德产单张纸斯托拿烫金机烫印控制系统的开发与应用

　　原烫金机控制系统是一套完整的电气控制系统，把SIMOTION运动控制系统融入到原机控制系统中，需要解决系统之间的信号交互问题。烫金机的全息模式需要保证找标过程和跳步参数与原系统完全一致，这样系统才能正常工作，因而给系统改造带来很大的难度。经过多番尝试之后，决定把原系统的全息模式改为普通烫印模式，在SIMOTION系统中来实现全息模式的功能。SIMOTION系统与原系统的信号交互包括故障报警信号、找标成功信号、合压信号、操作按钮信号和指示灯信号。

　　烫金机跳步辊控制方式采用带偏差调节功能的凸轮同步控制方式，采用西门子SIMOTION运动控制系统保证跳步辊动态响应和控制精度。利用全息电眼检测电化铝全息图案的准确位置，首先进行找标，找标成功后进入跳步辊跳步程序。跳步辊跳步采用凸轮同步方式，以全息电眼信号和烫印滚筒零点信号确定同步起始位置，凸轮控制曲线由机械参数和跳步参数确定。在跳步过程中，全息电眼实时检测全息图案位置并进行偏差动态调节，达到烫印精度要求。找标和跳步过程中，出现打滑或电化铝规格错误等异常情况，系统进行实时声光报警。在程序设计过程中，需要知道跳步辊直径、烫印滚筒直径、合压点、齿轮比等机械参数。由于资料上无法查到相关参数，需要测量确定，关键参数合压点无法准确测量，只能大致测量出合压位置，需要在调试过程中反复测试以确定准确的合压点。

　　新增功能

　　(1)增加了烫印位置实时动态调节功能，如图3。设备原系统设计在调整烫印位置时，只能停机重新输入数字，由于位置测量和系统误差，需要反复修改多次才能套准，严重影响生产效率。改造后，新系统用触摸屏替代原键盘，在生产时可以不停机动态调节烫印位置，并且在保留原数字输入功能前提下增加上下调节触摸按键，自由选择调节幅度，极大地减少了烫印套准时间，提高了生产效率。

　　(2)增加了色标检测界面。针对全息电化铝规格误差和色标印刷问题引起的跑标现象，新系统增加了色标检测界面，通过曲线图实时显示烫印偏差值，使机台随时掌握烫印套准状况，并且能根据质量需要设定报警偏差值，实现跑标声光报警。

　　(3)增加了高级参数界面，如图4。设置跳步辊直径、辊径系数、跳步辊初始偏移值等参数，能够适应不同尺寸的跳步辊，从而从根本上解决了跳步辊磨损导致的烫印套印跑动现象。由于原系统在跳步辊直径减小1mm左右时就无法正常生产了，初步估计改造后每年可节约跳步辊采购费用约20万元。

　　(4)增加了历史报警画面，显示并记录故障报警信息。

　　(5)增加了维护信息画面，显示烫印滚筒及电机驱动器故障状态及故障代码。

　　项目效果

　　从实践上看，使用新系统后，连续生产“蓝芙蓉王”条盒全息烫印过程中，设备运行平稳，生产效率高，生产速度提高30%，全息烫印精度达到±0.07mm，且新系统人机界面友好，操作方便，大大降低了机台人员的劳动强度。

　　从推广上看，此次系统开发周期短，投资少，西门子SIMOTION运动控制系统运行稳定，可靠性高。目前，国内还有不少同类型斯托拿烫金机，因而本项目具有极强的推广价值。