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本帖最后由 师程工_李 于 2019-9-3 16:08 编辑
印包工艺分类——跟标套色
这一部分工艺是跟标套色。
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一、跟标——触发式：中断定长/中断定位，指令截止
在对印刷品进行加工时，因为图案已经印好，我们需要在印刷图案的某个特定位置进行压、切、涂胶等，这就要求我们在定位的时候，要以印刷图案为标准。
印刷品在印刷的时候，同时会在印刷品的边沿印刷标点，我们安装色标传感器后，即可读取色标位置。
中断定长是我们常用的一种跟标方式，它是指在到达色标位置之前，先运行一段距离，直到到达色标位置。色标信号会触发中断执行，再走一段固定长度、固定速度的距离。因为无论何种情况下触发色标，中断走的长度和速度都是固定的，所以跟标位置准确，高低速基本没有偏差，可以运行在更高的速度下。
配合EtherCAT探针功能，还可以做中断定位。使用探针锁存编码器数据，并计算出绝对位置，最后再执行绝对定位。这样不受PLC扫描周期影响。
中断定长需确保这段定长的长度和速度足够伺服减速定位，所以不能太短。这样就有一个问题，伺服定位的位置并不在色标传感器触发的位置。如果设备要求色标标点必须停在色标传感器位置，那中断定长的方式就不适用了。
由于中断定长每次必须切换到低速走一段定长，所以必然会降低运行效率，部分对于效率要求非常高的设备，中断定长不能满足跟标要求。
如果要求伺服定位时，色标必须刚好在色标传感器位置，那么就要采用另一种触发式跟标了。它同样使用色标信号触发中断执行，但不是走一段定长，而是直接截止指令，伺服急停定位。如果色标进来时，伺服运行的速度不同，有高速有低速，那么伺服定位的位置也会不同。所以在触发色标信号之前，必须先切换成一个固定速度运行，然后触发色标。
比如一个版长是100mm，那么我们先用DRVI指令运行98mm的长度，然后切换为PLSY指令匀速运行，直到碰到色标信号触发中断，脉冲禁止。如图1，可以明显看到两段指令。
对于具备运动控制功能的PLC，我们还可以引入S曲线加减速、基底频率等功能，将两段指令衔接得更平滑，运行更平稳，高效。如图2。
汇川H3U针对这方面功能还封装了专用指令。
这种方式我们常常会在色标中断执行的同时，再给伺服一个位置偏差清除的信号，消除随动偏差，第一时间定位完成。但与中断定长一样，切换低速运行导致它的跟标运行效率受到限制。
二、跟标——补偿式：偏差修正
对于高速跟标的场合，我们通常采用补偿式跟标方法。也就是在定长运行的基础上，采集每版色标基准位置与色标实际位置的偏差值，然后对下一次定位进行修正。这种方法高效、灵活，但算法复杂。不仅要准确算出偏差值，还要调整它的权重，并增加各种补偿量，用以弥补高低速下以及加减速过程中，色标传感器响应时间、打滑、张力波动等带来的偏差。
在计算色标偏差值时，首先要确定一个基准值，这个值可以专门增加一个寻标动作来取，也可以在运行后采集到的第一个色标位置来取。有了基准值，再将每一版的色标采样实际位置与之比较，得出偏差值。每一版都要计算和调整。这里要格外注意，比较的时候要用模数模式下的绝对位置去比较，而不是长度比较，否则将会产生累计偏差，越跟越远。
为获取准确的采样值，我们一般将色标信号接入牵引轴的驱动器上，使用伺服的探针功能来锁存编码器位置。
为屏蔽干扰信号，还需设置并计算正确的色标窗口。
这种跟标方式，由于在下一版定位之前，实际上已经把指令曲线提前规划好了，所以不需要切换低速，运行效率最高最平稳。
但是跟标精度受印刷精度影响很大，影响因素较多。
三、套色：套色系统，运动控制器，色标传感器/视觉系统
在印刷行业，因为色彩丰富，不同色彩之间要严格按照图案位置分别印刷，所以套色成为最重要的技术之一，自动套色技术取得普遍应用。
目前主流的电气套色技术大致可分为两类：采用套色系统+运动控制的，和单独采用运动控制器的。
在色标检测部分，大部分采用单光电进行偏差检测，少部分用双光电进行偏差检测。现在也有新技术使用视觉系统进行检测的。
若使用套色系统+运动控制的方式，需要额外增加一套套色系统。套色系统一般是基于DOS实时系统的专用控制器或者套色电脑，采集光电检测到的色标位置，并计算出偏差，然后送给运动控制器或者工控机进行处理。
套色系统输送偏差计算结果的方式一般有脉冲方式和高速总线方式。脉冲方式偏差分辨率低，精度不高，但是实时性高；高速总线方式偏差精度高，但是实时性稍差一些。
套色系统的形式也有集中式和离散式两种。
若单独使用运动控制器进行套色，则一般将色标信号直接接入伺服驱动器进行锁存，或者使用专用的色标采集模块，以此来获取色标的位置信息。
驱动器或者模块与运动控制器之间采用高速实时总线进行数据交互。扩展灵活，实时性好。
对运动控制器性能要求较高。大部分采用色标传感器检测色标，同时也出现采用视觉系统的新技术。
汇川目前采用双电眼+运动控制器+色标采集模块的方式进行套色，不需要额外增加套色系统。
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（下期内容：印包工艺分类——张力控制）
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