1引言

      目前，全球印刷企業(yè)和制造商都將目光聚集在伺服傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用上，歐洲印機(jī)制造商近幾年制造的高檔印刷機(jī)95%已采用伺服傳動(dòng)技術(shù)，在日本也有60%的凹印機(jī)產(chǎn)品采用伺服傳動(dòng)技術(shù)。伺服傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，可以說(shuō)是全球印刷業(yè)的一場(chǎng)技術(shù)革命，它不僅給印刷業(yè)帶來(lái)了巨大的商機(jī)，而且也是滿足當(dāng)前小印量、高質(zhì)量、承印材料種類(lèi)廣泛、最低浪費(fèi)量的短版印刷市場(chǎng)的最佳解決方案。

      絲網(wǎng)印刷機(jī)是用絲網(wǎng)印版施印的機(jī)器，平面絲網(wǎng)印刷機(jī)是絲網(wǎng)印刷機(jī)的一種，它用平面絲網(wǎng)版在平面承印物上印刷，一般是刮墨板壓著印版水平移動(dòng)，通過(guò)印版起落更換承印物。印刷精度是一個(gè)評(píng)判印刷效果的關(guān)鍵指標(biāo)。本項(xiàng)目通過(guò)SV-DB100系列伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)油墨輥的左右橫移，精確的位置定位和平滑的速度輸出，大大提高了平面絲網(wǎng)印刷機(jī)的精度。

2系統(tǒng)工作原理

      平面絲網(wǎng)印刷機(jī)由傳動(dòng)裝置（電機(jī)，電磁離合器，減速器，調(diào)速機(jī)構(gòu)）、印刷裝置（印版夾持器，印版起落機(jī)構(gòu)，對(duì)版調(diào)整機(jī)構(gòu)，抬網(wǎng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)）、印刷裝置、支承裝置即承印平臺(tái)、對(duì)版機(jī)構(gòu)、干燥裝置和電氣控制裝置（工作循環(huán)控制，刮板位置控制，氣壓控制），其工作原理如下：

      經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力，讓刮墨板在運(yùn)動(dòng)中擠壓油墨和絲網(wǎng)印版，使絲網(wǎng)印版與承印物形成一條壓印線，由于絲網(wǎng)具有張力N1和N2，對(duì)刮墨板產(chǎn)生力 F2，回彈力使絲網(wǎng)印版除壓印線外都不與承印物相接觸，油墨在刮墨板的擠壓力F1作用下，通過(guò)網(wǎng)孔，從運(yùn)動(dòng)著的壓印線漏印到承印物上。在印刷過(guò)程中，絲網(wǎng)印版與刮墨板進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，擠壓力F1和回彈力F2也隨之同步移動(dòng)，絲網(wǎng)在回彈力作用下，及時(shí)回位與承印物脫離接觸，以免把印跡蹭臟。即絲網(wǎng)在印刷行程中，不斷處于變形和回彈之中。刮墨板在完成單向印刷后與絲網(wǎng)印版一起脫離承印物，同時(shí)進(jìn)行返程回墨，即完成一個(gè)印刷循環(huán)。在連續(xù)循環(huán)動(dòng)作中，只要能實(shí)現(xiàn)功能，每個(gè)動(dòng)作占用的時(shí)間應(yīng)盡量短，以縮短每個(gè)工作循環(huán)同期，提高工作效率。 

圖1 平面T型槽伺服絲印機(jī)

3平面絲網(wǎng)印刷機(jī)控制系統(tǒng)

      在電動(dòng)絲印機(jī)上伺服電機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)油墨輥的左右橫移動(dòng)作，一般使用同步帶驅(qū)動(dòng)。要求電機(jī)有精確的位置定位和平滑的速度輸出。

      伺服的實(shí)際運(yùn)行速度由PLC發(fā)送脈沖頻率來(lái)控制，位置由脈沖數(shù)決定。其一個(gè)工作行程的時(shí)間周期由一個(gè)外部電位器控制，電位器發(fā)送一個(gè)電壓信號(hào)給伺服的速度接受端口，然后通過(guò)PLC與伺服的485通訊來(lái)采集這個(gè)發(fā)送的模擬量信號(hào)，從而可以直觀的把模擬量信號(hào)值以數(shù)據(jù)的方式顯示出來(lái)，節(jié)約了一個(gè)PLC模擬量采集模塊，使設(shè)備生產(chǎn)成本大大的降低。平面絲網(wǎng)印刷機(jī)的電控原理圖如圖2所示。

