施耐德电气解决方案在定长拉伸二次套色上的应用|印刷包装|北京北成新控伺服技术快乐赛车

施耐德电气解决方案在定长拉伸二次套色上的应用

发表时间:2019-08-16 文章出处:网络人气:-

概述

 

在目前纸盒包装市场上,最精美的要数镭射转移卡纸制成的包装盒。这类包装盒主要用于香烟、白酒、化妆品、牙膏等。镭射膜在生产过程中由于受高温、压力和材料本身弹性的原因,不可避免地会出现每幅图案长度的重复精度不一致的情况。如果采用传统的复合技术,将全系镭射膜直接复合成镭射纸,则镭射图案包装纸的综合废品率为29%。以烟草包装为例,按照镭射转移卡纸2.5万元/吨计算,每年4000万大箱中,30%使用传统复合工艺(每万大箱约需265吨转移卡纸),则造成直接经济损失为:

4000*30%*265*29%*25000=23.05亿元。而使用定长拉伸二次套色技术,可以将废品率大大降低。

 

定长拉伸二次套色复合,是一种全息膜复合材料定长拉伸和复合的技术。该系统包括:全息膜放卷装置,转移膜拉伸牵引辊,上胶系统,纸张放卷装置,纸张牵引辊,复合装置,其特征在于转移膜拉伸牵引辊和上胶系统之间装有双电眼检测系统。双电眼测量出全息膜两个相邻版缝的长度,与设定的长度比较,通过改变牵引辊电子齿轮比调节料带张力,以达到设定长度(定长拉伸精度0.5mm)。从而,将全息膜的不均匀幅长改变为相对均匀,且与印刷长度相匹配的幅长,为二次套色复合创造条件。二次套色复合,就是在电眼检测到镭射膜色标的基础上,通过调节牵引辊的相位,使得镭射膜与卡纸的色标重合(二次定位复合的精度为0.1mm)。

 

施耐德电气携手某客户,全面升级机器机械结构,并采用施耐德电气全套解决方案,助力客户进入定长拉伸二次套色复合机市场。

 

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机器工艺及控制要点

 

机器结构及主要传动:机器主要由收放卷、牵引、涂布、复合机构,与烘箱组成。

 

控制难点在于以下3个方面:

●全息膜放卷牵引辊张力控制

●涂布辊的套色控制

●收放卷的张力控制

 

解决方案架构

 

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本控制系统设计方案,主要有以下几个部分构成:

 

1、主控部分,采用既具有逻辑控制功能的M258与具有专用伺服控制功能的运动控制器LMC058. 运动控制器在处理机器输入输出逻辑的互锁,操作时序等方面与一般的可编程控制器完全相同。在伺服控制功能这块又具有许多专用的功能,如凸轮控制等。这个方案中,我们需要用到很多的伺服控制功能,如电子齿轮、相位补偿等,这些需要在运动控制器中实现。另外运动控制器还有专用的中断输入信号,可以实现高优先级的中断控制。

 

2、考虑到几个关键工位,如牵引、涂布等的控制精度直接关系到最终成品的质量,故我们这个控制方案的执行机构采用LXM32A伺服系统来实现。LXM32A具有响应快速、定位精度高、结构紧凑等优点,能更好地实现这几个关键工位的控制功能。在机器周期内的时序控制上,伺服系统通过内置的Touchprob接口,可以高速捕捉的色标位置。这就为我们实现张力控制和相位控制打下基础。

 

3、镭射膜与卡纸的收放卷的张力控制通过变频器的速度调整来实现。速度信号通过PLC内置的canopen总线信号来传输,该信号与主机的节拍完全同步。总线技术具有很强的抗干扰性,同时为机器以后的功能扩展提供接口。

 

4、操作界面采用触摸屏进行人机对话。触摸屏可以作为操作人员的操作面板,也可以用来对实现控制系统的故障诊断,数据的批记录,曲线的打印,产量的统计等。

 

客户收益

 

本案例中,针对定长拉伸二次套色复合的工艺难点,采用施耐德电气Ecostruxure Machine解决方案架构,通过将变频器、伺服驱动器及电机、远程IO、传感器等互联互通的自动化产品,以及高性能运动控制器相结合,可以更好地满足机器的工艺要求,达到高速高精度的控制,极大的提高了机器的自动化水平及机器性能。同时,由于采用模块化软件设计思路,以及高速实时现场总线技术可使得机器的柔性得以增强,客户更换规格的时间大大缩短。同时减少了机器的接线,延长了机器的使用寿命。

 


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