凹版印刷的主要特點(diǎn)和優(yōu)勢是壓印力大、印刷精度高、品質(zhì)精美、印刷圖案鮮艷且層次豐富、主體感強(qiáng)、細(xì)小線條清晰、印版耐力強(qiáng)、印速高、承印材料廣泛、承印幅面寬，與膠印、柔印、絲印比較具有不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢，特別是高速運(yùn)轉(zhuǎn)方式使凹版印刷能夠在短時間內(nèi)完成批量產(chǎn)品的印刷，并且印刷質(zhì)量穩(wěn)定，同一批產(chǎn)品可實現(xiàn)無色差，因此，隨著商品的包裝檔次越來越高，品種越來越多，凹版印刷推動印刷包裝業(yè)的迅速崛起和發(fā)展，在食品、日化及醫(yī)藥產(chǎn)品包裝等應(yīng)用領(lǐng)域越來越受到青睞。

  凹版印刷機(jī)是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，其控制技術(shù)涉及高精度的色標(biāo)檢測、實時通信、套色控制算法、電子凸輪/電子齒輪同步控制、溫度控制、張力控制等。以凹版印刷設(shè)備為研究對象，結(jié)合前述章節(jié)介紹的電動機(jī)選型、項目管理、模塊化軟件設(shè)計闡述傳動控制技術(shù)，有利于進(jìn)一步掌握機(jī)電一體化設(shè)備控制系統(tǒng)的工程化設(shè)計方法。

  凹版印刷機(jī)系統(tǒng)

  凹版印刷機(jī)由收放料機(jī)構(gòu)、進(jìn)料牽引機(jī)構(gòu)、印刷機(jī)構(gòu)、干燥機(jī)構(gòu)、給墨機(jī)構(gòu)、傳動系統(tǒng)、輔助裝置等部分組成。機(jī)組式凹版印刷機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖7.1所示。

  機(jī)組式凹版印刷機(jī)主要組成部分的功能及要求如下

  1)收放料機(jī)構(gòu)滾動支承裝置上安裝的放料軸，采用智能化閉環(huán)控制系統(tǒng)，雙軸雙電動機(jī)驅(qū)動，高速不停機(jī)換卷，采用氣脹式放卷軸，更換快捷，要求精度高，定心準(zhǔn)確。

  2)進(jìn)/出料牽引機(jī)構(gòu)剛?cè)彷毥Y(jié)合，保證張力區(qū)段劃分，采用同步圓弧齒形帶傳動，使傳動更加平穩(wěn)。

  3)印刷機(jī)構(gòu)三方位調(diào)整刮刀營造最佳刮刀位置角，采用通軸裝版的快速裝夾機(jī)構(gòu)，提高換版效率，設(shè)置快速提升裝置，停機(jī)時可鎖定壓印膠輥。

  4)干燥機(jī)構(gòu)采用二次回風(fēng)設(shè)計，節(jié)約能源，整箱內(nèi)負(fù)壓設(shè)計，防止熱風(fēng)外流。

  5)冷卻機(jī)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少料膜運(yùn)行阻力，水冷卻設(shè)計能夠徹底冷卻料膜，使料膜恢復(fù)原狀，便于精準(zhǔn)套印。

  6)主傳動機(jī)構(gòu)能夠低速滿負(fù)荷起動，完成速率自動控制、手動增速功能，要求傳動準(zhǔn)確、平穩(wěn)、控制精度高。

  7)張力控制系統(tǒng)采用PLC集中控制，多軸電動機(jī)閉環(huán)張力控制，能夠完成自動張力設(shè)定，要求操作簡單。

  與有軸機(jī)組式凹版印刷機(jī)比較

  傳統(tǒng)的機(jī)組式凹版印刷機(jī)的各色組版輥的傳動是掛在同一個電動機(jī)上的，由該電動機(jī)帶動一個機(jī)械主軸來傳動。各色組版輥都通過機(jī)械的連接機(jī)構(gòu)與主軸連接在一起，所以，各色組版輥能夠同步運(yùn)動，而且高質(zhì)量的印刷機(jī)各色組版輥的運(yùn)動步調(diào)嚴(yán)格一致。印刷圖案的套準(zhǔn)控制是通過控制浮動輥的運(yùn)動和控制張力來控制承印物的拉伸而完成的。將這種傳統(tǒng)的機(jī)組式凹版印刷方式稱為有軸印刷。

  無軸和有軸的根本區(qū)別是版輥的傳動方式不同。無軸機(jī)組式凹版印刷機(jī)的各色組版輥的傳動是各自獨(dú)立的，它們各自由單獨(dú)的電動機(jī)驅(qū)動，減少了機(jī)械主軸，各單元版輥獲得獨(dú)立，但控制的難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)在于各單元的嚴(yán)格同步，高精度的同步控制關(guān)系到整個機(jī)器印刷的品質(zhì)。

  無軸印刷的圖案套準(zhǔn)控制有別于有軸印刷，它是在各軸同步的基礎(chǔ)上，通過控制版輥的相位來實現(xiàn)的。無軸凹版印刷涉及版輥傳動控制和套準(zhǔn)控制，由于各個版輥獨(dú)立使版輥的控制更加復(fù)雜，也更加靈活。無軸凹版印刷的靈活性、可操作性、自動化水平得到了提高，能夠適應(yīng)當(dāng)今印刷行業(yè)復(fù)雜生產(chǎn)工藝的要求，印刷品質(zhì)高，生產(chǎn)成本低，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)和環(huán)保生產(chǎn)。

  正是由于實時工業(yè)以太網(wǎng)Powerlink技術(shù)、PLC技術(shù)、全數(shù)字伺服驅(qū)動器ACOPOS技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，無軸凹版印刷控制才得以實現(xiàn)。