众为兴伺服在喷绘机上的应用
2014/2/27 11:10:51
一、概述
随着国内经济的蓬勃发展，广告业也随之迅速发展。各种尺寸大小形状的印刷需求与日俱增。从进口喷绘机到国产喷绘机，简直就是遍地开花！但由于进口同等设备比国内同等规格的喷绘机昂贵好几倍，使得国内喷绘行业制造也发展空间巨大。众所周知，步进电机在低速时扭矩大，但到600RPM以上后扭矩急剧下降，导致步进电机无法在高速运动场合得到应用，又由于步进电机在停机时定位时的缺陷会造成走位误差，已经无法满足现在喷绘机高速高效的要求。而伺服电机具有响应快，速度高，并且定位精度高的特点，现在喷绘机普遍选用这一类电机作为送布电机和小车板控制电机，形成了在中高端的喷绘机市场上将以交流伺服电机系统为主的格局。
最初国内使用的喷绘机都是进口的，精度高，价格很高。随着国内喷绘行业的发展，目前除了主要核心部件是进口外（如喷头），其余部件基本已实现国产化。市场上应用的喷绘机一般是3.2米或5米，主要应用在广告行业上，用于大型户外广告。该行业还有一种简单高效的机床制造方案是将小型印刷机拆机后改造成大小印刷机，改造后能够无缝打印宽3米长5米的图像。改造后的加工指令就直接由印刷机头的移动X,Y轴的运行精度和柔和度决定了。因此伺服的性能在此有至关重要的作用。
二、工艺简介
在PZT的出产入程中，它经由极性化处置：物料的原子电荷被强行按指定的方向排列。这是一个非常要害的特性，因为当外接电场效应附加在经由极性化的资料上时，依据它的方向定义，它会令PZT发生一个物理性的变形，而就是这种现象，授予了一个喷射的才能。送布电机要求能够正反转，进布和退布速度保持平稳，在停机时自动锁死，防止布滑落。小车板电机要求在移动过程中稳定无振动，小车板静止时保持力度足够大。对于喷头轴和进布轴伺服性能的要求主要是伺服系统有较高的动态响应及较高的定位精度。全数字交流伺服驱动器有着高速度频率响应，具有共振抑制功能，可以精确调谐，消除震动，控制精度可以达到1个脉冲，最大的输入频率可以达到250Kpps。这些都很好地保证了进布轴所需驱动的要求。
PZT是PbZrO3和PbTiO3的固溶体，具有钙钛矿型结构。PbTiO3和PbZrO3是铁电体和反铁电体的典型代表，因为Zr和Ti属于同一副族，PbTiO3和PbZrO3具有相似的空间点阵形式，但两者的宏观特性却有很大的差异，钛酸铅为铁电体，其居里温度为492℃，而锆酸铅却是反铁电体，居里温度为232℃，如此大的差异引起了人们的广泛关注。
三、设备组成
喷绘机设备系统部分有运动控制板卡， KONICA256控制系统，包括伺服控制卡、喷头控制板、供墨系统板，主控板为USB接口。喷绘软件大都采用蒙泰喷绘软件，可接受PostScript 文件、TIFF、JPG、EPS图形文件；喷绘机中的电机主要有墨泵电机，移轨电机和牵引电机，一种改造设备整体外观图如下所示。
四、控制线（CN2）接线图与伺服参数设置
该设备伺服部分主要完成的工作有，调试轨道JOG移动，回零，以及工作过程轨道迁移，这个过程会切换到伺服两种工作模式，1是位置控制模式，2是速度控制模式。在JOG调试的时候采用速度控制模式运行，在回零及加工过程中使用的位置控制模式。在一般情况下伺服处于位置控制模式，在用户点动JOG调试运行的时候伺服自动切换为速度控制模式。
1）控制线（CN2）接口图
伺服指令信号由机头外加一个编码器发出AB信号，所以指令信号为AB信号指令。以及使能信号，报警输出信号，模式切换由文本通讯控制。
2）参数设置说明：
P4=0（控制方式选择，0：位置控制）；
P2=400（电机型号选择）；
P10=2 （脉冲输入模式）；
P11=0/1（脉冲输入逻辑取反，可用于改变电机方向）；
P12=1（输入指令脉冲倍频分子）；
