谁了解印刷机械的运动控制 点击：10219 | 回复：108
印刷机的无轴传动技术主要是指针对卷筒纸印刷单元，而卷筒纸又有胶印（票据、表格纸、新闻纸）、凹版、柔版（卫星式和窄幅机组式柔版），无轴传动是指取消机械长轴的印刷方案，它主要是消除了机械的磨损和使得机械结构简化。
套色对于有轴和无轴都需要套色，而大家说的套色通常是指针对电子轴传动或者无轴传动的自动套色技术，而卷筒纸无轴的机器并非都采用自动套色，自动套色是通过计算偏差，将调整信号给伺服系统，伺服系统通过相位调整达到套色目的，而目前无轴的机器部分还是采用手动套色，即通过对印刷品质的反馈来调整印刷单元的偏差趋势。
套色精度通常行业标准在+/-0.1mm，而且最重要的在于升降速期间的套色精度，这些数据比较关键，上面的一位说Parker做到0.5mm，这样的机器根本不能用，通常稳态的凹版套色精度达到+/-0..2-0.05mm，而升降速时也要控制在+/-0.1mm，这是基本的要求，达不到这个指标就是失败的机器，卖不出去。
目前市场上有两种不同的印刷无轴传动方案，一种是集成套色技术，即传动控制和套色控制集成在一个系统里，另一个方案在欧洲比较多，通常是采用第三方套色加传动系统，但是，非常昂贵，Eltromat的套色单元一色就是15000欧元，而日本太洋和仁力克的系统也要8000美元一色，这样无轴传动的机器非常昂贵，Bosch Rexroth和日本住友都是采用第二种方案，而B&R可以选择两种方案来应用，即可以集成第三方套色，也可以在自己的系统里将套色集成进去。
目前，真正意义在运行的无轴传动机器就是德国的Bosch Rexroth和奥地利的B&R，另外一个是日本住友。
在无轴传动印刷机里，实时通信技术至关重要，目前几家实时以太网里B&R的Ethernet POWERLINK和Bosch Rexroth的SERCOS是比较多应用的，也是比较成熟的，而ProfiNet IRT和EtherCAT目前在印刷领域尚未有应用。
1100m/min的印刷速度是2007年在德国W&H的卫星式柔版印刷机上实现的，这个原因在于卫星式柔版印刷材料是包敷在中心滚筒的，它不像其他机器材料是悬空的，因此，它最大的优势是不存在印刷张力问题，主要取决于烘干、冷却速度，卫星式柔版的机器难度非常高在于中心滚筒的加工精度要求非常非常高，径向跳动大约在1个丝以内才可以，如果买进口中心滚筒的话，它的价格大约会在10万欧元以上，对于一个幅面加工在1600mm，而且直径在1200mm的大滚筒来说，加工精度这么高，在全世界可不是几家公司可以做的，它比窄幅柔版印刷速度要高很多，幅面也宽很多，但是，价格比较昂贵。
W&H这个1100m/min的高速印刷机是ASTRAFLEX 8色组的卫星式柔版机器，它的控制系统是由奥地利B&R提供的，关于这台机器可以访问W&H的网站看到具体的介绍。
1100米是一个印刷世界记录，通常凹版高速可以达到600m/min，而窄幅柔版在150m/min，印刷精度在+/-0.05mm左右。
国产的套色系统也是有的，因为传统的有轴机器也是大量需要套色系统的，通过调整在版之间的小同步电机，对偏差进行纠正。
国内主要厂商有渭南科赛机电，他们在国内市场占据了较大的份额，而且技术实力雄厚，自己可以生产色标传感器，另外在华南市场占据较大市场份额的是武汉华茂工业自动化，武汉欣茂包装自动化技术有限公司也有套色系统，该公司似乎是从华茂的技术团队分离出来的，而北方的吉海测控、还有无锡迅成控制技术、上海德光电子技术有限公司也提供了套色系统方案，杭州的数创据说也有套色系统的产品，但是没有见到。
最开始，为了降低成本，Bosch Rexroth在2004年与科赛在松德的机器上进行联合测试，但是，效果不佳，遭到客户退货要求，后来松德便转向住友，B&R与陕印签署战略合作协议，按照约定不可以在其它凹印机器上采用B&R方案，因此没有与松德进行商谈合作，西安华阳后来采用Rexroth与科赛再次测试，但是，效果不甚理想，高速时尚未完全稳定可靠。
