网板印刷机高精高效控制技术方案

一、项目背景

  在商场中有着琳琅满目的商品，一款好的产品更需要一个可以吸引别人眼球的外观，所以无论是纸盒包装，袋封包装，亦或者瓶子罐子上一般都会印有图案。该设备为网板印刷机，目的是为了给圆形瓶子或瓶盖表面印刷图案。

二、项目意义

  传统网板印刷机器多半为半自动的单工位机器，印刷完毕后再搬运到下一个地方做固化、光油等后续处理。在这个过程中，容易因为人为操作不当对产品造成不必要的损伤，而且也因为中间的搬运过程影响生产的效率，所以就衍生出了二十工位转盘式网板印刷机。把等离子除尘、印刷、UV固化、光油等多道工序集成到一台机器上，这样不但提高生产效率也节约人工成本。

三、项目要求

（一）易用性

  由于终端厂家生产的需要印刷的瓶子尺寸规格繁多，所以要求工艺参数设置需要简单便捷，对于以往生产过的产品能直接调用参数，以方便现场人员调试。因此设备支持配方的导入与下载，更换产品时可以节省调试所需的时间。 

（二）印刷工艺要求

1.概述

  印刷工位由升降轴、网板轴、工件旋转轴、刮刀切换气缸组成。印刷过程中需要保证网板轴和工件旋转轴有位置对应关系，印刷精度保证在0.3-0.5mm以内。由于产品尺寸的多样性，所以每一个都需要设置瓶子的直径和需要印刷的角度再通过算法规划出凸轮曲线，然后通过电子凸轮耦合两个工艺轴保证同步运动。

2.定位控制

  在原料输送的过程中，来料最初经常是散乱或者堆集在一起的，而我们需要将他们整理成一定间距。

  一般场合下，采用的是速度模式，利用速度差计算位置差，即为间距。这种情况只能近似控制间距，精度不高。

  大多数场合采用位置模式，各级传送带之间是电子齿轮跟随关系，根据电子齿轮比，可以求得每个来料产生的位置差，即为间距。不考虑打滑因素，这种控制方式的精度是非常高的。

  我们将两者结合起来应用。速度模式做粗调，位置模式做细调，做到了效率和精度的兼顾。

  对于轻载、短行程的工位，我们使用梯形指令、半闭环。这种方法使用方便、成本低廉。加减速时间短，匀速段运行速度稳定，相同运动时间内，电机最高转速相对较低。

  对于重载、长行程的工位，我们使用S曲线和凸轮曲线。由于使用了高阶算法，使得其加速度是平滑连贯变化的，随动偏差小、定位快速、电流波动小、平均负载率低，尤其在重载和长行程的应用当中，效果尤其明显，真正做到了定位又准又快。峰值电流小，伺服系统功率也可以降低，节省了成本和能源

3.套色

  因为印刷产品一般色彩丰富，不同色彩之间要严格按照图案位置分别印刷，所以套色精准度成为最重要的技术指标之一。

  我们单独使用运动控制器进行套色，将色标信号直接接入伺服驱动器进行锁存，或者使用专用的色标采集模块，以此来获取色标的位置信息。驱动器或者模块与运动控制器之间采用高速实时总线进行数据交互。扩展灵活，精确度高。

（三）生产效率

  根据不同瓶子的尺寸（周长），和需要印刷图案的长度，生产效率可以在35-40个/分钟。

四、实机视频