• 關鍵詞： 羅升橫河DD馬達 羅升同步控制器， 色標，高精度|羅升同步控制器與直接驅動馬達在全自動不干膠印刷機中的應用與調試||趙琦|天津羅升企業有限公司 伺服產品處| 運動控制
• 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的市場。

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和產品主要有：日化、化妝品、電子家電、醫藥、日用品、食品及飲料、超市零售和物流，工業相關產品、安全、防偽相關產品、環保相關產品等。據有關資料顯示：全球標簽市場發展迅速，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、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品，在國內也被越來越多地投入生產。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廠商都選用直接驅動馬達與同步控制器。1 羅升SPC-007同步控制器產品特點
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、驅動設備的電氣連接圖。

圖1 羅升SPC-007 同步控制器

圖2 羅升SPC-007 控制連接圖
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。普通的傳動機構由于有減速機、聯軸器、齒輪、皮帶或絲杠等中間環節，間隙誤差是肯定無法避免的，尤其是對于長時間運轉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。

圖3 羅升橫河DD馬達直接驅動與伺服+減速機驅動結構比較
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，已經超過普通伺服的控制精度1個數量級。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。
羅升橫河DD馬達的驅動結構（圖4）決定了它的高剛性，結構緊湊，使用效率高。DD 馬達的剛性很強，與負載結合后特性很硬，對于其驅動器要求更高。最新型的DYNASERV驅動器可以提供在線增益調試和共振濾波。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。組合后的機械結構會更加緊湊，使用效率比較其他方式最高。

圖4 DD馬達驅動結構永磁式定子
羅升橫河DD馬達的相對轉速比較低，額定轉速基本在60rpm~240rpm之間，但是這里的轉速是最終在轉臺上的轉速，相對比普通伺服+減速機的構架，在最終轉速上也是非常有優勢。在保持轉速的同時DD馬達保持了高的輸出扭力，由于采用永磁定子，因此在額定轉速內羅升橫河DD馬達的扭力輸出曲線能夠保持平滑線性特性（圖5）。

圖5 DD馬達 轉速-扭矩輸出特性
羅升橫河的GIII驅動器采用了I-PD控制方式，同樣帶寬的電流環，采用I-PD控制的GIII驅動器達到10Hz帶寬的位置環，與傳統的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）。

圖6 橫河GIII驅動器控制控制圖
3 羅升同步控制器SPC-007與羅升橫河DD馬達產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構設計，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。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（統計值）。DD馬達主要用于驅動輥的拖動，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常作機械調整的工作，大大提高了工作效率。并且維護簡單，設備安全性好。

圖7 DD馬達+SPC-007控制原理圖
羅升橫河GIII驅動器的示波器功能（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，加適當的濾波器，可以實現最優位置控制。圖8是在東莞萬鴻機械調試不干膠印刷機時候實時抓取的波形圖。

圖8 GIII驅動器示波器功能4 結論
目前，國產較高檔次的標簽產品基本上可滿足國內三資企業和大型國企的需要，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，國內的一些大印刷廠家陸續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、性能上相對國外產品有一定的差距，使得一些擁有先進技術裝備的國外專業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，國內不干膠標簽印刷設備生產商也在加大研發力度向高檔次領域發展。羅升企業以引進先進技術，提升制造業水平為使命，最早將羅升橫河DD馬達引進到臺灣的不干膠設備生產廠商，并形成規模生產，國內廠商也在逐步應用此項技術。隨著國內經濟快速發展，越來越多的高新技術被應用到工業領域。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中人分享。參考文獻
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