編碼器及其在包裝印刷設(shè)備中的應(yīng)用有哪些?
包裝印刷設(shè)備在實際生產(chǎn)過程中要求高穩(wěn)定性和高精度,保證印刷精度和印刷后加工的質(zhì)量。 但是,在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中,由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中存在一定的不穩(wěn)定性,會導(dǎo)致加工精度和質(zhì)量的下降。 編碼器體積小、精度高、抗干擾能力強(qiáng),能較好地測量位置、速度角位置、安裝方便性等優(yōu)點(diǎn),常用于機(jī)械控制系統(tǒng)的主軸、絲杠的轉(zhuǎn)速和角位移、伺服電機(jī)的反饋系統(tǒng)和控制系統(tǒng)因此,在相應(yīng)設(shè)備上安裝編碼器有助于提高印刷包裝中產(chǎn)品的加工質(zhì)量。編碼器及其在包裝印刷設(shè)備上的應(yīng)用有哪些呢?
1、編碼器的定義
編碼器、英文名encoder是根據(jù)給定代碼生成信息表現(xiàn)形式的設(shè)備,是制作信號或數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換為可以通信、傳輸、存儲的信號形式的感測裝置。
2、編碼器的分類
根據(jù)編碼器的動作原理,可以將編碼器分為增量式和絕對值式兩種。
1 )增量型
增量編碼器將位移量轉(zhuǎn)換為周期性的電信號,將該電信號轉(zhuǎn)換為計數(shù)脈沖,用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。
2 )絕對式
由于絕對式編碼器的各個位置對應(yīng)于確定的數(shù)字代碼,因此其指示值只與測量的開始位置和結(jié)束位置有關(guān),與測量的中間過程無關(guān)。
3 )兩者的區(qū)別
增量型編碼器旋轉(zhuǎn)輸出脈沖式,根據(jù)零標(biāo)記計數(shù)脈沖數(shù)來確定位置,編碼器不動或停電時,通過計數(shù)設(shè)備內(nèi)部的存儲來存儲位置,停電時編碼器什么也不能移動,來電時編碼器輸出脈沖的否則計數(shù)設(shè)備的記憶零點(diǎn)會偏移,如果無法得知偏移,則只有在發(fā)生生產(chǎn)錯誤的情況下才會被發(fā)現(xiàn)。 由于絕對編碼器的位置由輸出代碼的讀取值決定,因此在旋轉(zhuǎn)一圈時各位置的輸出代碼的讀取值是唯一的,因此停電時絕對編碼器不會離開實際的位置,即使打電話,位置讀取值也是當(dāng)前的讀取值,增量編碼器絕對式在定位方面優(yōu)于增量式,因此越來越多地應(yīng)用于工業(yè)控制,但本論文目前只應(yīng)用了許多增量式。
3 .編碼器的結(jié)構(gòu)和工作原理
編碼器主要由電路板、發(fā)光二極管、棱鏡、軸承、光柵板(盤光柵)、固定光柵、光接收管等部分構(gòu)成。
固定光柵具有用于使發(fā)光二極管和受光感光管之間的光透過或遮斷的與a、b兩組圓盤光柵對應(yīng)的光透過狹縫,它們的間距與圓盤光柵上的間距相等,從受光感光管輸出的信號相位相差90o,圓盤光柵沿著被測量軸旋轉(zhuǎn)光透過圓板光柵和固定光柵到達(dá)受光管后,受光管感受到一次光的明暗變化,受光管的電阻值發(fā)生變化,因此受光管將光的明暗變化輸出到兩組相位相差90o的大致正弦波電信號,經(jīng)過整形和放大處理后變?yōu)槊}沖信號,通過計數(shù)器進(jìn)行測量,從而產(chǎn)生角位移或衍射采用兩個受光管的目的是通過比較a相和b相的前后順序來判別編碼器的正反旋轉(zhuǎn),另外每次旋轉(zhuǎn)時輸出z相脈沖來進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)的定位和轉(zhuǎn)速的計算。
4 .編碼器在包裝印刷設(shè)備上的應(yīng)用
1 )印刷滾筒轉(zhuǎn)速的測量和速度穩(wěn)定控制應(yīng)用印刷企業(yè)的生產(chǎn)效率取決于印刷機(jī)的印刷速度,目前的高速印刷機(jī),特別是卷筒紙印刷機(jī),部分印刷速度達(dá)到72000r/h。 生產(chǎn)中如果控制不當(dāng),會影響印刷質(zhì)量,造成大量印刷廢品,因此需要準(zhǔn)確、穩(wěn)定地控制印刷滾筒的速度。 因此,通過在印刷鼓上同軸安裝編碼器,可以進(jìn)行轉(zhuǎn)速的測量、顯示、控制。 另外,為了穩(wěn)定打印鼓速度,用逆變器和編碼器形成閉環(huán)速度控制系統(tǒng),PLC將逆變器速度輸出到鼓驅(qū)動電機(jī),編碼器將鼓速度信號反饋到逆變器,用逆變器內(nèi)部的調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)后,再次
