印刷機(jī)械無軸傳動(dòng)技術(shù)及驅(qū)動(dòng)故障解決對(duì)策

王敏濤

（淄博市技師學(xué)院，山東 淄博 255013）

1 無軸傳動(dòng)技術(shù)在印刷機(jī)械上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 無軸傳動(dòng)技術(shù)

無軸傳動(dòng)技術(shù)又稱作無齒輪傳動(dòng)技術(shù)，主要指在印刷機(jī)中每個(gè)機(jī)組或者說滾筒甚至棍子的動(dòng)力都是互不影響，獨(dú)立存在的。它們分別有單獨(dú)的伺服電機(jī)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)出程序指令后，根據(jù)這些指令分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。無軸傳動(dòng)技術(shù)包括電子電力技術(shù)、同步驅(qū)動(dòng)技術(shù)等在內(nèi)的多種先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)成了綜合的傳動(dòng)體系，它既能主動(dòng)優(yōu)化機(jī)電系統(tǒng)，也能適應(yīng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的要求。

1.2 傳統(tǒng)印刷的技術(shù)缺陷

傳統(tǒng)的傳動(dòng)技術(shù)又稱作機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)，在這種技術(shù)模式下，普通印刷機(jī)往往需要配帶一個(gè)大型齒輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但是齒輪傳動(dòng)在互相接觸的過程中會(huì)產(chǎn)生摩擦，而機(jī)械部件的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)造成摩擦的不斷累積，當(dāng)齒輪進(jìn)行傳動(dòng)時(shí)，摩擦?xí)y以避免地造成機(jī)械滯后。再加上齒輪傳動(dòng)是不穩(wěn)定的，在實(shí)際的傳動(dòng)過程中，一旦受到外界因素干擾，齒輪就會(huì)出現(xiàn)側(cè)移。尤其是在機(jī)械的啟動(dòng)和停止過程中，側(cè)移現(xiàn)象出現(xiàn)得更加頻繁。由于齒輪一般規(guī)模較大，而傳動(dòng)軸又較長(zhǎng)，兩方面的配合會(huì)導(dǎo)致誤差不斷累積，長(zhǎng)此以往，很大程度上會(huì)影響傳動(dòng)的精準(zhǔn)度，并且影響印刷機(jī)的整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)。

1.3 無軸傳動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)分析

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低制造成本

無軸傳動(dòng)技術(shù)，可以簡(jiǎn)化印刷機(jī)的傳動(dòng)裝置。與傳統(tǒng)印刷機(jī)相比，無軸傳動(dòng)省去了皮帶傳動(dòng)，尤其是可以省去齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此印刷機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)、操作、安裝、部件調(diào)試、機(jī)械維修和保養(yǎng)過程中都可以以每個(gè)色組為單位。從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化結(jié)構(gòu)、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的效果。另外，無軸傳動(dòng)也可以省去大型齒輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，降低印刷機(jī)的制造成本。

（2）提高印刷機(jī)平穩(wěn)性

傳統(tǒng)印刷機(jī)因?yàn)椴粩嗬塾?jì)的機(jī)械震動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致印刷機(jī)的傳動(dòng)精度受到影響。而無軸傳動(dòng)由于沒有機(jī)械傳動(dòng)印刷機(jī)的傳動(dòng)精度不受影響。另外，無軸傳動(dòng)是由計(jì)算機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，可以提高交流電動(dòng)機(jī)的控制精準(zhǔn)度，通過電腦程序?qū)Ω鱾€(gè)電機(jī)的控制程度進(jìn)行優(yōu)化，保證印刷機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，提高印刷質(zhì)量。

（3）設(shè)計(jì)人性化，易于操作

無軸傳動(dòng)技術(shù)由工業(yè)電腦控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以減少人工操作環(huán)節(jié)，能很好地減輕相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度。

64排CT是當(dāng)前進(jìn)行影像學(xué)診斷的主要方式，其能夠?qū)Τ鲅凸钦蹱顩r進(jìn)行有效的診斷，具有極高的靈敏度，對(duì)顱腦損傷患者的病情進(jìn)行診斷具有顯著的應(yīng)用價(jià)值，有利于對(duì)患者顱腦損傷的狀況進(jìn)行分級(jí)[1]，從而有利于開展治療，提升患者預(yù)后。下文就4排CT在創(chuàng)傷性顱腦損傷患者中的診斷價(jià)值展開論述。

（4）耗能較少，維修和養(yǎng)護(hù)方便

使用無軸傳動(dòng)技術(shù)，可以減少機(jī)械部件的摩擦，大大減少機(jī)械設(shè)備在安裝、維修和養(yǎng)護(hù)方面的次數(shù)，節(jié)省因機(jī)械故障停機(jī)而耽誤的時(shí)間，從而提高印刷工作效率，控制維修成本。

2 無軸傳動(dòng)系統(tǒng)在印刷機(jī)械上的具體應(yīng)用

2.1 硬件設(shè)備

無軸傳動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)施主要包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)動(dòng)控制器以及執(zhí)行伺服電機(jī)。無軸傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵在于構(gòu)建系統(tǒng)控制平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上通過算法軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。軟件的算法和實(shí)現(xiàn)方式是相對(duì)比較豐富的。而硬件平臺(tái)，作為控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也在系統(tǒng)運(yùn)行中起著非常重要的作用。

