基于TwinCAT的压印转移设备电子凸轮的设计.pdf

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1、与开发92．2012．01．010的压印转移设备电子凸李伟光，林思引(华南理工大学机械与汽车3-程学院，广东广州510640)摘要：分析了激光图案压印转移设备的结构及其运动功能需求。针对压印转移设备的伺服控制，研究了基于TwinCAT的凸轮表设计和电子凸轮的应用，实现了压印转移设备中各轴运动的耦合；为实现激光图案压印转移设备的自动化和数字化提供技术支持。关键词：电子凸轮；FwinCAT；压印转移技术中图分类号：TH164文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012)O1—0034—05TheDesignoftheElectronicCamBas

2、edOilTwinCATfortheHologramEmbossingandTransferringEquipmentLIWei—guang，LINSi—yin(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：ThestructureandthemovementrequirementoftheHologramEmbossingandTransferringEquipmentareanaly

3、zed．Aimedattheservocontr()loftheTransferingEquipment．thedesignandapplicationsoftheelectroniccamareresearchedbasedonTwinCAT；thecouplingmovementoftheaxisisachievedintheHologramEmbossingandTransferringEquipment．Thetechnologysuppo~isprovidedfortheautomationanddigitizationintheHologr

4、amEmbossingandTransferringEquipment．Keywords：electroniccam；TwinCAT；embossingandtransferring2激光压印转移设备的结构及其运动功能需1引言求激光图案压印转移技术是将激光图案压印到2．1激光压印转移设备的结构印刷品表面的一种印刷技术，具有环保、防伪、激光图案压印转移设备是实现激光图案压印美观等特点⋯。在印刷设备中，为实现各轴的运动转移工艺的专用设备。如图1所示，该设备由进关系要求，经常利用凸轮，而机械凸轮的设计和纸机组、uv上油机组、输送机组、压印转移机组加工难度大，

5、且不能保证高速运行时的动态性和堆纸机组等五部分组成。纸张由进纸部进入，能。电子凸轮就是用软件和控制器代替机械凸轮，实现主轴和从轴之间非线性的位置对应关系，从而实现复杂的运动轨迹1。和机械凸轮相比，电子凸轮具有控制精度高、无磨损、故障率低、控制距离远、凸轮曲线修改方便等众多优点。本文针对压印转移设备各轴的运动需求，利用TwinCAT的凸轮表设计电子凸轮，实现了各轴圆圆匾圈圈的凸轮耦合及其伺服控制；动态修改凸轮曲线，图1激光图案压印转移设备结构示意图实现了压印设备的运动柔性控制要求。收稿日期：2011—07—2310l34I。1赛与经过uV上油部上油，然后

6、经过输送机组到达压印转移部，压印转移完成后经过输送机组进入堆纸／(minis)部，完成整个包装产品的印刷。压印转移机构各部分如图2所示，图中黑色(a)印刷纸张进给速度方形表示电机，网表示辊筒。主轴f纸张进给电机)负责纸张的进给，为匀速运动；从轴(镭射膜压／(mm／s)印转移电机)驱动镭射膜压印转移辊简，负责镭射膜的进给，包括加减速、正反转。抬辊电机负责镭射膜压印转移辊筒和纸张给进辊筒的接触与(b)镭射膜有停止分离。Vn抬辊电机／(mm／s)—一转移电机镭射膜(c)镭射膜有回退／(mm／s)]一＼＼—，／／主轴：纸张进给电机图2压印转移区域运动简图(d)

7、镭射膜运行凸轮曲线图4印刷纸张和镭射膜速度曲线图2．2控制系统的运动功能需求如图3所示，压印设备将镭射膜上的图案转移图4(a)是印刷纸张的进给速度，为匀速运到印刷纸张上，纸张是分片不连续的，而镭射膜动。是连续的，如果镭射膜与纸张保持相同的进给速图4(b)表示镭射膜印完一张纸后停止，在率，会造成镭射膜的浪费，于是控制系统需要实下一张纸到来时提前加速，但是电机的停止和启现镭射膜等待印刷纸张的技术要求，以节约成本。动是个加减速的过程，同样会使镭射膜前进一段距离造成浪费，如果把加减速时间调小，势必使图案1图案2图案3镭射胰机械振动加大、机械磨损加剧；而把加减速

8、时间调大，浪费更加严重。图4(b)中阴影面积表示浪费的镭射膜的量。图4(c)表示镭射膜由正向速