2 )柔性版印刷、凹版印刷和輥印控制的應(yīng)用通常柔性版印刷、凹版印刷和輥印印刷都包括多個顏色組、至少4個顏色組、多個17個顏色組,印刷產(chǎn)品須用多色準(zhǔn)確的套印形成清晰的圖像為了實現(xiàn)不同時停止印刷,印刷機(jī)上一般設(shè)置有光電式抗蝕劑自動控制裝置。 為了準(zhǔn)確檢測定位誤差,在印刷各色版的空白處設(shè)置標(biāo)記線,通過檢測標(biāo)記線進(jìn)行控制。 檢測Mark線是檢測到達(dá)光電眼的時刻的早晚來檢測定位誤差,因此在di二顏色以后的顏色組中設(shè)置光電眼,并且將編碼器同軸安裝在各色版滾筒上產(chǎn)生同步脈沖,通過光電眼掃描Mark線與脈沖信號的對比,檢測定位誤差
3 )滾筒印刷材料切線橫切縫精度控制應(yīng)用滾筒印刷材料切線橫切縫構(gòu)造。 由編碼器在機(jī)械內(nèi)部形成同步控制系統(tǒng),滾刀和滾輪以一定的速比旋轉(zhuǎn),滾刀的滾輪電動機(jī)采用開環(huán)控制,滾輪的電動機(jī)采用閉環(huán)控制,由編碼器檢測滾輪的實時速度經(jīng)對比運(yùn)算,得出相鄰狹縫標(biāo)記的實際長度,并與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置長度進(jìn)行對比,計算誤差,經(jīng)PLC變更目前2012多年,今年紙箱行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營趨勢越來越不樂觀,受其他行業(yè)工廠倒閉潮的影響,一些地方紙箱廠, 彩色印刷廠面臨著嚴(yán)重的開工不足,資金回收周轉(zhuǎn)面臨著極大的困難,企業(yè)生產(chǎn)陷入惡性循環(huán)的危險境地,生存壓力越來越大。 在企業(yè)勞動生產(chǎn)率低下、人工成本高的情況下,企業(yè)的損失和破產(chǎn)隨時都有可能發(fā)生。 在這種嚴(yán)峻的形勢下,紙箱企業(yè)只有清醒地認(rèn)識到制約企業(yè)生產(chǎn)的瓶頸,著力加強(qiáng)生產(chǎn)經(jīng)營管理,及時把握生產(chǎn)經(jīng)營方向和方式的轉(zhuǎn)變,控制印刷后的生產(chǎn)成本,才能提高企業(yè)的競爭力。對制約紙箱生產(chǎn)成本瓶頸問題的分析與認(rèn)識
由于紙箱行業(yè)的快速發(fā)展,目前在不正當(dāng)行業(yè)競爭加劇、產(chǎn)品印刷價格下降、生產(chǎn)利潤下降、經(jīng)營風(fēng)險加劇的情況下,市場稍有變化、生產(chǎn)管理稍有不慎,就很可能發(fā)生虧損。 據(jù)了解,目前紙箱行業(yè)的后印生產(chǎn)工序是勞動密集型生產(chǎn),生產(chǎn)效率低下,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,生產(chǎn)消耗高,是zui基本的特征。 特別是模切、膜、膠箱、膠箱等后加工生產(chǎn)工序,勞動強(qiáng)度相對較大。 近年來,雖然勞動者的勞動報酬在上升,但是很難雇傭技術(shù)熟練的勞動者。 根據(jù)筆者的了解和認(rèn)識,無論是柔性版印刷技術(shù)的紙箱生產(chǎn),還是膠版印刷技術(shù)、凹版印刷技術(shù)的紙箱生產(chǎn),印刷生產(chǎn)都是機(jī)械自動化程度高,生產(chǎn)效率高。 因此,雖然印刷工人的工資相對高于其他工序,但從市場訂單的印刷工價格和印刷成本來看,印刷工序的勞動成本低于滾刀和托輥的轉(zhuǎn)速比,通過發(fā)出調(diào)節(jié)信號,控制滾刀的電動機(jī)轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)同步控制,實現(xiàn)切線的
4 )滾筒印刷材料張力控制應(yīng)用
在卷材印刷過程中,為了確保良好的印刷精度,須實現(xiàn)張力的穩(wěn)定控制。 首先,用伺服電動機(jī)控制送紙速度,用張力檢測裝置檢測輸送來的用紙,用張力傳感器檢測輸送來的用紙的張力,將信號發(fā)送到PLC,PLC根據(jù)張力的大小發(fā)送信號,控制伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變張力要求使用安裝在伺服電機(jī)上的編碼器檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速,反饋到PLC,與張力信號進(jìn)行比較,通過PLC輸出適當(dāng)?shù)乃俣刃盘栠M(jìn)行適當(dāng)?shù)乃俣瓤刂频臒o軸傳動技術(shù)。 總之,在包裝印刷的多個領(lǐng)域中,可以利用編碼器檢測轉(zhuǎn)速、位置、角位移,提高機(jī)械的動作精度。 例如,在燙金機(jī)的燙金過程中,電解鋁輸入步驟的正確控制,造紙機(jī)送紙前后位置的正確控制也帶有編碼器。
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