全息燙金精度控制技術的應用探究

2006年11月16日 13:16:35人氣：525來源：煙臺勾股通信技術有限公司

隨著燙金技術的發展和機械制造技術的進步，自動燙金機正在逐步取代手擺式半自動燙金機。與手擺式半自動燙金機相比，自動燙金機充分顯示了其高速度，率的特點。目前，BOBST的小步長全息燙金zui高速度已經超過了每小時7000張。國內的各大燙金機生產廠商也把提高燙金速度和精度作為新產品研發的首要任務。
1、提高燙金機的機械運行速度是根本。自動燙金機一般都是在模切機的基礎上開發的，所以，各大廠商的zui大燙金速度一般都受到了zui大模切速度的限制。比如，亞華920型燙金機主機模切zui大速度為每小時5500張，為了盡量避免機器振動對燙金精度的影響，燙金速度一般控制在4500張以內。目前，亞華公司正在開發新型高速燙金機。
為了實現高精度燙金，必須盡量降低燙金機運行過程中的振動。機械振動會直接影響光電檢測裝置的穩定性，直接將誤差引入系統。
2、光電檢測裝置和光電開關的應用。
光電架在全息燙金的精度控制中扮演這非常重要的角色。如果光電架不夠穩固，機械振動將會導致光電射出的光斑發生極其細微的晃動，當光斑從光標的邊緣經過時，檢測的位置會產生細微的變化，這種位置變化直接導致燙印模塊下金箔位置的定位偏差。光電檢測機構的不穩固可能導致十幾絲甚至幾十絲的定位偏差。所以，光電架機構的穩定性設計顯得至關重要。
全息燙金時光電大約45度對準箔面。角度對于感光值的影響是非常敏感的。在45度附近，一個微小的角度變化都可能會引起感光值的很大變化。光電的調節以有標和無標的感光值之差盡量大為目的，這樣可以有效增加感光的靈敏度，有利于高精度定位。
光電距離金箔表面的距離對感光值的影響同樣是非常敏感的。并不是光電越靠近金箔表面感光越強，這個距離與光電的發射和接收的特性有關，不同品牌
的光電開關需要經過進行專門的調整和試驗加以確定。
BOBST的光電架和光電開關的使用是一個非常好的例子。首先，它提供了非常穩定的光電架機構。同時，它的光電檢測機構經過嚴格的設計，角度和距離金箔表面的距離被固定下來，既方便了調節，簡化了控制，也為BOBST的高精度控制提供了保證。
3、為了實現高速控制，信號的反映時間和穩定性必須嚴格控制。
不同廠商的光電開關的反映時間差異很大，有的微妙級、有的毫秒級差異很大。如果光電開關信號傳輸到運動控制器的過程中又經過了中間繼電器，那么損耗的時間將不可忽視。
比如，高速燙金機設計速度為每小時6000張，每個周期就只有600毫秒，其中機械壓緊的過程至少要耗費2/5周期，那就只剩下360毫秒了。在這360毫秒中，包含的過程有：電機加速、金箔走位、光電尋標、信號轉換、傳遞和申請中斷、電機減速定位以及定位后金箔張力的舒緩等一系列過程。任何毫秒級的時間浪費都可能產生嚴重的后果。
為了降低電機啟停所占用的時間，高速燙金機一般選用功率比較大的伺服電機。這也是為什么BOBST會選用遠遠超過實際負載的大電機的理由。
4、金箔的走箔路徑的設計，對于定位精度的穩定性影響很大。
弧線走箔路徑設計對于提高走箔的穩定性有很大幫助。在燙金機高速運行過程中，伺服電機的加速過程非常迅速，送箔電機在極短的時間內將金箔送出，由于摩擦和慣性的原因，張緊裝置不可能立即將金箔張緊，在此過程中必然會存在一個金箔由緊變松，又迅速張緊的過程。如果在送箔路徑中使用直角過渡，那么，金箔由緊變松的過程會在過渡點產生彈跳，然后又迅速被張緊裝置拉緊，存在沖擊的拉緊過程會使金箔過度張緊。對于柔性介質的金箔超出彈性限度的拉緊將導致不確定長度的拉伸，引起定位誤差。弧線路徑設計則可以有效地避免這種狀況的發生。在金箔由緊變松的過程中，放松的金箔被分散到整個弧形路徑上，不會產生彈跳，也不會在張緊過程中產生張緊沖擊。
平緩的送箔過程給光電的準確尋標提供了前提，有利于精度和穩定性的提高。
5、燙金程序對精度的控制。
以上部分，探討了外部因素在高速全息燙金過程中對精度的影響。這些都是精度控制的前提。
程序在精度控制中的作用是非常關鍵的。它zui終實現精度控制。
（1）控制曲線的圓滑型特征。
控制程序必須實現伺服電機在啟動和停止過程中，按照圓滑的控制曲線運行，任何定位沖擊都可能導致定位誤差的加大。
（2）速度切換與尋標控制。在全息定位過程中必須實現可靠的定位速度的切換。尋標長度之外的金箔進給過程，必須在保證速度曲線圓滑的基礎上盡量提高速度為尋標定位過程爭取時間，進入尋標長度后，將速度穩定的降低到光電可以可靠的檢測到光標的速度。這里有兩個要點，*，轉換點必須。第二，必須在極短的范圍內尋得光標。因為每個周期留給全息定位的時間極短，低速時間過長會導致下一個周期無法正常進行，造成機器運行的混亂。
（3）定位補償。定位補償是一個應用級的問題。電化鋁的生產也存在誤差，導致標距從大卷到小卷的過程中有變化。另外，電化鋁由大卷變為小卷過程，會在走箔過程中產生拉伸與張力的變化。以上原因都需要通過定位補償來修正。定位補償占用低速定位時間。
總之，全息燙金過程看似簡單，事實上，整個過程涉及到紛繁復雜的細節因素，處理好每個細節才能做出*的燙金機。

關鍵詞：自動燙金機燙金機模切機光電開關控制器

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