鐳射膜版距波動大的解決方案

鐳射膜因其美觀、高檔等原因越來越成為煙包、藥包、食品包裝的選擇材料。因其而發展出來的新的工藝、研發出來新的設備層出不窮，這些新的技術已經為鐳射膜整個行業帶來一次技術的革命。例如 :
1. 連線濕復合-剝離-凹印-壓痕模切（或切大張）;
2. 放卷鐳射膜版縫定位拼接技術，來保證凹印機的連續生產；
3. 版距在線檢測及在線版距自動控制技術；
4. 無版縫模壓機，消除版縫將徹底的改變。
本文將就目前市場上鐳射膜的版距波動大的原因進行分析并提出解決方案，其它關于鐳射膜的新的技術將在以后予以討論。
一、目前鐳射膜的狀態：
常規激光模壓機版距波動范圍又多大呢？ 通過版距在線檢測系統，我們發現，常規模壓機生產出來的鐳射膜，每相鄰版距之間的波動會有±0.3mm，多的會達到±0.5mm，波動范圍達1mm；相鄰的兩個版面波動會呈現非連續的變化，幅度也達到±0.5mm，在一卷內，因為升降速變化，等因素，版距變化會達到1mm，2mm。
對于要聯線印刷時±0.5mm就太大了，在如此大的版距波動情況下，在濕復合單元的版距拉伸單元無法可靠的調節轉移后的版距達到凹印的要求，所以凹印單元會增加大量的印刷廢品。 版距穩定的問題從深圳勁嘉集團提出版距穩定的問題以來，已經有近八年的時間了。各個鐳射膜生產企業均投入大量的人力和物質資源去提高版距控制精度的問題，從目前各個廠家的效果看，都有提高，但是與理想狀態還有一定的差距。
二、影響版距穩定的因素有哪些？
◆生產工藝決定的。在激光模壓機生產時，pet材料在攝氏170°溫度下壓激光，pet高溫受熱變形而拉伸，馬上在攝氏20°急速冷卻定型，pet急速降溫而劇烈收縮，受熱拉長與受冷收縮同時作用在材料上，版距的變化就是這樣產生了。
◆張力的穩定性。前牽引張力大了版距會縮短，后牽引張力大了，版距會拉長。張力的波動會直接影響到版距的波動。
◆驅動系統速度穩定性。速度不穩定時會直接造成張力的波動，而影響到版距的波動。
◆pet材料的厚度均勻度，±2%的均勻度是正常的，厚薄均勻度的不同材料的伸縮率也是不同的。
◆版輥溫度的穩定和左右溫度的一致性。
◆冷卻輥穩定的穩定和左右溫度的一致性。
◆整機設備的制造精度。
◆設備結構是否適于生產版距穩定的鐳射膜。 [next]
三、解決方案：
1．速度的控制：
在驅動上采用伺服傳動控制系統：我們采用專業優化軟件，使驅動器的位置與速度達到更好兼容，使伺服驅動實現更好的動態響應及抗干擾特性。讓整機速度更穩定。
2．張力的控制：
在程序編制上：在優化硬件方案后，最關鍵的技術是控制運算算法，在控制算法上采用微分分差法和微分疊加法，使系統在工作中控制精度得到可靠保證。
3．要充分根據機械的傳動特性，增加各種克服機械阻力的補償算法。
4．設備結構設計：以版距穩定為設計第一要點重新設計設備：普通形式的激光模壓機和定版距的模壓機在機械結構上是有著本質區別的。版距自動控制形式的模壓機有六級張力控制，普通的模壓機有四級張力就夠了。
5．制造精度和裝配精度：加工中心加工主要部件，提高機械本身的制造精度和裝配精度是解決版距波動大的主要的手段。比如：國外最好的凹印機已經是800m/min的印刷速度了，我們國內還在攀登300m/min的印刷速度這個高峰，國內設備速度快了，機架晃動、橫向套色偏差大、飛墨、機械磨損嚴重、軸承易壞等等，這些均是制造精度和裝配精度不夠造成的，而自動化電氣控制系統做到600m/min是沒有問題的。機械設備的制造精度和裝配精度才是最基本的基礎技術，設備的制造精度越高穩定性就越好，電氣控制的穩定性也越好。
6．采用雙電眼式版距絕對值檢測，可靠準確，并可以自動剔除干擾信號，保證檢測的準確性。檢測系統就像是操作人員的眼睛一樣。可以隨時看到版距的大小，了解模壓狀態，由原來的生產后人工檢測為生產時的在線自動檢測，降低了廢品率，提高了生產效率。
7．版距閉環自動控制：在線實時檢測版距狀態，并實時反饋控制，實現版距自動控制。眾多因素會造成版距的波動，實時的版距閉環控制系統最大限度的降低了產品的廢品率。版距閉環控制技術是在版距檢測技術成熟的前提才可以應用的技術。是較為復雜的控制技術，即速度閉環控制、張力閉環控制和版距閉環控制三級閉環控制系統，相互之間既互為獨立又相互關聯，相互作用又相互的影響，要做到收斂穩定的控制系統，需要過硬的電控技術予以保障。
8. 電子軸傳動技術的應用會極大的提高傳動精度和控制精度，有望將版距控制精度提高到±0.1mm以內。電子軸傳動技術最早發源于90年代的歐洲。在包裝印刷行業，在1994年世界上第一臺無軸傳動技術應用在報刊印刷機上。隨著現代電子技術、光纖通訊技術和傳動控制技術的快速發展和成熟，該項技術開始在中國的市場上高端機械設備開始應用。
電子軸傳動又稱“無軸傳動”。它是由運動控制器通過總線通訊的方式控制伺服電機的旋轉速度、位置和轉矩。機械設備被省略了大量的傳動軸和齒輪；它應用于多電機、多工位驅動的設備上，用虛擬主軸的方式傳遞動力，各工位上的電機按照相同的相位角或相同的速度或工藝規定的特別同步方式進行運動的傳動技術。
電子軸傳動技術的應用將會給有關鐳射膜整個的生產流程和質量帶來革命性的進步。同樣電子軸傳動技術的應用已經開始給包裝印刷行業創造非凡的價值，而且這項技術會在未來非常長的時間里在更加廣泛的領域被應用。
結論：通過上述的工作，我們可喜的看到，版距控制精度大幅度提高，整體版距穩定趨勢在±0.15mm以內。在生產過程中，當因為各類因素造成版距波動超差時，版距自動控制系統會實時調整，迅速將版距控制在規定的范圍之內。


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