于哲鵬　毛勇鵬

　　摘　要：在這個信息化時代，電子和計算機技術(shù)不斷發(fā)展，同時也帶動了控制原理和控制器件的進一步完善和創(chuàng)新，印刷自動化領(lǐng)域表現(xiàn)出一種迅猛發(fā)展的姿態(tài)，伺服驅(qū)動技術(shù)就是其中的一個典型代表，無軸傳動技術(shù)為了順應(yīng)時代的發(fā)展而出現(xiàn)，并且也得到了快速發(fā)展，甚至成為了現(xiàn)代印刷機械的主導(dǎo)者。這篇文章就是簡單分析印刷機械的無軸傳動技術(shù)并提出怎樣才能排除它的驅(qū)動故障。
　　關(guān)鍵詞：印刷機械；無軸傳動；驅(qū)動技術(shù)；驅(qū)動故障

　　今年來，我國科技突飛猛進，無軸傳動技術(shù)也在不斷的發(fā)展，尤其是對數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，在提高性能方面有著至關(guān)重要的作用，使得電器傳懂控制技術(shù)也有了歷史性的改革。自從柔印技術(shù)出現(xiàn)以來，印刷機械制造商就必須面對著各種各樣的機械零部件，尤其是齒輪本身就具備著一些難以改進的缺點，在生產(chǎn)過程中不使用齒輪柔印機的這想法在多年以前就已經(jīng)存在了，但是因為當時的技術(shù)還不夠發(fā)達，所以一直沒有很大的突破。隨著近年來電力電子器件制造，基于電力電子電路的電力轉(zhuǎn)換，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、全數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)通訊等科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展，在印刷機中運用無軸傳動技術(shù)水到渠成，并且也得到了快速發(fā)展，甚至成為現(xiàn)代印刷機械的主導(dǎo)者。無軸傳動印刷機使用的是同步驅(qū)動技術(shù)，可以把一些機械裝置省略，然后使用多個交流電機去替代這些“軸”。這樣在去掉大量機械傳動零部件的同時，更是很大程度上的提升了印刷機械的剛度，避免了機械傳動裝置所產(chǎn)生的誤差，增強了印刷質(zhì)量、提高了機械效率，提升了整個生產(chǎn)過程的自動化水平，也使得工作的環(huán)境得到了很好的改善，推動了企業(yè)的進步和發(fā)展，這就是為什么無軸傳動技術(shù)能夠在印刷機械領(lǐng)域快速的被應(yīng)用。
　　印刷機是一種精密的機械，為了確保和個印刷色組能夠同時運行，就必須對設(shè)備的傳動形式嚴格要求，而無軸傳動技術(shù)就是現(xiàn)在比較有優(yōu)勢、能夠確保高精度印刷同步性的一種傳動方式。
　　一、印刷機械的無軸傳動技術(shù)
　?。ㄒ唬o軸傳動中的硬件設(shè)備。搭建系統(tǒng)控制平臺和實現(xiàn)系統(tǒng)控制算法軟件是無軸傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵。其中，軟件的算法和實現(xiàn)方法就很豐富，硬件平臺是系統(tǒng)的關(guān)鍵，是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。這里主要從硬件平臺的主要功能去進行硬件設(shè)備的研究，其中包括運動控制器、執(zhí)行伺服電機和電機驅(qū)動器。運動控制器是虛擬的主導(dǎo)軸，控制著所有跟隨軸的同步運行，除此之外，它還具有電子凸輪、電子齒輪、點動功能、過程控制、控制器鏈接和現(xiàn)場總線連接等作用。衡量無軸傳動控制器功能的另一個重要指標是可控軸數(shù)，這也由所使用的通訊總線所決定。就目前的形勢來說，無軸控制系統(tǒng)控制器是模塊化的，它有著基于PC總線的插口，配備現(xiàn)場總線，可以連接操作和顯示終端，并且集成了設(shè)備故障診斷顯示窗口。所以，要想系統(tǒng)功能實現(xiàn)，就必須有一個強大的運動控制器。伺服電機必須有高動態(tài)、大扭矩、防爆、剛性負載等性能和高精度或增量型的位置反饋編碼器，所以方便好用的監(jiān)控軟件和良好的人機界面也是強大的無軸傳動系統(tǒng)必須具備的。此外，電機驅(qū)動器也是無軸系統(tǒng)硬件平臺的重要組成部分。系統(tǒng)的性能也取決于驅(qū)動器的響應(yīng)時間、動態(tài)性能和控制能力，沒有滯后誤差、高的安全性和快的控制響應(yīng)才能讓電機高精度同步運動盡可能的實現(xiàn)。
　　（二）無軸傳動中的電子齒輪。機械齒輪的主要功能是實現(xiàn)傳動速度的變化、改變傳動比。電子齒輪的主要作用是使用電氣設(shè)備來實現(xiàn)機械齒輪傳動的功能。在無軸傳動系統(tǒng)里，電子齒輪用齒輪比精調(diào)來實現(xiàn)牽引輥的同步速度和印刷滾筒的同步調(diào)節(jié)，同時也實現(xiàn)電子凸輪同步速度調(diào)節(jié)。主導(dǎo)軸提供指令參考值，電子齒輪調(diào)節(jié)同步速度，經(jīng)過齒輪比精調(diào)進行精密調(diào)整，從而做到牽引滾筒等的線速度同步。無軸傳動系統(tǒng)應(yīng)用電子齒輪功能會讓每個軸都做到高精度的同步運行，讓變比率傳動有更大的可能實現(xiàn)。在伺服電機的位置控制里，電機的轉(zhuǎn)速取決于指令的脈沖頻率，電機的轉(zhuǎn)動量取決于脈沖的數(shù)量，那么就可以通過改變電機需要的脈沖數(shù)去實現(xiàn)不同齒輪比傳動。電子齒輪可以由控制器實現(xiàn)，也可以由驅(qū)動器實現(xiàn)，如果控制器的脈沖輸出能力不足，就可以通過改變驅(qū)動器輸入指令脈沖頻率相對應(yīng)的電機轉(zhuǎn)速和位置量去實現(xiàn)電子齒輪的功能，這就要求驅(qū)動器自身具備著電子齒輪設(shè)定功能。
　?。ㄈo軸傳動中的電子凸輪。凸輪結(jié)構(gòu)可以生成很多種復(fù)雜的運動形式，但它有一個很大的缺點就是高副點線接觸，凸輪和滾輪特別容易磨損，降低了定位精度，加大了振動和噪音，導(dǎo)致加工困難，成本高，缺少柔性。電子凸輪使用電機和執(zhí)行機構(gòu)來實現(xiàn)機械設(shè)備中凸輪機構(gòu)的功能，就是所謂的電機模擬凸輪的運動規(guī)律，來滿足對位置和速度的要求。電子凸輪是由驅(qū)動電機，控制器、位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)組成。電子凸輪可以作為伺服電機的直接輸出轉(zhuǎn)角，這樣就不需要機械凸輪機構(gòu)，只需要控制器來完成運動控制。它也能避免機械凸輪的一些缺陷，能夠提高設(shè)備的柔性。但是，這并不代表著凸輪機構(gòu)能被完全代替。
　　二、印刷