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印刷机械无轴传动技术及驱动故障解决措施

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摘要:无轴传动技术也称为虚拟伺服驱动技术,指的是特定的机械单元由特定的电机驱动,通过先进的控制技术协调各驱动单元之间的相互关系,使各机械单元实现更精确、更灵活的协同运动。无轴传动使用过程中的一般故障及解决方案。

关键词:无轴传动;机械;故障

0印刷机械无轴传动概述

在近些年来随着无轴传动技术的不断完善与成熟,与其相关的电子产品以及机械产品也在不断地更新,通过两者的相互结合,在很大程度上对机械的结构进行了更加简单的改进。通过对结构的简化,使机械的直接组装更为容易。无轴传动技术在专业的领域和无轴伺服驱动技术只是对同一技术的不同说法,两者并没有本质上的区别。这项技术有明显的优点,如在传动性能上具备更高的控制精度。这项技术又叫虚拟电子齿轮传动,即无轴传动是将齿数比转化为电子比,通过现场总线借助通信技术加以控制,有效提高了传动比的精准程度。之前的印刷机往往需要配带一个大齿轮驱动电机,因为齿轮传动需要相互接触,有接触就会出现摩擦,这就会导致所有的机械部件的摩擦不断增大。在齿轮传动系统中,不可避免的滞后扭矩。其实齿轮的传动在实际的工作的过程中是非常不稳定,因为在实际的传动过程中由于一些外界因素的影响往往会导致齿轮的侧移现象,尤其实在机械的启动和停止过程中,如果齿轮的规模太大再加上传动轴过长,这两种的相互配合会导致误差的累积,使传动的精度受到很大程度的影响。摩擦造成的误差在传统的传动过程中是不可避免的,但在无轴传动中,就不会出现这样的状况,这主要体现在无轴传动方式的驱动和控制上。无轴印刷机经过不断改进,最终确定为一种与其他部件完全不相干的结构,再加上其驱动系统直接由控制器同步控制,完全没有机械间的摩擦,所以无轴传动技术要比传统的齿轮传动的精度高。无轴传动系统不需要润滑齿轮箱,但对于每个驱动的电机必须要设置同步驱动单元,以保证传动的稳定性。各同步驱动单元相互之间不会干扰,避免了传动过程中的误差积累。在如今的印刷机中,都会附带一个编码器,它包含超过3300000个脉冲,意思就是每旋转一周可分为3300000步,可见精度有了相当大的提高。

伺服驱动系统具有高精度和矢量化,可以非常精确的位置控制、比例控制和速度控制。光电信号通过各驱动单元在同一时间进行同样的控制,使得驱动系统的运行保持高度的同步性,极大的减少了传统技术的缺陷造成的驱动误差,另外可以通过传递介质的振动来传递信号,这种改变比在需要通过实际的物体来传递装置的张力。调节辊同步协调光电信号采集和传输的各个驱动单元,通过无噪声的光纤电缆来完成,不再使用主减速箱和传动扭矩驱动。单元张力辊同步协调改进,为调节各传动单的速度提供了极大的方便。通过不断地改进,无轴传动技术已经成功应用在实际生产当中,在很大程度上减轻了劳动者的作业强度。用户界面简单,操作人员在电脑的触摸面板,操作控制功能模块,集中控制整个印刷过程。根据操作系统的自动操作状态,有效提高了产品品质。通过工作实践,图形用户界面被简化,即使复杂的设备系统,印刷单元的操作人员也可集中精力应对整个印刷工艺生产。在印刷调试的时间上得到大幅度的缩减,这些都是依靠机器的智能化得以实现,工作人员把精力更多地放在观察机器的运作上,直接的效果是设备的故障率降低。同时,实时的检测系统使得工作人员会及时发现问题,在短时间内进行解决。通过不断地对各种技术的攻破,使得独立传输和A/C伺服无轴印刷技术也在不断的发展和完善,目前世界上已经成功地应用在加工和包装印刷行业。我国虽然也在大量使用此类技术,但对于无轴传动的核心技术并没有真正研究透,当前大部分无轴印刷机都是从国外进口的。所以应该了解世界无轴传动印刷技术的发展趋势,了解无轴传动技术设备的核心技术,对于我国成为机械制造强国会有很大帮助。没有专用的网络设备,实时运动控制轴独立于其他现场总线接口驱动,数量有限,现场支持,但也存在一些不足之处。控制网络和其他应用程序,如INTERBUS总线网络控制,没有特殊的话,一些更复杂的网络和必然。传输SHA的配置和集成极限增长系统性能与成本。现场总线的带宽和数据传输的稳定性很难实现平衡和折衷,基于以太网的现场总线,因此,经过几年的努力,网络技术得到认可。工业以太网现场总线的安装和应用是解决工业自动化故障的关键,同时应逐步把它的相对价格降低。有理由相信,在不久的将来,在以太网技术中,大量的非驱动技术将会出现在人们面前。

