施耐德電氣 LXM23A伺服產(chǎn)品在自動(dòng)帖版機(jī)上的應(yīng)用

　　在柔性版印刷中,帖版是一項(xiàng)技術(shù)性要求很高的工作,帖版的精度以及貼合的好壞直接影響后期印刷的質(zhì)量,傳統(tǒng)的手動(dòng)帖版方式越來(lái)越難滿足客戶(hù)高質(zhì)量 的帖版要求,為了提高帖版的質(zhì)量以及效率,我們與客戶(hù)共同開(kāi)發(fā)了全伺服自動(dòng) 帖版機(jī),該設(shè)備采用伺服控制,不但能保證帖版精度和速度,而且采用自動(dòng)上下 版輥的功能,降低工作強(qiáng)度。另外,我們采用觸摸屏內(nèi)部配方功能,將每次帖版后每個(gè)軸伺服位置以配方 形式保存,在下次帖版的時(shí)候,只需要選擇版輥齒數(shù),各個(gè)伺服軸都會(huì)自動(dòng)定位 到相應(yīng)位置,大大提高生產(chǎn)效率。

一、設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及示意圖

　　為了保證帖版過(guò)程中能準(zhǔn)確的將版材貼合在版輥上,在版輥上方有兩個(gè) 12 倍的攝像頭,用來(lái)將板材邊緣與版輥基準(zhǔn)線放大,方便對(duì)齊,這兩個(gè)攝像頭共有 四顆伺服驅(qū)動(dòng),分別控制左右移動(dòng)與上下移動(dòng);為了精確的控制版輥旋轉(zhuǎn)角度, 版輥由一顆伺服控制角度的旋轉(zhuǎn);為了能方便安裝版輥,用一顆伺服控制版輥的升降;在整個(gè)結(jié)構(gòu)中為了能保證控制精度,機(jī)械傳動(dòng)部分全部選用研磨絲杠,精 度在 0.05mm。

設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)示意圖如下圖:

二、工藝描述

　　在帖版過(guò)程中,操作人員的雙手一直在擺正板材和貼合板材,所以在整個(gè)帖 版過(guò)程中,所有的操作基本都是用腳踏開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　將空版輥放在升降機(jī)構(gòu)上,踩踏版輥升降腳踏開(kāi)關(guān),版輥開(kāi)始上升,當(dāng)上升 到目標(biāo)位置,松開(kāi)腳踏,版輥固定頂錐氣缸動(dòng)作,將版輥固定住,然后讓版輥旋 轉(zhuǎn)找到基準(zhǔn)刻度線,并以此為原點(diǎn);然后分別調(diào)整兩個(gè)攝像頭的伺服,將攝像頭 調(diào)整到合適位置,將板材貼合在版輥上,并將所有伺服的位置按照版輥尺寸保存 為對(duì)應(yīng)配方,然后進(jìn)行下一塊板材的貼合,并依此將伺服位置保存在配方中,在 以后的工作中,將不再需要去調(diào)整每顆伺服的位置,只要在觸摸屏上輸入當(dāng)前需 要貼版的序號(hào),直接調(diào)出配方,伺服將按照配方的數(shù)據(jù)來(lái)完成整個(gè)定位控制,不 但提高了貼版的效率,而且大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

控制要求:所有伺服的控制定位精度都必須在 20 絲以?xún)?nèi)。

三、施耐德配置及方案描述

GXO3501+M238+LXM23A*6 

　　本方案采用基于施耐德 Somachine 平臺(tái)的 M238 PLC 為控制核心,使用 M238集成的 CANopen 總線接口控制 6 顆集成 CANopen 總線接口的 LXM23A 伺服, 上位控制采用施耐德 GXO3501 觸摸屏,通過(guò) Modbus 總線跟 PLC 通訊,利用觸 摸屏本身的配方功能。

施耐德方案的優(yōu)勢(shì):

1、此設(shè)備對(duì)配方要求非常高,施耐德GXO系列不但在色彩顯示上比同類(lèi)型 其他品牌有優(yōu)勢(shì),而且價(jià)格也非常實(shí)惠,最有優(yōu)勢(shì)的是 32 組配方,每組64 個(gè)配方的強(qiáng)大配方功能,非常適合這個(gè)設(shè)備,所以首先觸摸屏本身就 有很高的性?xún)r(jià)比。

2、此方案共需要控制 6 顆伺服,對(duì)于小型 PLC 來(lái)說(shuō),當(dāng)前市面上基本最多 做到可以通過(guò) PTO 控制 4 個(gè)軸,如果超過(guò) 4 個(gè)軸,必須加擴(kuò)展 PTO 模塊 或者位置控制模塊,不但增加成本,而且增加故障點(diǎn);另外,無(wú)論是 PTO控制還是位置控制模塊基本都采用脈沖控制的方式,PLC 跟伺服之間需要很多的連接線,無(wú)形中增加了成本和故障隱患;我們采用 CANopen 總 線的控制方式,不需要增加擴(kuò)展模塊,而且伺服與 PLC 之間通過(guò) RJ45的總線連接方式,配線簡(jiǎn)單,并降低因?yàn)榻泳€帶來(lái)的故障隱患?？偟膩?lái)說(shuō),這個(gè)方案的集成度非常高,無(wú)論是裝配接線還是操作都非常 方便,有非常高的性?xún)r(jià)比。

設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工具: SoMachineV3.1(M238)? Vijeo Designer (HMI)

四、總結(jié)

　　對(duì)于帖版機(jī)來(lái)說(shuō),雖然在配置上沒(méi)有采用什么高端的配置,但是對(duì)整個(gè)印刷 工藝來(lái)說(shuō),這是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),而且是基本環(huán)節(jié),這個(gè)環(huán)節(jié)如果有任何問(wèn)題, 直接影響到印刷質(zhì)量的好壞,對(duì)于整版帖版來(lái)說(shuō),此設(shè)備可能跟手工帖版來(lái)比沒(méi) 有很明顯的差別,但對(duì)于拼版帖版的方式,使用手工帖版將會(huì)非常的麻煩和繁瑣, 而且很容易將版貼壞,如果采用此全自動(dòng)帖版的方式,將大大節(jié)省時(shí)間和人工強(qiáng) 度。