*运动控制技术在印刷设备上的应用

　　印刷应用中的主要运动类型
　　印刷应用多种多样，从简单的单色印刷，一直到需要定位的复杂多色印刷。 大多数印刷应用都使用一个包含要印刷的图案的回转喷墨头，印刷表面通常是一种直接与喷墨头接触的卷筒纸。 卷筒纸常为线性的，可以由任意种类的材料组成，包括纸、塑料或树脂薄膜，波纹纸等。印刷油墨直接供应给喷墨头，在喷墨头与卷筒纸接触时，图案就转移到卷筒纸上。
　　印刷应用中的主要运动类型为主轴/从轴运动——要在上面进行印刷的卷筒纸为主轴，喷墨头为从轴。 传统的印刷机的卷筒纸和喷墨头之间是机械连接的，但是现在，考虑到通过高性能运动控制器可执行电子式凸轮仿形，以及印刷的zui终用户提高机器灵活性，并希望缩短生产期限和实现快速生产转换的要求，通常使用伺服机构。尤其对于喷墨头而言更是如此，有时对卷筒纸主轴也具有这种要求。
　　多色印刷应用中包含多个喷墨头，每个喷墨头对应于一种颜色，成为主轴的从轴，各个喷墨头之间要保持相互对准。 其他类型的运动在印刷应用中也不少见，例如用于在机器维护和产品切换中将喷墨头移进和移出的调整轴。
　　典型的印刷应用需要使用多种运动控制部件，包括编码器或旋转变压器等反馈部件、伺服电机、减速器、伺服放大器和高性能运动控制器。 在印刷中使用的运动控制方法也可用于其他回转从轴与线性卷筒纸接触的纸品加工应用。
　　运动控制中存在的主要问题
　　在印刷应用中实现运动控制存在几个问题。
　　首先是当喷墨头与卷筒纸接触时，喷墨头的速度得到控制非常重要。 有时，速度相互匹配，但有时，喷墨头的速度会高一些或低一些。速度匹配不时，不仅会使印刷质量下降，甚至可能造成材料损坏。
　　如果喷墨头的圆周与产品长度相同，则运动关系是二者之间的一个传动比，此外还有一个位置同步关系（例如，它们是成比例的，但从轴在一个特定主轴位置锁定，因此印刷发生在卷筒纸的正确位置上）。 如果喷墨头的圆周与产品长度不同，当喷墨头与卷筒纸接触时会产生速度匹配，对于产品的剩余长度，喷墨头必须加速或减速，以便在合适的位置与卷筒纸接触以加工下一件产品。
　　此外，在执行运动曲线时，不仅要在速度上同步，而且还要在位置上同步。这样才能使主轴/从轴的相互关系，在从停止到全速的所有主轴速度下都有效，从而将废品率降到zui低。 速度取决于承印物，标签的印刷速度通常为 300～1000 FPM，在塑料上进行*压印滚筒式柔印（卷筒纸绕在一个很大的*压印滚筒上，喷墨头沿滚筒四周定位）的速度为 1000～2000 FPM，而在纸张上进行*压印滚筒式柔印的速度可超过 3000 FPM。
　　当然也有例外，有时卷筒纸和印版的速度不匹配，其中一个的速度可超过或不足印版辊 2% 的重复长度。 由于zui终客户可以将尺寸尽量与实际需要相接近，而不是接受机器所能生产的量，这样可以节省印版筒/套筒，并大大节省材料。
　　多数印刷应用还需要进行定位，而不同定位的差异是很大的。*定位应在 0.0005 英寸范围内，*压印圆筒式柔印为 0.002 英寸，而连线印刷为 0.003 英寸。
　　因此，运动曲线需要动态进行调节，以补偿卷筒纸上定位标记之间距离的微小变化。 这种情况尤其见于多色印刷，在这种印刷中，必须保持颜色的套准，以使zui后的印刷图案具有良好质量。
　　根据产品长度的全部范围来设计电机/放大器的组合也很重要。 设计时，zui小和zui长的产品可能不会代表zui差情况。 通常建议这种设计要针对若干个产品长度 （如 5 或 10）来完成，以确保确定一个适用于整个产品范围的适宜电机/放大器组合。 力和扭矩随机器规格尺寸变化很大，负荷惯性也随设计而不同。 运动控制部件的设计要满足 10:1 至 200:1 的惯性不匹配。