1  前言

壁紙是目前市場上應用十分廣泛的室內(nèi)墻面裝飾材料，以色彩豐富、肌理質(zhì)感強、圖案豐富、 綠色環(huán)保、裝飾效果高貴典雅優(yōu)越而越來越受到人們的青睞。壁紙又是一種具有綠色環(huán)保理念的高 科技產(chǎn)品，講究環(huán)保，采用多種材質(zhì)，具有不同的藝術效果，消費者可根據(jù)個人喜好選擇自己喜歡 的款式。隨著我國經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，壁紙的用途也越來越廣泛， 用量也越來越大，壁紙市場異?；鸨?。

2  壁紙印刷機的設備結構及工藝

壁紙的印刷主要分凹版印刷和圓網(wǎng)印刷兩大類，兩種工藝各有千秋。凹版印刷壁紙的特點是著 墨均勻，層次感強，印刷精度高；圓網(wǎng)印刷的特點是上漿量大，它將不同顏色和配方的 PVC 漿料印 到紙基上以后，經(jīng)過烘箱發(fā)泡，讓這些漿料發(fā)泡成高低不一、立體感強、手感柔軟的產(chǎn)品。目前市 面上的凹版印刷機或圓網(wǎng)印刷機已無法滿足生產(chǎn)的需求，開始被日益成熟的圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷 機逐漸取代。

圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機設備的工藝大致為：雙工位放卷→燙平機構→印刷組單元（圓網(wǎng)與凹 ?。?rarr;（臥室烘箱→壓花機）或雙工位收卷，如圖 1 所示。

圖 1 圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機設備工藝

注：目前市面上的圓凹一體壁紙印刷機一般在有壓花機的情況下，其后面不再會有雙工位收卷， 而由收大卷或者收小卷取代；在沒有壓花機的情況下，才會有雙工位收卷，因為規(guī)模較大的印刷廠， 一般會有單獨的壓花生產(chǎn)線，規(guī)模較小的印刷廠才會在壁紙生產(chǎn)線上安裝壓花機。

1．雙工位放卷：由雙工位放料架和輸入牽引部分組成，放料軸采用氣漲軸和磁粉制動器，配有 磁粉張力檢測及張力控制器，控制放卷張力，并具備不停機接紙功能。

2．燙平機構：由內(nèi)部充滿滾熱油脂的三個內(nèi)部空心的鋼輥組成，這三個鋼輥的直徑擁有一定的 差值，其主要作用是在張力作用下，紙張貼緊燙平輥，在滾油的熱力作用下使紙張變得平整。

3．印刷組單元：印刷組單元包括凹版輥，圓網(wǎng)輥立式烘箱和冷水輥。凹版輥一般采用激光電雕 法在鋼輥上雕刻而成，凹版印刷是一種直接的印刷方法，它將凹版凹坑中所含的油墨直接壓印到承 印物上。圓網(wǎng)由鎳金屬制造，又稱鎳網(wǎng)，呈六邊形網(wǎng)孔，圓網(wǎng)印刷是利用刮刀使圓網(wǎng)內(nèi)的色漿在壓 力的驅使下印制到織物上去的一種印刷方式。立式烘箱由烘箱箱體、軸流風機和燃燒器組成。當天 然氣進入燃燒器后，烘箱箱體內(nèi)的空氣會被加熱，在軸流風機的動作下，熱空氣會被均勻吹散在立 式烘箱內(nèi)，這樣壁紙就會被很勻稱地烘干。冷水輥中充滿循環(huán)冷凝水的內(nèi)部為空心的鋼輥，其作用 是經(jīng)過立式烘箱烘干的壁紙迅速冷卻下來以進入下一色組印刷。

臥式烘箱：其構成與立式烘箱相同，但是其較立式烘箱更矮更長一點，作用是供圓網(wǎng)印刷發(fā) 泡使用。

壓花機：由壓花輥和四缸冷卻機構成，其作用是使壁紙印刷圖案在臥烘內(nèi)經(jīng)高溫發(fā)泡以后， 可形成凹凸不平圖案的立體壁紙。壓花機的作用是利用壓花輥在凸出來的花紋上按壓使其更具有立 體感。

