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摘要：無軸傳動技術(shù)也稱為虛擬伺服驅(qū)動技術(shù)，指的是特定的機(jī)械單元由特定的電機(jī)驅(qū)動，通過先進(jìn)的控制技術(shù)協(xié)調(diào)各驅(qū)動單元之間的相互關(guān)系，使各機(jī)械單元實現(xiàn)更精確、更靈活的協(xié)同運動。無軸傳動使用過程中的一般故障及解決方案。

關(guān)鍵詞：無軸傳動；機(jī)械；故障

0印刷機(jī)械無軸傳動概述

在近些年來隨著無軸傳動技術(shù)的不斷完善與成熟，與其相關(guān)的電子產(chǎn)品以及機(jī)械產(chǎn)品也在不斷地更新，通過兩者的相互結(jié)合，在很大程度上對機(jī)械的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了更加簡單的改進(jìn)。通過對結(jié)構(gòu)的簡化，使機(jī)械的直接組裝更為容易。無軸傳動技術(shù)在專業(yè)的領(lǐng)域和無軸伺服驅(qū)動技術(shù)只是對同一技術(shù)的不同說法，兩者并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。這項技術(shù)有明顯的優(yōu)點，如在傳動性能上具備更高的控制精度。這項技術(shù)又叫虛擬電子齒輪傳動，即無軸傳動是將齒數(shù)比轉(zhuǎn)化為電子比，通過現(xiàn)場總線借助通信技術(shù)加以控制，有效提高了傳動比的精準(zhǔn)程度。之前的印刷機(jī)往往需要配帶一個大齒輪驅(qū)動電機(jī)，因為齒輪傳動需要相互接觸，有接觸就會出現(xiàn)摩擦，這就會導(dǎo)致所有的機(jī)械部件的摩擦不斷增大。在齒輪傳動系統(tǒng)中，不可避免的滯后扭矩。其實齒輪的傳動在實際的工作的過程中是非常不穩(wěn)定，因為在實際的傳動過程中由于一些外界因素的影響往往會導(dǎo)致齒輪的側(cè)移現(xiàn)象，尤其實在機(jī)械的啟動和停止過程中，如果齒輪的規(guī)模太大再加上傳動軸過長，這兩種的相互配合會導(dǎo)致誤差的累積，使傳動的精度受到很大程度的影響。摩擦造成的誤差在傳統(tǒng)的傳動過程中是不可避免的，但在無軸傳動中，就不會出現(xiàn)這樣的狀況，這主要體現(xiàn)在無軸傳動方式的驅(qū)動和控制上。無軸印刷機(jī)經(jīng)過不斷改進(jìn)，最終確定為一種與其他部件完全不相干的結(jié)構(gòu)，再加上其驅(qū)動系統(tǒng)直接由控制器同步控制，完全沒有機(jī)械間的摩擦，所以無軸傳動技術(shù)要比傳統(tǒng)的齒輪傳動的精度高。無軸傳動系統(tǒng)不需要潤滑齒輪箱，但對于每個驅(qū)動的電機(jī)必須要設(shè)置同步驅(qū)動單元，以保證傳動的穩(wěn)定性。各同步驅(qū)動單元相互之間不會干擾，避免了傳動過程中的誤差積累。在如今的印刷機(jī)中，都會附帶一個編碼器，它包含超過3300000個脈沖，意思就是每旋轉(zhuǎn)一周可分為3300000步，可見精度有了相當(dāng)大的提高。