国产套色系统在电子轴上的应用并不多，因此，效果究竟如何，也没有见过，只是听说应用了，但是，无轴传动是一个涉及到高速实时通信技术、智能驱动、套色控制算法、色标监测技术的综合项目，国产套色在过去几年有长足进步，我们也希望看到国内厂商的进步，但是，产品的稳定性和可靠性需要进一步加强，无轴传动的传动控制是国内目前尚比较难以达到的，比如Rexroth和B&R最新的驱动器位置环速度响应都在200uS左右，而Ethernet POWERLINK的千兆以太网技术也已经将要推出，Rexroth也即将推出最新的SERCOSIII，这些高速实时通信技术的刷新速度达到惊人的200uS，10个伺服的刷新也不会超过500uS，对于高速的印刷要求而言，目前只能采用这些通信技术来实现，确定性是高速实时以太网技术的核心，通过在以太网技术上开发专门的实时通道，避开传统以太网的等待机制，而是轮询授权给每个站点专用通道时间进行数据的传递，这样，每个通道都具有了发送的传递确定性，对于实时通信技术目前也就是EtherCAT、Ethernet POWERLINK和SEROCS、ProfiNET IRT和Ethernet IP CIP，而最开始被大量应用的是B&R 2001年推出的Ethernet POWERLINK,未来最大的份额预计仍然是在SIEMENS的Profinet IRT,毕竟SIEMENS的市场地位决定了它的总线市场占有率，而SERCOS在CNC技术和印刷领域的应用也是非常强,Beckhoff的EtherCAT看数据是最快的，但是，Beckhoff由于其本身市场的份额主要集中在风力发电领域而在其它机械自动化市场较少，因此，估计其EtherCAT技术市场份额不会有太大的发展。
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印刷控制无轴传动的确是一个非常重要的发展方向，但是，在印刷机械里还有很多控制技术的应用方向也比较重要，比如：胶印机的自动水墨均衡调节，多平台印刷机组的套色控制、电子轴裁切、连线生产、胶订和骑马订书机的模块化设计，软件功能块设计，很多其实是基于软件实现而非硬件比较，我们国内机器在很多方面与欧洲机械的厂商在硬件上用的控制产品是一样的，但是，做出来的机器却效果差别较大，这是因为对于很多细节的软件吃的不透，而且，大部分自动控制的工程师没有经过严格的软件工程培训，其设计的软件移植性和扩展性并不好，很多时候，公司之间的竞争力不仅仅是硬件的应用，而是包括软件，包括工程师的设计能力对于时间的缩短，快速适应变化的能力，这些不是控制技术那么简单，工程师仍然是最值钱的所在，归根结底还是人的差异而不是控制器的差异。
控制系统归根到底还是工程师手中的工具而已，工具虽好，还要工程师善于使用才能发挥出最大能力。
\\引用Sonmerfield 的回复内容:
印刷控制无轴传动的确是一个非常重要的发展方向，但是，在印刷机械里还有很多控制技术的应用方向也比较重要，比如：胶印机的自动水墨均衡调节，多平台印刷机组的套色控制、电子轴裁切、连线生产、胶订和骑马订书机的模块化设计，软件功能块设计，很多其实是基于软件实现而非硬件比较，我们国内机器在很多方面与欧洲机械的厂商在硬件上用的控制产品是一样的，但是，做出来的机器却效果差别较大，这是因为对于很多细节的软件吃的不透，而且，大部分自动控制的工程师没有经过严格的软件工程培训，其设计的软件移植性和扩展性并不好，很多时候，公司之间的竞争力不仅仅是硬件的应用，而是包括软件，包括工程师的设计能力对于时间的缩短，快速适应变化的能力，这些不是控制技术那么简单，工程师仍然是最值钱的所在，归根结底还是人的差异而不是控制器的差异。
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