雙工位收卷：收卷部采用雙工位回轉收料架，氣漲軸收料，配備擺輥式全閉環(huán)張力控制系統(tǒng)， 控制收卷張力，張力的調(diào)節(jié)由精密調(diào)壓閥設定，低摩擦氣缸執(zhí)行。

壁紙生產(chǎn)工序流程：

原紙發(fā)送→涂布→干燥（膠化）→冷卻→印刷→版間干燥→加熱軟化→壓花→冷卻→裁邊→儲 料、檢驗→卷取→裝箱→入庫。

3  Lenze 解決方案

Lenze 提出以中央運動控制器 3200C 為核心的自動化控制系統(tǒng)方案。在顯示層采用獨立的 HMI P300 控制器，在控制層采用 I/O 1000 和 3200C 的完美組合可執(zhí)行所有邏輯控制。在驅動層

采用具有緊湊性和高靈活性的創(chuàng)新型伺服驅動器 i700 以及結構緊湊、動態(tài)響應性好且采用可插拔鏈 接設計的 MCS 和 MCA 電機，更可靠地實現(xiàn)高精度運動控制功能。

基于運動控制器的 3200C 運動控制系統(tǒng)可以為更復雜、更精密的設備提供更完美的控制，在很 大程度上能提高設備的控制性能，邏輯控制和運動控制不在分家，而是由同一套編程軟件 PLC De-signer 來完成，不再為運動控制和邏輯控制的配合而擔憂?？刂葡到y(tǒng)采用板載的高性能實時總線系 統(tǒng) EtherCAT，其協(xié)議處理完全在硬件中進行，通過總線可以形成超高速控制回路，使網(wǎng)絡性能達到 了一個新境界，實現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)無法迄及的控制理念。

圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機網(wǎng)絡拓撲如下圖 2 所示。

圖 2 系統(tǒng)拓撲圖

控制系統(tǒng)板載 EtherCAT，使控制網(wǎng)絡性能達到了新的高度，很大程度上提高了設備的性能。

搭載 Intel® Atom™ 1.6 GHz 高性能的 3231C 處理器，免電池無風扇設計，確保設備無需維護。 此外，設備采用可插拔式存儲卡設計，便于更換。

基于 PLC Designer 的 L_TT1A_TechnologyModules 針對特定的應用開發(fā)專用的功能塊，例 如針對收放卷有擺輥控制收放卷技術模塊（Dancer-Controlled Winder technology module） 或者張力控制收放卷技術模塊（Tension-Controlled Winder technology module）；針對凸 輪控制有電子凸輪技術模塊（FlexCAM technology module）等，Lenze 將多年的行業(yè)應用經(jīng) 驗融入其中，讓特定控制變得更加專業(yè)，同時操作更加簡單，大大地減少了編程的工作量。

使用基于 PLC Designer 編程軟件的技術模塊 Application Template PackML 模板編程。

花 20%的時間便可完成 80%的工作，為客戶機器上市節(jié)省了大量的時間。

6  展望

壁紙印刷機在發(fā)展初期為凹版機械通軸，印刷產(chǎn)量低，精度差。后來發(fā)展為凹版電子軸和圓網(wǎng) 電子軸，雖然精度和產(chǎn)量都有所提高，但其生產(chǎn)的產(chǎn)品仍較單一，而當前新興的圓網(wǎng)凹印一體壁紙 印刷機克服了以上所有缺點，不僅生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品精度高，而且在工藝方面還取得了很大的突破， 可實現(xiàn)圓網(wǎng)打底、凹版套印，還能開發(fā)出更多品質(zhì)優(yōu)美的產(chǎn)品。相信隨著壁紙市場的蓬勃發(fā)展和人 們對壁紙品質(zhì)要求的進一步提高，圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機勢必會成為行業(yè)的領軍者。

工業(yè) 4.0 的戰(zhàn)火已經(jīng)燃起，而工業(yè)自動化控制更是核心，相信 Lenze 將以其卓越的運動控制器， 完美的驅動，無與倫比的減速機打造出性能更加出色的自動化控制系統(tǒng)，為第四次工業(yè)革命增磚添 瓦。