（1）電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制能力、響應(yīng)時(shí)間和動(dòng)態(tài)性能決定了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的主要系統(tǒng)。另外，驅(qū)動(dòng)器具有多種優(yōu)點(diǎn)，如高分辨率反饋、安全性高等。這些優(yōu)點(diǎn)使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器能夠保證各個(gè)電機(jī)高精度的同步運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）運(yùn)動(dòng)控制器

運(yùn)動(dòng)控制器的功能比較多樣化，如電子齒輪、點(diǎn)動(dòng)功能、過程控制等。

（3）伺服電機(jī)

2.2 同步控制技術(shù)

印刷機(jī)械是高精密的機(jī)械產(chǎn)品，要求光機(jī)電一體化，對(duì)速度和質(zhì)量都有較高的要求。

SERCOS協(xié)議具有標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化的特點(diǎn)，是目前最適合同步和協(xié)調(diào)控制的串行實(shí)時(shí)通信協(xié)議。對(duì)于不同制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字驅(qū)動(dòng)器與控制器的無障礙操作，從而發(fā)揮設(shè)備的最佳功能。

2.3 驅(qū)動(dòng)級(jí)數(shù)的自適應(yīng)控制

在無軸傳動(dòng)的整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中，自適應(yīng)電機(jī)能夠給系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。耦合性是機(jī)電系統(tǒng)的基本特點(diǎn)之一，可以通過各種凸輪曲線實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的數(shù)字控制。在驅(qū)動(dòng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)全面配合無軸印刷的結(jié)構(gòu)體系，全面控制驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)度，另外要對(duì)設(shè)備的整體性能做出全面檢測(cè)。

首先，印刷前，全面分析相關(guān)參數(shù)，保證驅(qū)動(dòng)運(yùn)行正常進(jìn)行。

另外，要調(diào)整控制系統(tǒng)，使其處在最為合適的狀態(tài)，可以全面配合各個(gè)機(jī)控系統(tǒng)。

3 無軸傳動(dòng)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)故障

3.1 首先要掌握同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成組建

（1）電機(jī)

無軸傳動(dòng)的同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，通常情況下，AC電機(jī)可以為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力，也能確定旋轉(zhuǎn)位置，控制機(jī)械速度和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)情況，是機(jī)械的受控執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

印刷機(jī)械一般使用交流同步電機(jī)或者交流異步電機(jī)。在機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，如果不能明確故障部位，那么首先需要從動(dòng)力系統(tǒng)開始排查。先檢查控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定，確定電力系統(tǒng)沒有故障之后，再對(duì)其他的控制系統(tǒng)進(jìn)行排查。

（2）驅(qū)動(dòng)控制器

驅(qū)動(dòng)器是數(shù)字控制組件，可以控制電動(dòng)機(jī)的電流、速度和位置。每臺(tái)電機(jī)都有一臺(tái)單軸控制器（M-Drive）。通常情況下，電機(jī)安裝在驅(qū)動(dòng)控制器上面，而它又受到控制器的控制。因此，控制器在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中起著非常重要的作用。如果驅(qū)動(dòng)控制器無法工作，那么驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)也會(huì)受到影響不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）編碼器

作為一個(gè)測(cè)量元件，編碼器可以測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)速位置。

3.2 確定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障方向

驅(qū)動(dòng)控制器主要有3種：MDS、MDC和MDS-C。其中，MDS可以同步控制小組內(nèi)的電機(jī)，MDS-C可以提供整臺(tái)機(jī)組主軸的位置和速度信號(hào)。3種類別的驅(qū)動(dòng)器，其內(nèi)部面板的布局沒有多大差異，在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下會(huì)發(fā)出指示信號(hào)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，不同的故障類型有相應(yīng)的代碼。如，“144”和“141”表示編碼器出現(xiàn)了問題，要對(duì)其進(jìn)行復(fù)位恢復(fù)，如果復(fù)位恢復(fù)不起作用則要更換新的主電機(jī)編碼器；“200”則表示某一驅(qū)動(dòng)控制器斷開，需要進(jìn)行復(fù)位恢復(fù)。

3.3 分析驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障以及成因

借助驅(qū)動(dòng)診斷系統(tǒng)，對(duì)無軸傳動(dòng)印刷機(jī)進(jìn)行初步診斷，可以有效地排查驅(qū)動(dòng)故障。因此，在掌握故障成因后，要對(duì)故障類型進(jìn)行分類。一般故障類型主要分為主電機(jī)故障、通信故障等。在實(shí)際操作中，診斷首先需要收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，如電動(dòng)機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

總之，無軸傳動(dòng)技術(shù)在印刷機(jī)械方面的應(yīng)用十分重要，它不僅能全面提高印刷效率，而且相較于傳統(tǒng)印刷系統(tǒng)有十分明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，它不僅能有效減輕機(jī)器磨損，保證操作便捷簡(jiǎn)單，更能降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)印刷機(jī)的平穩(wěn)性。在使用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)無軸傳動(dòng)技術(shù)的硬件設(shè)施和設(shè)備體系輔助同步控制技術(shù)有全方位的了解，從而全面提高印刷機(jī)工作效率。當(dāng)無軸傳動(dòng)技術(shù)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)故障的時(shí)候，技術(shù)人員要及時(shí)做出故障原因排查，根據(jù)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，盡量減少印刷機(jī)停機(jī)時(shí)間，穩(wěn)步提高無軸傳動(dòng)印刷機(jī)的生產(chǎn)效率，推動(dòng)印刷行業(yè)的快速發(fā)展。