P13=1（输入指令脉冲倍频分母）；
注：电子齿轮比=P12/P13==Ppulse / P 。其中Ppulse ：电机每转脉冲数，指电机旋转一圈电机反馈元件反馈的的脉冲数（脉冲/圈）。如2500线的增量式编码器，其反馈到驱动器的脉冲数为2500×4=10000；P：指要使电机旋转一圈伺服所需接收的上位机指令脉冲数（脉冲/圈）。
五、调试与注意事项
1）、调试步骤：
A、正确接好电机动力线（U、V、W、PE），编码器线（CN2），电源线（AC N PE），根据要求接好上位机控制线（CN1）；通讯线（CN3）
B、低速空载运行一下电机，看电机方向和AB信号是否正确；
C、根据要求设置好伺服驱动器的电子齿轮比；
D、完成上述步骤后，再运行一下电机，通过伺服识别系统惯量大小，再根据识别出的惯量计算出惯量比，配置伺服惯量比参数；重新试运行看看刚性是否满足要求且噪声在接收范围。
E、调节后试做一样品看是否满足要求，样品不是很满意时可重复D步骤，直到加工出的样品满足要求。
2）、注意事项：
A、接动力线（U、V、W）时，一定要一一对应接到U、V、W端子上。不能通过改变U、V、W相序来改变电机方向，可通过调节参数来该变电机方向。
B、接控制线（CN1）时，上位机系统和伺服一定要有一端接屏蔽线，避免外界对控制信号的干扰。
C、布线一定要合理，交直流电源要严格分开，控制线要与电机动力线、电源线严格分开。
3）、结果：
经过客户的试用，加工出来的产品都符合客户需求，各项指标都达到要求，同时还提高了生产效率。
六、总结
此喷绘机充分结合了众为兴ADTECH伺服QS7系列的响应快、定位精确、运行平稳等优点。经过客户的试用，喷绘出来的图案都符合客户要求，各项指标都达到要求，同时还提高了生产效率，使客户达到最大满意度。此设备向客户充分展示了众为兴伺服的优势，同时也提高了喷绘机设备在市场上的竞争力。
随着国内经济的蓬勃发展，广告业也随之迅速发展。各种尺寸大小形状的印刷需求与日俱增。从进口喷绘机到国产喷绘机，简直就是遍地开花！但由于进口同等设备比国内同等规格的喷绘机昂贵好几倍，使得国内喷绘行业制造也发展空间巨大。众所周知，步进电机在低速时扭矩大，但到600RPM以上后扭矩急剧下降，导致步进电机无法在高速运动场合得到应用，又由于步进电机在停机时定位时的缺陷会造成走位误差，已经无法满足现在喷绘机高速高效的要求。而伺服电机具有响应快，速度高，并且定位精度高的特点，现在喷绘机普遍选用这一类电机作为送布电机和小车板控制电机，形成了在中高端的喷绘机市场上将以交流伺服电机系统为主的格局。
最初国内使用的喷绘机都是进口的，精度高，价格很高。随着国内喷绘行业的发展，目前除了主要核心部件是进口外（如喷头），其余部件基本已实现国产化。市场上应用的喷绘机一般是3.2米或5米，主要应用在广告行业上，用于大型户外广告。该行业还有一种简单高效的机床制造方案是将小型印刷机拆机后改造成大小印刷机，改造后能够无缝打印宽3米长5米的图像。改造后的加工指令就直接由印刷机头的移动X,Y轴的运行精度和柔和度决定了。因此伺服的性能在此有至关重要的作用。
二、工艺简介
在PZT的出产入程中，它经由极性化处置：物料的原子电荷被强行按指定的方向排列。这是一个非常要害的特性，因为当外接电场效应附加在经由极性化的资料上时，依据它的方向定义，它会令PZT发生一个物理性的变形，而就是这种现象，授予了一个喷射的才能。送布电机要求能够正反转，进布和退布速度保持平稳，在停机时自动锁死，防止布滑落。小车板电机要求在移动过程中稳定无振动，小车板静止时保持力度足够大。对于喷头轴和进布轴伺服性能的要求主要是伺服系统有较高的动态响应及较高的定位精度。全数字交流伺服驱动器有着高速度频率响应，具有共振抑制功能，可以精确调谐，消除震动，控制精度可以达到1个脉冲，最大的输入频率可以达到250Kpps。这些都很好地保证了进布轴所需驱动的要求。