1驱动故障解决方法

在印刷技术的不断更新下,世界各国相关企业的竞争也在一天比一天严酷,公司投入巨资购买罗兰Uniset75印刷单元,驱动系统是德国包米勒(Baumuller)系统。包米勒同步传动系统包括部件的电机、变频器、驱动控制器、编码器系统、公交系统、驱动系统和相关的硬件诊断软件。在多年的印刷工作中,遇到的各种问题和相关经验,可以汇总为3个方面。1.1首先要知道同步驱动技术的各个组件(1)电机。通常AC电机(DS/DA)符合行业规定的要求,主要为整个系统直接或通过能量转化来提供动力,还能对旋转位置进行确定,印刷设备通常情况下使用交流异步电机或是交流同步电机。一个自主运行的机器对于问题的排查,假如不能一眼看出问题的所在,需要从动力系统开始进行检验,看是否因为控制系统的参数设定而使电机不能进行正常的工作,倘若动力系统没有问题则需要对以下的控制系统进行逐个排查。(2)驱动控制器。驱动器对电动机进行电流、速度和未知数字控制。每台电机需要一台单轴控制器,使电源装置或电源模板成为一个完整的伺服放大器,进行电流速度和位置控制,通常来讲电机需要安装在驱动控制器的上面,而它又需要依靠控制器来进行控制,所以控制器在整个系统中非常重要。只要驱动控制器出现故障,即便是驱动器和电机都正常,也不能正常的进行工作。(3)同步驱动器。同步驱动器进行不断的信息与数据的交换,为电机驱动器提供数据参考,从而得以控制电动机的转速、加速度、位置等,实现多台电机的同步驱动,同步驱动器充当着一个连接作用,他把控制器的信号就行转换,之后把控制信号的动作传递到电机,三者的相互作用,使得电机能够按照需要进行运转。(4)编码器。编码器是一个测量元件,可以用来测量电机的转速位置。根据应用情况安装在负载侧、电机的传动输出一侧。(5)变频器。变频器的应用很广,但是主要用来对电机进行控制,工作原理是采用变频器作为控制电路的执行机构。数字控制器的控制信号被转换为固定频率和工作电流。

1.2确定主电机故障或通信故障

使用专用诊断系统,对故障原因进行初步诊断,以确定主电机故障或通信故障。对于电机故障的诊断及排查,依靠计算机来进行,是目前较为成熟和普遍的一种方式。在诊断过程中,通过智能检测,相应的计算机会存储相关的数据,主要包括电机工作中的电流以及平均转速,甚至可以测出在一周的运转过程中,电机在每一位置的速度。在故障的部件中,通常温度会有所升高,表现在转换器以及其他传动单元的温度,都会有所记录。诊断系统还会对所监测系统的控制信息进行记录,比如位置和转速实际值和给定值之间的差值。当电机发生温度控制问题时,故障代码为575,这时可在BAUDIS电脑里面查看相关电机温度参数代码1682,如果该参数值异常,则说明电机超温或热敏电阻有问题。

1.3快速确定故障排除的大致方向

驱动程序控制器、指示器信息、故障代码至关重要,并能快速确定故障排除的大致方向。包米勒传动控制系统一般采用三驱动控制器,包括MDC单电机驱动控制器;同步驱动为主轴印刷机功能的MDS,电机控制组编码器同步;对整个机床主轴位置速度信号驱动的仿真功能。2依靠远程诊断技术进行专业诊断在当今时代网络对于人们已越来越熟悉,网络时代的到来,使印刷机的远程诊断和技术服务成为可能,无论你在什么地方,只要告知印刷机生产企业,专业工程技术人员就可以进行技术服务,网络远程诊断有2大优点,首先参与网络远程诊断的人都是生产企业的专业技术人员,弥补了非专业人员的技术缺陷;其次效率提高,避免了不知如何寻找故障所额外耗费的时间,将故障造成的停机损失降到最低。

作者:郎亮 单位:江苏新华报业传媒集团有限公司

今日印刷杂志责任编辑:张雨    阅读:人次
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