伺服驅(qū)動系統(tǒng)具有高精度和矢量化，可以非常精確的位置控制、比例控制和速度控制。光電信號通過各驅(qū)動單元在同一時間進(jìn)行同樣的控制，使得驅(qū)動系統(tǒng)的運行保持高度的同步性，極大的減少了傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷造成的驅(qū)動誤差，另外可以通過傳遞介質(zhì)的振動來傳遞信號，這種改變比在需要通過實際的物體來傳遞裝置的張力。調(diào)節(jié)輥同步協(xié)調(diào)光電信號采集和傳輸?shù)母鱾€驅(qū)動單元，通過無噪聲的光纖電纜來完成，不再使用主減速箱和傳動扭矩驅(qū)動。單元張力輥同步協(xié)調(diào)改進(jìn)，為調(diào)節(jié)各傳動單的速度提供了極大的方便。通過不斷地改進(jìn)，無軸傳動技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用在實際生產(chǎn)當(dāng)中，在很大程度上減輕了勞動者的作業(yè)強(qiáng)度。用戶界面簡單，操作人員在電腦的觸摸面板，操作控制功能模塊，集中控制整個印刷過程。根據(jù)操作系統(tǒng)的自動操作狀態(tài)，有效提高了產(chǎn)品品質(zhì)。通過工作實踐，圖形用戶界面被簡化，即使復(fù)雜的設(shè)備系統(tǒng)，印刷單元的操作人員也可集中精力應(yīng)對整個印刷工藝生產(chǎn)。在印刷調(diào)試的時間上得到大幅度的縮減，這些都是依靠機(jī)器的智能化得以實現(xiàn)，工作人員把精力更多地放在觀察機(jī)器的運作上，直接的效果是設(shè)備的故障率降低。同時，實時的檢測系統(tǒng)使得工作人員會及時發(fā)現(xiàn)問題，在短時間內(nèi)進(jìn)行解決。通過不斷地對各種技術(shù)的攻破，使得獨立傳輸和A/C伺服無軸印刷技術(shù)也在不斷的發(fā)展和完善，目前世界上已經(jīng)成功地應(yīng)用在加工和包裝印刷行業(yè)。我國雖然也在大量使用此類技術(shù)，但對于無軸傳動的核心技術(shù)并沒有真正研究透，當(dāng)前大部分無軸印刷機(jī)都是從國外進(jìn)口的。所以應(yīng)該了解世界無軸傳動印刷技術(shù)的發(fā)展趨勢，了解無軸傳動技術(shù)設(shè)備的核心技術(shù)，對于我國成為機(jī)械制造強(qiáng)國會有很大幫助。沒有專用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實時運動控制軸獨立于其他現(xiàn)場總線接口驅(qū)動，數(shù)量有限，現(xiàn)場支持，但也存在一些不足之處。控制網(wǎng)絡(luò)和其他應(yīng)用程序，如INTERBUS總線網(wǎng)絡(luò)控制，沒有特殊的話，一些更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和必然。傳輸SHA的配置和集成極限增長系統(tǒng)性能與成本。現(xiàn)場總線的帶寬和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性很難實現(xiàn)平衡和折衷，基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線，因此，經(jīng)過幾年的努力，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到認(rèn)可。工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線的安裝和應(yīng)用是解決工業(yè)自動化故障的關(guān)鍵，同時應(yīng)逐步把它的相對價格降低。有理由相信，在不久的將來，在以太網(wǎng)技術(shù)中，大量的非驅(qū)動技術(shù)將會出現(xiàn)在人們面前。