PZT是PbZrO3和PbTiO3的固溶体，具有钙钛矿型结构。PbTiO3和PbZrO3是铁电体和反铁电体的典型代表，因为Zr和Ti属于同一副族，PbTiO3和PbZrO3具有相似的空间点阵形式，但两者的宏观特性却有很大的差异，钛酸铅为铁电体，其居里温度为492℃，而锆酸铅却是反铁电体，居里温度为232℃，如此大的差异引起了人们的广泛关注。
三、设备组成
喷绘机设备系统部分有运动控制板卡， KONICA256控制系统，包括伺服控制卡、喷头控制板、供墨系统板，主控板为USB接口。喷绘软件大都采用蒙泰喷绘软件，可接受PostScript 文件、TIFF、JPG、EPS图形文件；喷绘机中的电机主要有墨泵电机，移轨电机和牵引电机，一种改造设备整体外观图如下所示。
四、控制线（CN2）接线图与伺服参数设置
该设备伺服部分主要完成的工作有，调试轨道JOG移动，回零，以及工作过程轨道迁移，这个过程会切换到伺服两种工作模式，1是位置控制模式，2是速度控制模式。在JOG调试的时候采用速度控制模式运行，在回零及加工过程中使用的位置控制模式。在一般情况下伺服处于位置控制模式，在用户点动JOG调试运行的时候伺服自动切换为速度控制模式。
1）控制线（CN2）接口图
伺服指令信号由机头外加一个编码器发出AB信号，所以指令信号为AB信号指令。以及使能信号，报警输出信号，模式切换由文本通讯控制。
2）参数设置说明：
P4=0（控制方式选择，0：位置控制）；
P2=400（电机型号选择）；
P10=2 （脉冲输入模式）；
P11=0/1（脉冲输入逻辑取反，可用于改变电机方向）；
P12=1（输入指令脉冲倍频分子）；
P13=1（输入指令脉冲倍频分母）；
注：电子齿轮比=P12/P13==Ppulse / P 。其中Ppulse ：电机每转脉冲数，指电机旋转一圈电机反馈元件反馈的的脉冲数（脉冲/圈）。如2500线的增量式编码器，其反馈到驱动器的脉冲数为2500×4=10000；P：指要使电机旋转一圈伺服所需接收的上位机指令脉冲数（脉冲/圈）。
五、调试与注意事项
1）、调试步骤：
A、正确接好电机动力线（U、V、W、PE），编码器线（CN2），电源线（AC N PE），根据要求接好上位机控制线（CN1）；通讯线（CN3）
B、低速空载运行一下电机，看电机方向和AB信号是否正确；
C、根据要求设置好伺服驱动器的电子齿轮比；
D、完成上述步骤后，再运行一下电机，通过伺服识别系统惯量大小，再根据识别出的惯量计算出惯量比，配置伺服惯量比参数；重新试运行看看刚性是否满足要求且噪声在接收范围。
E、调节后试做一样品看是否满足要求，样品不是很满意时可重复D步骤，直到加工出的样品满足要求。
2）、注意事项：
A、接动力线（U、V、W）时，一定要一一对应接到U、V、W端子上。不能通过改变U、V、W相序来改变电机方向，可通过调节参数来该变电机方向。
B、接控制线（CN1）时，上位机系统和伺服一定要有一端接屏蔽线，避免外界对控制信号的干扰。
C、布线一定要合理，交直流电源要严格分开，控制线要与电机动力线、电源线严格分开。
3）、结果：
经过客户的试用，加工出来的产品都符合客户需求，各项指标都达到要求，同时还提高了生产效率。
六、总结
此喷绘机充分结合了众为兴ADTECH伺服QS7系列的响应快、定位精确、运行平稳等优点。经过客户的试用，喷绘出来的图案都符合客户要求，各项指标都达到要求，同时还提高了生产效率，使客户达到最大满意度。此设备向客户充分展示了众为兴伺服的优势，同时也提高了喷绘机设备在市场上的竞争力。
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