF #ML0002<0;

　　CAMBOX [J32]2 [J01]#ML0012 K100. ;

　　ENDIF;

　　ENDIF;

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　采用歐姆龍的運(yùn)動(dòng)控制MCH71進(jìn)行多軸同步套色印刷的控制抬而，其生產(chǎn)能力和印品加工質(zhì)量腳原有機(jī)械系統(tǒng)相比有較大提高，同時(shí)系統(tǒng)配置的靈活性增加封鹦，便欲擴(kuò)展墓老，同時(shí)可以印刷設(shè)備延伸到包裝生產(chǎn)線（MCH最大控制軸數(shù)30軸），真正實(shí)現(xiàn)包裝印刷一體化晾游。

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