1驅(qū)動故障解決方法

在印刷技術(shù)的不斷更新下，世界各國相關(guān)企業(yè)的競爭也在一天比一天嚴(yán)酷，公司投入巨資購買羅蘭Uniset75印刷單元，驅(qū)動系統(tǒng)是德國包米勒（Baumuller）系統(tǒng)。包米勒同步傳動系統(tǒng)包括部件的電機(jī)、變頻器、驅(qū)動控制器、編碼器系統(tǒng)、公交系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和相關(guān)的硬件診斷軟件。在多年的印刷工作中，遇到的各種問題和相關(guān)經(jīng)驗，可以匯總為3個方面。1.1首先要知道同步驅(qū)動技術(shù)的各個組件（1）電機(jī)。通常AC電機(jī)（DS/DA）符合行業(yè)規(guī)定的要求，主要為整個系統(tǒng)直接或通過能量轉(zhuǎn)化來提供動力，還能對旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行確定，印刷設(shè)備通常情況下使用交流異步電機(jī)或是交流同步電機(jī)。一個自主運行的機(jī)器對于問題的排查，假如不能一眼看出問題的所在，需要從動力系統(tǒng)開始進(jìn)行檢驗，看是否因為控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定而使電機(jī)不能進(jìn)行正常的工作，倘若動力系統(tǒng)沒有問題則需要對以下的控制系統(tǒng)進(jìn)行逐個排查。（2）驅(qū)動控制器。驅(qū)動器對電動機(jī)進(jìn)行電流、速度和未知數(shù)字控制。每臺電機(jī)需要一臺單軸控制器，使電源裝置或電源模板成為一個完整的伺服放大器，進(jìn)行電流速度和位置控制，通常來講電機(jī)需要安裝在驅(qū)動控制器的上面，而它又需要依靠控制器來進(jìn)行控制，所以控制器在整個系統(tǒng)中非常重要。只要驅(qū)動控制器出現(xiàn)故障，即便是驅(qū)動器和電機(jī)都正常，也不能正常的進(jìn)行工作。（3）同步驅(qū)動器。同步驅(qū)動器進(jìn)行不斷的信息與數(shù)據(jù)的交換，為電機(jī)驅(qū)動器提供數(shù)據(jù)參考，從而得以控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、加速度、位置等，實現(xiàn)多臺電機(jī)的同步驅(qū)動，同步驅(qū)動器充當(dāng)著一個連接作用，他把控制器的信號就行轉(zhuǎn)換，之后把控制信號的動作傳遞到電機(jī)，三者的相互作用，使得電機(jī)能夠按照需要進(jìn)行運轉(zhuǎn)。（4）編碼器。編碼器是一個測量元件，可以用來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速位置。根據(jù)應(yīng)用情況安裝在負(fù)載側(cè)、電機(jī)的傳動輸出一側(cè)。（5）變頻器。變頻器的應(yīng)用很廣，但是主要用來對電機(jī)進(jìn)行控制，工作原理是采用變頻器作為控制電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。數(shù)字控制器的控制信號被轉(zhuǎn)換為固定頻率和工作電流。

1.2確定主電機(jī)故障或通信故障

使用專用診斷系統(tǒng)，對故障原因進(jìn)行初步診斷，以確定主電機(jī)故障或通信故障。對于電機(jī)故障的診斷及排查，依靠計算機(jī)來進(jìn)行，是目前較為成熟和普遍的一種方式。在診斷過程中，通過智能檢測，相應(yīng)的計算機(jī)會存儲相關(guān)的數(shù)據(jù)，主要包括電機(jī)工作中的電流以及平均轉(zhuǎn)速，甚至可以測出在一周的運轉(zhuǎn)過程中，電機(jī)在每一位置的速度。在故障的部件中，通常溫度會有所升高，表現(xiàn)在轉(zhuǎn)換器以及其他傳動單元的溫度，都會有所記錄。診斷系統(tǒng)還會對所監(jiān)測系統(tǒng)的控制信息進(jìn)行記錄，比如位置和轉(zhuǎn)速實際值和給定值之間的差值。當(dāng)電機(jī)發(fā)生溫度控制問題時，故障代碼為575，這時可在BAUDIS電腦里面查看相關(guān)電機(jī)溫度參數(shù)代碼1682，如果該參數(shù)值異常，則說明電機(jī)超溫或熱敏電阻有問題。

1.3快速確定故障排除的大致方向

驅(qū)動程序控制器、指示器信息、故障代碼至關(guān)重要，并能快速確定故障排除的大致方向。包米勒傳動控制系統(tǒng)一般采用三驅(qū)動控制器，包括MDC單電機(jī)驅(qū)動控制器；同步驅(qū)動為主軸印刷機(jī)功能的MDS，電機(jī)控制組編碼器同步；對整個機(jī)床主軸位置速度信號驅(qū)動的仿真功能。2依靠遠(yuǎn)程診斷技術(shù)進(jìn)行專業(yè)診斷在當(dāng)今時代網(wǎng)絡(luò)對于人們已越來越熟悉，網(wǎng)絡(luò)時代的到來，使印刷機(jī)的遠(yuǎn)程診斷和技術(shù)服務(wù)成為可能，無論你在什么地方，只要告知印刷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，專業(yè)工程技術(shù)人員就可以進(jìn)行技術(shù)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程診斷有2大優(yōu)點，首先參與網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程診斷的人都是生產(chǎn)企業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員，彌補(bǔ)了非專業(yè)人員的技術(shù)缺陷；其次效率提高，避免了不知如何尋找故障所額外耗費的時間，將故障造成的停機(jī)損失降到最低。

作者：郎亮 單位：江蘇新華報業(yè)傳媒集團(tuán)有限公司