圖2 平面絲網(wǎng)印刷機(jī)電控原理圖

4系統(tǒng)調(diào)試

      在平面絲印機(jī)構(gòu)上伺服作為主要的工藝流程執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)其機(jī)械結(jié)構(gòu)需做合適的型號(hào)選擇以滿足其工藝要求！根據(jù)實(shí)際需求伺服系統(tǒng)選型如下： X軸（平移軸）型號(hào)：SV-DB100-0R4-2，加外部制動(dòng)電阻60歐，400W。廠家要求同步帶機(jī)構(gòu)運(yùn)行特點(diǎn)：輥的左右行走時(shí)起停平滑，對(duì)電機(jī)的剛性要求不高，速度運(yùn)行要平滑，停止時(shí)需要一個(gè)緩沖的拖尾動(dòng)作。

參數(shù)設(shè)置：

X軸：

Pa01=0    （設(shè)定伺服工作模式為位置模式）

Pa04=2    （設(shè)定電子齒輪分子為2）

Pa05=1    （設(shè)定電子齒輪分母為1） （電機(jī)每轉(zhuǎn)為5000個(gè)脈沖）

Pb01=800  （第一位置環(huán)增益）

Pb04=3500 （第一速度環(huán)增益）

Pb05=600  （速度環(huán)積分時(shí)間）

Pb11=1800  (位置指令濾波)

Pb24=1    （共振監(jiān)視有效）

Pb25=123   (當(dāng)前共振頻率)

Pb20=110 （設(shè)定當(dāng)前陷波頻率）*0.9超前設(shè)置點(diǎn)

      先進(jìn)行X軸伺服電機(jī)定長(zhǎng)測(cè)試，設(shè)定電機(jī)運(yùn)動(dòng)比例，然后進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)測(cè)試，如果定位和速度精度達(dá)到要求，則調(diào)試完畢；如果未達(dá)到要求，則增大速度環(huán)路增益，此時(shí)如果出現(xiàn)電機(jī)停止時(shí)過(guò)沖或抖動(dòng)，或者電機(jī)有響聲，那么說(shuō)明環(huán)路控制參數(shù)調(diào)的有些過(guò)強(qiáng)，再適當(dāng)?shù)臏p小比例或加大積分時(shí)間常數(shù)，直到位置和速度精度都達(dá)到要求，則說(shuō)明位置環(huán)和速度環(huán)的比例和積分時(shí)間常數(shù)值為合適值。

      由于此次是替代某日系品牌伺服，故上位機(jī)程序未做修改，應(yīng)廠家要求調(diào)出伺服此運(yùn)行狀態(tài)，建議以后在做加減速曲線上由上位機(jī)來(lái)進(jìn)行控制。

5保護(hù)功能

      英威騰SV-DB100系列伺服具有過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、編碼器故障保護(hù)、欠壓保護(hù)、超速保護(hù)、位置超差保護(hù)等保護(hù)功能，保障伺服工作在非正常情況下及時(shí)的反饋信號(hào)給上位控制系統(tǒng)，及時(shí)停機(jī)保護(hù)避免造成生產(chǎn)損失。 

6注意事項(xiàng)

      為了保證伺服驅(qū)動(dòng)器能夠可靠、穩(wěn)定、正確的運(yùn)行，在伺服系統(tǒng)的安裝、調(diào)試以及使用過(guò)程中，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1）正確的接線：英威騰伺服標(biāo)配編碼器線和電機(jī)線，不過(guò)接線時(shí)一定要正確連接伺服驅(qū)動(dòng)器與控制器之間的信號(hào)線，否則伺服不會(huì)正常運(yùn)行；

（2）正確的設(shè)置伺服控制模式：由于每種機(jī)器應(yīng)用都有所不同，所以正確的設(shè)置伺服控制模式是保證伺服正確運(yùn)行的前提；

（3）正確的設(shè)置電子齒輪比：請(qǐng)按照控制程序所設(shè)定的電子齒輪比設(shè)置伺服，另外英威騰伺服不要在伺服使能的情況下設(shè)置電子齒輪比。

（4）確保電機(jī)良好的接地，驅(qū)動(dòng)器與設(shè)備機(jī)殼連接。一方面避免干擾，另一方面避免

漏電。

（5）信號(hào)線盡量選擇屏蔽雙絞線，屏蔽層一般接到端子外殼；

（6）注意變頻器干擾問(wèn)題，避免編碼器信號(hào)和控制信號(hào)受到干擾，編碼器線、信號(hào)線不要與電機(jī)線、電源線綁扎在一起或者通過(guò)一個(gè)線槽， 盡量保持一定的距離。

7結(jié)束語(yǔ)

      目前，該設(shè)備已經(jīng)改造完成，成功替換外資品牌伺服，并運(yùn)行良好。隨著英威騰的高性能伺服SV-DB100在各類(lèi)伺服傳動(dòng)印刷機(jī)械上的成功應(yīng)用，因此，我們應(yīng)抓住這一契機(jī)，利用行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，研究和開(kāi)發(fā)適于我國(guó)印刷設(shè)備需要的交流伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，為國(guó)產(chǎn)印刷機(jī)的全面升級(jí)換代提供強(qiáng)有力的技術(shù)及產(chǎn)品支持。