高速轮转式印刷设备无轴传动的应用.pdf

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1、《电气自动化)2015年第37卷第3期电气传动和自动控制ElectricDrive＆AutomaticControI高速轮转式印刷设备无轴传动的应用曾超，杨喜军，唐厚君。徐青菁(上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海200240)摘要：随着高精度数字伺服驱动器和多轴运动控制器的发展，无轴传动技术正广泛地被应用于印刷、包装和工业机床等领域。讨论了两片罐无轴传动系统中采用的多轴运动控制器所构建的虚拟电子长轴，并阐述了其可以取代传统机械传动长轴的可行性，还分析了采用EtherCAT高速现场总线和高精度编码器后

2、设备能在高速运转下获得动态位置控制精度的原理，最后讨论了轮转式印刷中的两个关键技术，即控制环和不同惯量系统的选择，为两片罐印刷提供了可行性和实验性数据。关键词：高速金属印刷；无轴传动；伺服驱动系统；EtherCAT总线；多轴位置同步DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．03．011[中图分类号]TM4[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)03—0033—04ApplicationofShaftlessDriveofHigh—speedRotaryPrintingEquip

3、mentZENGChao，YANGXi-jun，TANGHou-jun，XUQing—jing(ShanghaiJiaoTongUniversity，KeyLabofControlofPowerTransmissionandPowerConversionoftheMinistryofEducation，Shanghai200240，China)Abstract：Withthedevelopmentofhigh-precisiondigitalservodrivesandmulti—shaftmotioncontrolle

4、rs，shaftlessdriveiswidelyusedinprinting，packaging，industrialmachinetoolsandotherfields．Thispaperdiscussesthevirtualelectroniclongaxisconstructedbymulti—shaftmotioncontrollerinthetwo—piececanshaftlessdrivesystem，andexplainsthefeasibilityofitsreplacementofthetradit

5、ionalmechanicallongaxis．Furthermore，itanalyzestheprincipleofobtainingdynamicpositioncontrolaccuracythroughuseofEtherCAThigh·speedfieldbusandhigh—precisionencoderinhigh—speedoperations．Finally，thispaperdiscussestwokeytechnologiesusedforrotaryprinting，namelyselecti

6、onofthecontrolloopanddifferentinertiasystems，andprovidesfeasibilityandexperimentdataforthetwo—piececanprinting．Keywords：high—speedmetalprinting；shaftlessdrive：servodrivesystem；EtherCATbus；multi-shaftpositionsynchronizationO引言1轮转式两片罐无轴彩印机据金属消费品行业调研公司“2013年易拉罐产业投资特

7、性两片罐消费能力的日趋增长势必会带来两片罐制造工艺的分析”指出，相对于发达国家，中国人均铝制易拉罐的消费量还很革新。传统的两片罐印刷主要采用的是由机械主轴分配动力的低，年均只有80多罐／人，而美国已超过400罐／人。随着啤酒和轮转式(即行星式)彩印机，如图1所示。饮料制造行业整体水平的提高，以往高污染高成本制作的玻璃承装器皿已逐年被铝制两片易拉罐所取代。此外，由于国际铝价变动的不稳定因素，钢制两片易拉罐甚至纸质易拉罐也应运而生。因为两片式制造技术更先进，生产速度更快，产量更高，成本更低，可以预见不久的将来，中国的两片罐消

8、费量很快将超过每年100亿只，两片罐将成为市场消费的主体。目前，高精度数字伺服驱动器以及多轴运动控制器的飞速发展，为需要精确运行的无轴伺服传动技术提供了物质保障。在印刷、包装和工业机床等工业领域，无轴伺服传动技术得到了广泛的关注和应用，带来了巨图16色轮转式易拉罐彩印机大的社会效益和经济效益。本文就是基于两片罐无轴传