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如何实现完美的印刷图像?Faulhaber驱动打标流程稳定运行

   日期:2021-05-13     来源:工控之家网    作者:工控之家    评论:0    
核心提示:电缆要接到哪里?工业生产公司一般无法解答这个问题。无论是气候调节系统的电源线,还是装配线的安全电路,都必须在配电箱中一目了然,即便安装十年之后也应如此。 为此,德国魏德米勒(Weidmüller)公司开发了一种打标系统,能确保这一点。该公

电缆要接到哪里?工业生产公司一般无法解答这个问题。无论是气候调节系统的电源线,还是装配线的安全电路,都必须在配电箱中一目了然,即便安装十年之后也应如此。

为此,德国魏德米勒(Weidmüller)公司开发了一种打标系统,能确保这一点。该公司的喷墨打标系统“PrintJet ADVANCED”是全球唯一一款可以在金属和塑料(彩色)材料上打标的设备。值得一提的是,该系统安装了两台FAULHABER电机,能确保材料在打印和定影单元之间精准输送。

               

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此外,几乎所有的元件都集成在配电箱中:电缆、保险丝、继电器、变压器和接点。只有当它们都连接良好,才能确保电气电子部件能正常工作并持续运行。当然,现在的布线都是用电脑设计的,同时系统还能对部件标签内容进行设计。魏德米勒开发了一款M-Print®PRO软件,可将标签内容以适当的格式发送到工业兼容的专用打印机上。

                

高温聚合反应

魏德米勒新一代打印机PrintJet ADVANCED(公司内部缩写为PJA)有四个墨盒,分别是黑色、蓝绿色、品红和黄色。在多通道打印中,打印头会将这些颜色打印到材料上,这与普通办公室打印机截然不同。这些墨水并非普通的墨水,而是由公司独立研发。尽管和普通墨水一样是水基的,但它们对不吸水的表面进行了设计。

 

普通的墨水会在纸上留下水迹,但这种墨水不会,它们通过高温方式被固定住并发生聚合反应。因此,墨水中的分子会凝结为长而稳定的墨链,这一反应主要通过红外线和高温来触发。经过以上处理,印记会变得耐洗、耐擦,能抵抗汽油、钻机机油、手汗、丙酮、多种溶剂、清洁剂,以及化学品腐蚀。所以,聚合过程决定了印记的耐久性。

 

“打标后的塑料或金属标记会从一个带有红外线辐射器的定影装置中经过,并在预设温度下曝露几秒钟,不过金属标记需要的时间更长”,魏德米勒打标机和工具部的首席研发人员Michael Gockel对定影过程进行了描述,“在这个过程中,最为关键的是需要具备精准、可重复的通道,以确保施加的热量是恒定的。如果卡片通过的速度过快,定影会不完整,墨水就会不牢固。如果情况相反,施加的热量过多,材料将受到不必要的高温影响。”

     

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打标后的塑料或金属标记会从一个带有红外线辐射器的定影装置中经过,并在预设温度下曝露几秒钟

                  

为了避免以上两种情况发生,用于驱动卡片并将其输送至定影装置的电机需保证其运行绝对平稳,FAULHABER 2619型直流电机解决了这一问题。该电机为扁平转子电机,长度仅7毫米,内部集成的转速控制器确保了在高输出扭矩时转速的恒定性,同时也保证了即使在负载下,输出功率也能保持统一。再加上12毫米的减速机,整个驱动系统的长度小于两厘米,这对于需要将很多技术集成到最小空间的特殊打印机来说,是一大关键优势。如果采用传统技术,驱动系统的长度可能需要两至三倍。

               

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上述的定影装置电机也能使卡片在打印单元中同步进行输送

                   

完美的转速控制

在打印工作开始时,一张载有200片独立标签的多个板卡将从胶卷盒中落到传送带上,并在打印中被输送至起始位置。“之前我们在这条较短的传送带上用的是普通电机,但其转速与设置点存在高达20%的偏差,要对其进行补偿极为困难。有了FAULHABER新款电机,我们无需进行补偿,也不需要在运输过程中进行额外调整。”

 

上面的定影装置的电机也能使卡片在打印单元中同步进行输送。打印单元对电机的要求和对定影装置的要求非常相似。在参考过程中会先检查起始位置,接着打印单元中的卡片会向前输送,开始打印。

 

“通过位置参考可以精准地放置材料和标签”,Michael Gockel解释道,“为了确保打印头始终到达正确位置,多卡片的输送必须绝对精准。”

 

之前,打印单元和定影单元是独立控制的,现在两者之间能顺利运行,因为“打印和定影”区域的两台电机完全一样,确保了输送平稳过渡,无需进行额外支持。“这两个单元的性能数据被整合到了控制软件中,”开发经理解释道,“有了可靠的驱动功能,就无需进行额外控制或程序调整,因为它们能自动同步运行。”

                   

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FAULHABER 2619型直流电机

                         

针对客户需求进行定制调整

FAULHABER的专家也参与了PJA的研发,他们并非简单地提供常见的详细建议和针对具体应用的驱动设计。

“为了让电机与打印机完美匹配,我们对电机进行了相应调整”,FAULHABER项目监管人Thomas Kraus说,“例如,我们调整了接头和绞线,为电缆安装了应力消除装置,调整了电机输出轴的长度,并电机上门安装一个用于固定轮子的平面。

此外,我们还对控制电路板的参数和控制频率进行了调整,以尽可能地获得最佳的同心度。因此,该装置具有集成的转速控制功能,可以确保不同重量的塑料和金属卡片以正确的速度稳定传送。Michael Gockel对这些技术交流记忆深刻:“双方的合作非常密切,取得了极大的成功。”

 
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