摘要：介紹羅升同步控制器SPC-007 技術特點，與羅升橫河DD 馬達的技術特點。介紹不干膠印刷機電氣構(gòu)架以及同步控制器SPC-007 與橫河DD 馬達在不干膠印刷機上的應用，并展望了不干膠印刷機在國內(nèi)的市場。 關鍵字：羅升橫河DD 馬達,羅升同步控制器， 色標，高精度 0 前言 標簽主要應用于裝飾、信息、識別、防偽、儲運等五大領域。標簽應用較多的行業(yè)和產(chǎn)品主要有：日化、化妝品、電子家電、醫(yī)藥、日用品、食品及飲料、超市零售和物流，工業(yè)相關產(chǎn)品、安全、防偽相關產(chǎn)品、環(huán)保相關產(chǎn)品等。據(jù)有關資料顯示：全球標簽市場發(fā)展迅速，2007 年全球標簽銷售額預計達到620億美元，近30 年來每年增長5%～7%，各種標簽產(chǎn)量達到330 億平方米，其中歐洲已超過10 億平方米，人均消費為15平方米。美國每年增長5%，日本每年增長3%～5%，中國、拉美地區(qū)、歐洲東部增長速度最快，為15%～20%。全自動商標印刷機在國外印標機市場是主流產(chǎn)品，在國內(nèi)也被越來越多地投入生產(chǎn)。為了提高印刷速度與精度，使得設備便于維護與維修，很多標簽印刷設備生產(chǎn)廠商都選用直接驅(qū)動馬達與同步控制器。 1 羅升SPC-007同步控制器產(chǎn)品特點 羅升SPC-007 同步控制器（圖1）是為標簽印刷機設備專門開發(fā)的同步控制器，控制器可以對標記間隔變化的能夠自動更新進給長度予以隨動，保持停止精度。也可與上下動作的印刷滾等工具同步。具有保持工具的周期時間和進給所需的時間之穩(wěn)定比率的功能，工具的周期時間變動后，進給速度自動更新，能防止在印刷材料的進給途中與工具嚙合。圖2 是SPC-007與控制界面、驅(qū)動設備的電氣連接圖。 [align=center] 圖1 羅升SPC-007 同步控制器 圖2 羅升SPC-007 控制連接圖[/align] 2 羅升橫河DD馬達技術特點 在標簽印刷設備上使用DD 馬達，主要是關于DD 馬達高精度、高剛性、高速度等特性： 間隙誤差被消除。普通的傳動機構(gòu)由于有減速機、聯(lián)軸器、齒輪、皮帶或絲杠等中間環(huán)節(jié)，間隙誤差是肯定無法避免的，尤其是對于長時間運轉(zhuǎn)所造成的機械磨損更是無法補償。 DD 馬達恰恰能很好的解決以上的問題，由于DD 直接驅(qū)動的安裝方式（圖3），誤差被減為最少；而且它的伺服特性也可以隨時修正誤差，達到最理想的控制精度。 高解析度和高定位精度。DYNASERV DD馬達選配的編碼器分辨率很高，DM1B-045的解析度為655,360PPR（DM1A系列 達到4096000PPR），電器控制精度高，已經(jīng)超過普通伺服的控制精度1個數(shù)量級。由于制作相當精密，最終的精度控制一般可以達到2秒以內(nèi)。 羅升橫河DD 馬達的驅(qū)動結(jié)構(gòu)（圖4）決定了它的高剛性，結(jié)構(gòu)緊湊，使用效率高。DD 馬達的剛性很強，與負載結(jié)合后特性很硬，對于其驅(qū)動器要求更高。最新型的DYNASERV驅(qū)動器可以提供在線增益調(diào)試和共振濾波。馬達中空獨特設計不但減輕了自身慣量，也給客戶提供了更多的安裝形式。組合后的機械結(jié)構(gòu)會更加緊湊，使用效率比較其他方式最高。 [align=center] 圖4 DD馬達驅(qū)動結(jié)構(gòu)永磁式定子[/align] 羅升橫河DD 馬達的相對轉(zhuǎn)速比較低，額定轉(zhuǎn)速基本在60rpm～240rpm之間，但是這里的轉(zhuǎn)速是最終在轉(zhuǎn)臺上的轉(zhuǎn)速，相對比普通伺服+減速機的構(gòu)架，在最終轉(zhuǎn)速上也是非常有優(yōu)勢。