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DD motor 在不干胶商标印刷机的应用

信息来源:gkong.biz  时间:2010-04-21  浏览次数:107

  作者:沈强单位:天津罗升企业有限公司
  摘要:全自动商标印刷机在国外印标机市场是主流产品,在国内也被越来越多地投入生产。本文主要介绍该机种的主要电气部件DD motor 结构
  和原理,并针商标印刷机电气系统和应用实绩做了阐述。
  Abstract:Automatically label printing machine is very popular in foreign market. More and more local factories is begin to make it. This paper introduce the principle and the structure of DD motor which is the main electric parts of this kind of machine. The control system and application is also been explained.
  关键字:直接驱动伺服,外转子,色标,二次套印
  Keywords: DD motor, outside rotor, mark, second printing
  一.DD motor介绍
  DD motor从字面上理解是直接驱动马达(direct drive),但实际上它并非是普通的马达,而是一种结构非常复杂,高精度,高性能的特殊型交流马达。之所以称之为直接驱动,因为它采取转子和运动载体直接连接的方式,中间不再用其他的过渡连接(减速机构,联轴器等)。
  首先,我们先了解一下马达的内部构造和组成。
  DD马达的结构为外转子形式,与内转子结构的普通马达不同,特别是其采用的向心轴承可承受一定的轴向力。其编码器为光电型编码器高解析度,一般为500,000ppr以上,并带有原点和限位输出。由于高水准的制成工艺保证和高精度的测量反馈,此种马达的定位精度可达秒级。(如DM1045B的绝对精度为15S,重复定位精度为2S)
  驱动原理:DYNASERV DD motor采用的是混合型的结构。定子部分5是由永磁铁4和线圈绕组3组成,永磁场回路1和励磁场回路2产生磁力作用于齿隙7,使动子6依合成方向旋转。此部分原理类似于永磁式步进电机,区别在于制作材料和精度要求极高。转矩和速度特性也很相似,保持扭力大,运转扭力随着转速升高而降低。
  Torque∝(Φm+Φc)2- (Φm-Φc)2=4* Φm?Φc
  编码器可随时采集位置信号,并反馈给上位控制器,由上位机及时补正偏差。由于DD采用的高解析度编码器可以追踪到微小的变化,因此修正值更加精确。此部分的反馈功能已经超过了普通伺服的水平。
  为何要选用DD马达?这要从他的特点来说明。
  首先,间隙误差被消除。普通的传动机构由于有减速机、联轴器、齿轮、皮带或丝杠等中间环节,间隙误差是肯定无法避免的,尤其是对于长时间运转所造成的机械磨损更是无法补偿。DD马达恰恰能很好的解决以上的问题,由于DD直接驱动的安装方式,误差被减为最少;而且它的伺服特性也可以随时修正误差,达到最理想的控制精度。
  其次,高解析度和高定位精度。DYNASERV DD马达选配的编码器分辨率很高,DM1045B的解析度为655,360PPR(DM-A系列 达到1,024,000PPR),电器控制精度高,已经超过普通伺服的控制精度1个数量级。由于制作相当精密,最终的精度控制一般可以达到3秒以内。
  第三,高刚性,结构紧凑,使用效率高。DD 马达的刚性很强,与负载结合后特性很硬,对于其驱动器要求更高。最新型的DYNASERV驱动器可以提供在线增益调试和共振滤波。马达中空独特设计不但减轻了自身惯量,也给客户提供了更多的安装形式。组合后的机械结构会更加紧凑,使用效率比较其他方式最高。
  由于以上的特点DD马达的产品被广泛用于半导体机械,航天转台,高精度印刷,数控θ轴…下面针对DD马达在不干胶商标印机上的应用作一介绍。
  二.全自动不干胶商标印刷机
  不干胶商标印刷机采用平压式结构设计,主要完成工艺:送纸,印刷(二次套印),压凸,烫金,裁切或收卷,计数。印刷速度为60-180次/分钟。一次印刷测定值<0.03,二次套印测定值<0.035。(统计值)
  DD马达主要用于驱动辊的拖动,由控制原理图5所视,1次印刷时单轴控制器
  SPC007控制DD马达的行走长度和速度,印版上下印色;二次套印时,色标传感器扫描Mark点,通知SPC007以追Mark模式控制DD运动,印版上下套色。行走距离和速度的设定可由上位指拨开关或人机界面来完成。
  全自动机型比较旧型机种,节省了人力,尤其针对套色问题,完全是由控制器来完成。避免了机械误差所造成经常作机械调整的工作,大大提高了工作效率。并且维护简单,设备安全性好。
  参考文献:
  1.ダィレクト.ドテイブ.モータ
  2.DYNASERV DM/DR Series Motor+Drv.GⅡ UD/UR Series Driver Technical Manual
  3.SPC-007 Operation Manual(Single Axis Controller)
  4.Prinpcile & Structure (YOKOGAWA)
  5.机电传动控制

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