無軸驅(qū)動瓦楞紙印刷和處理的未來

近年來，隨著市場對瓦楞紙印刷和處理要求的不斷提高，更快的生產(chǎn)速度和更高的印刷質(zhì)量正被人們普遍地提出。而傳統(tǒng)的機械傳動式印刷機由于機械傳動扭性干擾，限制了生產(chǎn)質(zhì)量的提高，已經(jīng)難以適應目前市場的需求。今天中國紙業(yè)網(wǎng)編輯帶大家了解一下相關內(nèi)容。

在傳統(tǒng)技術已經(jīng)不能滿足市場要求的時候，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了更多新型技術。如博世力士樂SYNAX200，它就是其中比較具有代表的產(chǎn)品之一。它各單獨立模塊化的無軸驅(qū)動自動控制系統(tǒng)的設計就是為滿足市場的要求下應運而生的，傳統(tǒng)的機械長軸將被“電子長軸”所取代。以下，我們將以瓦楞紙印刷機為例，詳細概述其系統(tǒng)各單是如何在這種新型系統(tǒng)控制中將性能獲得提升。

前緣進紙

前緣進紙一直被認為是影響整體印刷效果的關鍵部分。在傳統(tǒng)機械傳動中它是機械凸輪的關鍵技術，牽涉到凸輪的設計和制造。有時候，即使人們對前緣進紙凸輪曲線有全面的認知或有新的創(chuàng)意去提升整臺機器的效率，但是往往制造出一個高精度的凸輪似乎又是一個瓶頸。而目前，前緣進紙的高精度的凸輪機構主要依靠進口，一旦進紙部分機械結(jié)構或尺寸需要更改、對機械凸輪也要做出相應的改動，這對于機械制造商幾乎是不可能的。

電子凸輪,就是在機械傳動部位加裝高精度的伺服電機，電機以事先計算得出的凸輪軌跡運行從而取代原先的機械凸輪機構。博世力士樂電子凸輪方案的出現(xiàn)徹底打破了機械凸輪所存在的瓶頸和格局，這主要得益于博世力士樂所獨有的電子凸輪衍算和生成工具軟件（CamBuilder）�？蛻艨梢园凑兆约簷C械的實際情況，以位置、速度、加速度、變加速度去生成凸輪曲線，為自己度身定造“凸輪”。更值得一提的是，即使是第一次接觸凸輪曲線的設計者，也可通過內(nèi)置的凸輪曲線設計向?qū)�，按部就班地生成凸輪。通過內(nèi)部的計算可以非常直觀地了解該凸輪在不同印刷速度下的速度、加速度、變加速度，從而得出所需要的電子凸輪曲線。值得注意的是，一條合理的電子凸輪曲線會直接影響到執(zhí)行伺服電機的工作效率。在同樣的工作效率下，合理的電子凸輪曲線決定了最具性價比的伺服電機。

目前，市場上已經(jīng)推出了這樣的兩套可供用戶選擇的電子凸輪方案。一套為電子凸輪的系統(tǒng)解決方案，即電子凸輪控制成為整機的無軸驅(qū)動系統(tǒng)方案中的一部分，由運動控制系統(tǒng)（MC）內(nèi)置的電子凸輪同步功能來實現(xiàn)凸輪運動，針對高端的全無軸傳動印刷機的解決方案；另一套是驅(qū)動器內(nèi)集成的電子凸輪功能的單軸解決方案，也就是電子凸輪功能可由單個驅(qū)動器來實現(xiàn)。博世力士樂最新系列的驅(qū)動器（IndraDrive）集成了運動和邏輯的功能（MLD），這樣只需要在原有的機械長軸或主傳動齒輪上加裝一個編碼器，便可實現(xiàn)前緣進紙機構和整臺機器的同步，驅(qū)動器集成的PLC功能就可在不用修改原有機器程序的情況下，對前緣進紙機構進行獨立控制。這對于原有機器功能的升級和改造是一個性價比非常高的解決方案。

由伺服驅(qū)動的傳輸輥以平滑的加速度傳輸紙板，可最大程度地避免打滑產(chǎn)生的影響，從而最小化由進紙機構導致的印刷套準誤差。同時，亦可配合力士樂SYNAX200內(nèi)部的自動套準控制功能。

印刷單

傳統(tǒng)機械傳動影響印刷效果的主要因素有：傳動機械剛性和間隙、制版或貼版的精度、印刷版輥，網(wǎng)紋輥和壓印輥之間合適的壓力�，F(xiàn)在通過在每個印刷輥筒安裝伺服電機，可以改變這些因素，使印刷輥筒成為真正的“電子軸”，分辨率達到1/8000000轉(zhuǎn)的“電子軸”，他們和運動控制系統(tǒng)（MC）內(nèi)部的“虛擬主軸”（分辨率為220）同步。電子同步鋼性效果遠超過機械鋼性效果，并且“電子軸”的直接傳動能避免傳統(tǒng)齒輪傳動嚙合間隙的影響。

印刷輥筒的獨立驅(qū)動避免了從機械傳動齒輪上傳遞的扭性干擾，帶位置記憶功能的“電子軸”可在每次開機前輕松進入預先建立的套準位置，通過電子齒輪可對印刷長度進行精調(diào)，減小制版或貼版過程中沒對準導致的套準誤差。力士樂SYNAX200內(nèi)部的自動套準控制功能可最大程度地保證印刷質(zhì)量。

壓痕和開槽

在壓痕部位，將壓痕刀輥側(cè)安裝伺服電機，實現(xiàn)在開機前刀具根據(jù)紙板的寬度快速而精準的定位。可在系統(tǒng)中生成常規(guī)紙板尺寸的數(shù)據(jù)庫，客戶只需在操作前選擇要生產(chǎn)的紙板規(guī)格，就可完成所有的參數(shù)設定。

而開槽的基本任務是在紙板固定的位置上開一個或兩個槽，通過在開槽刀上安裝伺服電機來改變槽在紙板上的位置或調(diào)整開槽刀周向的角度，這些都可以自動完成，無需人工操作。這種柔性的調(diào)整方式，減少了不同生產(chǎn)訂單之間切換所需要的設定時間。

圓模切

圓模切引起的振動，是傳統(tǒng)機械齒輪傳動中干擾源的主要組成部分。一方面，產(chǎn)生的干擾傳遞到印刷單影響了印刷質(zhì)量；另一方面，通過機械齒輪傳動分配到各個單上的動力不均勻而又相互干擾，影響了圓模切的質(zhì)量。

模切刀輥和砧輥可用兩個伺服電機獨立驅(qū)動，是全面保證生產(chǎn)質(zhì)量的解決方案。這樣，模切刀輥得到了足夠的動力和位置控制，既保證了模切的精度，又不會把振動帶到其他單，砧輥在伺服電機的運動控制下延長了使用壽命。

在圓模切這方面，除了使用SYNAX200整體自動化系統(tǒng)的解決方案和先前介紹的前緣進紙方案一樣，也可通過最新系列的驅(qū)動器（IndraDrive）集成的運動和邏輯的功能（MLD），對原有機器的模切進行升級和改造。