CN103832068A - 一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是利用伺服控制***的高精度和高动态响应的优点来克服上述现有技术的缺点，提供一种可以在印刷过程中，当实际的印刷长度与目标印刷长度的尺寸出现偏差时能直接输入修正补偿量随机进行动态插补修正，不需停机更换印版或重新制作印版，从而确保印刷的品质、效果，提高生产效率降低生产成本的纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法包括有伺服驱动器模块、伺服电机、人机界面HMI（触摸屏）、可编程序控制器（PLC）、Profibus-DP通信总线及驱动器光纤网SERCOS。

Description

一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法

技术领域：

本发明涉及一种纸箱印刷机械领域，具体涉及纸箱印刷机的印刷单元的印刷长度修正补偿的方法。

背景技术：

纸箱印刷是通过纸箱印刷机让版印粘上水墨后将印版上的图案印刷在瓦楞纸板上。一台纸箱印刷机，一般可配置1-7个印刷单元（即可以套印1-7个颜色），而每个印刷单元只能挂一幅印版印一种颜色，通过多组印刷单元的套印就可印刷出多彩精美的图案。

印版是根据所加工印刷的图案来进行设计和制作的，往往一个印刷图案会有一套包含1组以上的印版组成，在印刷生产时将多组印版进行套印，印版的加工精度高，套印的印刷质量就好，因为在印刷的制作过程中无法保证零误差，所以再精密的印版也会存在一定的精度误差，加上印版辊同样也存在精度误差而使得一套印版在印刷过程中会出现套印误差，当印刷高品质的产品时，原来的纸箱印刷机械是无法从设备上来解决一套印版所出现的套印误差，只能重新制作印版，从而增加了印刷成本，不能实现高效率的生产。

发明内容：

本发明的目的是利用伺服控制***的高精度和高动态响应的优点来克服上述现有技术的缺点，提供一种可以在印刷过程中，当实际的印刷长度与目标印刷长度的尺寸出现偏差时能直接输入修正补偿量随机进行动态插补修正，不需停机更换印版或重新制作印版，从而确保印刷的品质、效果，提高生产效率降低生产成本的一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法包括有伺服驱动器模块、伺服电机、人机界面HMI（触摸屏）、可编程序控制器（PLC）、Profibus-DP通信总线及驱动器光纤网SERCOS。

本发明的控制方法的实现步骤：

步骤1.将人机界面HMI、PLC、运动控制器一同接入Profibus-DP通信总线上，PLC作为通信主站控制总线通信和运动控制器的运行，运动控制器通过光纤网SERCOS与单元的伺服驱动器连接组成驱动网络。人机界面作为上位机发送调整参数和监控设备运行，并在人机界面里编辑好每个印刷单元的长度补偿参数的数据输入框和使能确认按钮。

步骤2.根据印刷辊筒的运动控制模式和长度补偿计算公式，预先在运动控制器模块里编辑好每组印刷单元的印刷辊筒的运动控制功能块和印刷长度补偿计算的公式程序块，以方便随时调用。印刷辊筒采用伺服电机独立驱动，用以纸板传输的压印辊则须要另外的独立驱动（独立伺服或齿轮传动均可）来完成。

步骤3.当进行印刷生产时，如有某个印刷单元出现实际印刷尺寸与目标要求不符时（印刷尺寸偏差Lm-L>精度要求），通过人机界面激活应用运动控制器内部的印刷长度修正插补功能，并将测量得的修正补偿值（±ΔL）直接输入到运动控制器进行印刷长度补偿逻辑运算，然后控制伺服驱动器跟据计算的结果，精确控制印辊每一周期内的转速（增加或减少），以一种凸轮曲线的运行模式来实现印刷长度的拉伸或缩短，确保整个有效的印刷区域内所有的印刷图案都精准地套印在一起。

本发明控制方法通过利用伺服控制***的高精度和高动态响应的优点，在印刷过程中，当实际的印刷长度与目标印刷长度的尺寸出现偏差时能直接输入修正补偿量随机进行动态插补修正，不需停机更换印版或重新制作印版，从而确保印刷的品质、效果，提高生产效率降低生产成本。

附图说明：

图1为本发明一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法的控制程序流程图。

图2为本发明一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法的印刷长度误差示意图。

图3为本发明一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法的补偿计算示意图。

图4为本发明一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法的原理框图。

具体实施方法：

参见图1——图4所示，一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法，本发明的实施有以下步骤：

步骤一：参见图1、图4所述人机界面上设置参数输入区、修正功能使能按键区与主站PLC通信联系，由PLC将调整参数和控制信号发到运动控制器，并控制伺服驱动器执行相应的功能，运动控制器通过Profibus-DP网络与上位机人机界面及主站PLC连接通信并上传驱动器和伺服电机的状态数据到上位机人机界面，印刷辊筒和压印辊筒均各自独立驱动控制。

步骤二：参见图2根据长度补偿计算公式：

长度修正补偿参数=360°×Corract/Corrmax

Corract：实际修正补偿值（测量偏离值±ΔL）

Corrmax：允许的最大修正值

注：印版长度补偿允许的最大修正值是印版有效区域的1%。

预先在运动控制器模块里的CPU中编辑每组印刷单元印刷辊筒（2）的运动逻辑控制和印刷长度补偿运算功能块程序。结合应用凸轮曲线控制功能表，将印刷辊筒（2）的圆周运行做成是一特殊的凸轮曲线运行模式，以便在每一个旋转周期内（360°）精确控制印刷辊筒（2）位置和转速。