在保持轉(zhuǎn)速的同時DD 馬達保持了高的輸出扭力，由于采用永磁定子，因此在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)羅升橫河DD馬達的扭力輸出曲線能夠保持平滑線性特性（圖5）。 [align=center] 圖5 DD馬達 轉(zhuǎn)速-扭矩輸出特性[/align] 羅升橫河的GIII驅(qū)動器采用了I-PD 控制方式，同樣帶寬的電流環(huán)，采用I-PD 控制的GIII驅(qū)動器達到10Hz 帶寬的位置環(huán)，與傳統(tǒng)的PID 控制方式相比，減小了2.5 倍的速度帶寬。這個特點決定了馬達的高剛性（位置帶寬）。 IPD 10Hz ————————> 25Hz～～100Hz， 200Hz PID 10Hz ————————> 60Hz～～100Hz， 200Hz PP 10Hz ————————>10Hz～～100Hz， 200Hz [align=center] 圖6 橫河GIII驅(qū)動器控制控制圖[/align] 3 羅升同步控制器SPC-007與羅升橫河DD馬達產(chǎn)品在不干膠印刷機的應用 不干膠商標印刷機采用平壓式結(jié)構(gòu)設計，主要完成工藝：送紙，印刷（二次套印），壓凸，燙金，裁切或收卷，計數(shù)。印刷速度為60-180 次/分鐘。一次印刷測定值<0.03mm，二次套印測定值<0.035mm（統(tǒng)計值）。DD 馬達主要用于驅(qū)動輥的拖動，由控制原理圖7所視，1次印刷時單軸控制器SPC007控制DD 馬達的行走長度和速度，印版上下印色；二次套印時，色標傳感器掃描Mark 點，通知SPC007以追Mark模式控制DD 運動，印版上下套色。行走距離和速度的設定可由上位指撥開關或人機界面來完成。比較舊型機種，節(jié)省了人力，尤其針對套色問題，完全是由控制器來完成。避免了機械誤差所造成經(jīng)常作機械調(diào)整的工作，大大提高了工作效率。并且維護簡單，設備安全性好。 [align=center] 圖7 DD馬達+SPC-007控制原理圖[/align] 羅升橫河GIII 驅(qū)動器的示波器功能（圖8）可以顯示出實施抓取的實時速度命令與實際速度，從而可以分析出共振點的頻率，加適當?shù)臑V波器，可以實現(xiàn)最優(yōu)位置控制。圖8 是在東莞萬鴻機械調(diào)試不干膠印刷機時候?qū)崟r抓取的波形圖。 [align=center] 圖8 GIII驅(qū)動器示波器功能[/align] 4 結(jié)論 目前，國產(chǎn)較高檔次的標簽產(chǎn)品基本上可滿足國內(nèi)三資企業(yè)和大型國企的需要，但是近年來，中國標簽市場對高檔次、可自動貼標的不干膠標簽機需求量迅速增多，國內(nèi)的一些大印刷廠家陸續(xù)引進了先進的凸版和柔版標簽印刷設備來滿足市場需求。而中國本土化的標簽印刷設備在技術、性能上相對國外產(chǎn)品有一定的差距，使得一些擁有先進技術裝備的國外專業(yè)標簽印刷設備廠商瞄準這一商機，紛紛將設備打入中國市場甚至在中國投資建廠。但為了奪回這一標簽印刷市場，國內(nèi)不干膠標簽印刷設備生產(chǎn)商也在加大研發(fā)力度向高檔次領域發(fā)展。 羅升企業(yè)以引進先進技術，提升制造業(yè)水平為使命，最早將羅升橫河DD 馬達引進到臺灣的不干膠設備生產(chǎn)廠商，并形成規(guī)模生產(chǎn)，國內(nèi)廠商也在逐步應用此項技術。隨著國內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展，越來越多的高新技術被應用到工業(yè)領域。羅升公司希望架起技術的橋梁，更多地將國外成熟的應用技術提供給行業(yè)中人分享。