步骤三：参见图1——图3当在机器印刷生产时，纸板是在印刷辊筒(2)和压印辊筒(3)间传输印刷的，当有印刷单元因为印版（1）的精度误差和印刷辊筒(2)的精度误差而导致实际的印刷长度（L）与目标印刷长度（Lm）不一致出现的误差（±ΔL），当该误差超过产品精度要求的尺寸范围时，通过人机界面激活该印刷单元的需要进行长度修正补偿调整的功能按键信号。

运动控制器在接到长度修正补偿的使能指令信号，便激活调用印刷长度补偿运算功能块程序，操作人员在人机界面直接输入测量得的印刷长度修正补偿值（±ΔL）和本次印版的有效长度值，通过Profibus-DP网络发送到运动控制器中。

运动控制器自动依据输入的印刷长度修正补偿值（±ΔL）结合本次印版的有效长度值，通过长度补偿运算功能块的逻辑运算将计算得的修正量再由伺服***转化为转速变化量（±ΔN）嵌入印刷辊筒的凸轮曲线控制功能块中。

当转速变化量是正值（+ΔN）时，相当于在印刷方向上叠加了正向的转速变化量（+ΔN）使印刷辊筒在印刷有效区域内以高于纸板的传输速度（主轴速度）加速旋转，此时印刷在纸板上的图案长度尺寸是被缩短的，缩短的尺寸等于输入的印刷长度修正补偿值（±ΔL），从而达到实际的印刷长度与目标印刷长度一致的目的，为保证每周内始终与主轴位置同步，印刷辊筒在转过印刷有效区域后到达无印刷区域内（或接近零点时）将自动减速回归实现同步主轴的位置。

当转速变化量是负值（-ΔN）时，相当于在印刷方向上叠加了反向的转速变化量（-ΔN）使印刷辊筒有效区域内以低于纸板的传输速度（主轴速度）减速旋转，此时印刷在纸板上的图案长度尺寸是被拉伸的。而拉伸的尺寸等于输入的印刷长度修正补偿值（±ΔL），达到实际的印刷长度与目标印刷长度一致的目的。同样，为保证每周内始终与主轴位置同步，印刷辊筒在转过印刷有效区域后到达无印刷区域内（或接近零点时）将自动加速追随实现同步主轴的位置。如此周而复始，使印刷辊筒处在一种新的凸轮曲线运行模式。

通过上述对印刷长度的拉伸或缩短插补操作，最终达到整个印刷区域内所有单元的印刷图案都相互精准地套印在一起，从而得到高品质的印刷产品。

在此修正印刷长度的控制方法下，动态解决了印版加工误差造成的印刷品质问题，达到提高生产效率和降低成本的目的。

以上所述，仅是本实用发明实时印刷长度修正补偿方法的较佳实施例而已，并非对本实用发明运用方法作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用发明实时印刷长度修正补偿方法相似的情况下，都可用上述揭示的方法和技术内对本实用发明实时印刷长度补偿方法作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用发明实时印刷长度修正补偿方法的内容，依据本实用发明实时印刷长度修正补偿方法之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用发明实时印刷长度修正补偿方法的保护范围内。

Claims (2)

1.一种纸箱印刷机印刷长度实时修正补偿的方法包括有伺服驱动器模块、伺服电机、人机界面HMI（触摸屏）、可编程序控制器（PLC）、Profibus-DP通信总线及驱动器光纤网SERCOS。

2.本发明的控制方法的实现步骤：

步骤1.将人机界面HMI、PLC、运动控制器一同接入Profibus-DP通信总线上，PLC作为通信主站控制总线通信和运动控制器的运行，运动控制器通过光纤网SERCOS与单元的伺服驱动器连接组成驱动网络。人机界面作为上位机发送调整参数和监控设备运行，并在人机界面里编辑好每个印刷单元的长度补偿参数的数据输入框和使能确认按钮。

步骤2.根据印刷辊筒的运动控制模式和长度补偿计算公式，预先在运动控制器模块里编辑好每组印刷单元的印刷辊筒的运动控制功能块和印刷长度补偿计算的公式程序块，以方便随时调用。印刷辊筒采用伺服电机独立驱动，用以纸板传输的压印辊则须要另外的独立驱动（独立伺服或齿轮传动均可）来完成。

步骤3.当进行印刷生产时，如有某个印刷单元出现实际印刷尺寸与目标要求不符时（印刷尺寸偏差Lm-L>精度要求），通过人机界面激活应用运动控制器内部的印刷长度修正插补功能，并将测量得的修正补偿值（±ΔL）直接输入到运动控制器进行印刷长度补偿逻辑运算，然后控制伺服驱动器跟据计算的结果，精确控制印辊每一周期内的转速（增加或减少），以一种凸轮曲线的运行模式来实现印刷长度的拉伸或缩短，确保整个有效的印刷区域内所有的印刷图案都精准地套印在一起。

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