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東洋電機(jī)產(chǎn)品VF64及ED64在無(wú)軸傳動(dòng)新聞?shì)嗈D(zhuǎn)機(jī)上的應(yīng)用論文
1.公司簡(jiǎn)介
東洋電機(jī)制造株式會(huì)（TOYODENKISEIZOK.K）成立于1918年，當(dāng)時(shí)肩負(fù)著日本鐵路車(chē)輛用電氣機(jī)器的國(guó)產(chǎn)化的使命。從那時(shí)起，就以新穎技術(shù)為核心，公司一直是獨(dú)特的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家，不斷向前邁進(jìn)。此外，在一般工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)保改良和信息處理的領(lǐng)域中，作為電機(jī)廠(chǎng)家，不斷作出不懈的努力，在廣泛的領(lǐng)域上提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，以便產(chǎn)業(yè)和社會(huì)能得到進(jìn)一步的發(fā)展。
2.無(wú)軸傳動(dòng)新聞?shì)嗈D(zhuǎn)機(jī)特點(diǎn)
(1)4色彩色印刷機(jī)的各彩色印刷裝置的左印刷輥和右印刷輥由高精度同步定位控制器來(lái)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紙張傳送機(jī)構(gòu)的滿(mǎn)負(fù)荷無(wú)軸化。
(2)在彩色印刷部上實(shí)現(xiàn)了在印刷過(guò)程中不用停機(jī)就可以離脫印刷裝備，參入裝置，進(jìn)行印版替換等功能。
(3)采用了不用停機(jī)即可在運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)地調(diào)節(jié)各印刷裝置的位相和原點(diǎn)位置的方式。
(4)裝備了在印刷過(guò)程中可以微調(diào)整印刷輥的同步位置，補(bǔ)正印刷版的安裝誤差以及由紙張的伸縮引起的印刷偏差的register控制功能。
(5)由于使用了永磁同步型步電機(jī)「ED馬達(dá)」，使電機(jī)的體積減小，重量減輕，中心高降低,驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)軸器減速機(jī)等傳動(dòng)設(shè)備的大幅削減使機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
(6)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定，原點(diǎn)位置的變更等由人機(jī)交互界面（HMI）進(jìn)行顯示控制。
3．概要
3.1機(jī)械結(jié)構(gòu)
(1)塔型4色彩色印刷裝置1套
(2)紙張折疊裝置1套
(3)給紙裝置1套
(4)送紙裝置1套
(5)收紙裝置1套
(6)張力控制裝置1套
3.2控制盤(pán)及主要控制產(chǎn)品
本電器產(chǎn)品的控制裝置的組成如下：
(1)主控制裝置1套FA控制器「μ-GPCH」（主）OmronPLC「CV1000」
(2)主控制輔助裝置1套FA控制器「μ-GPCH」(副）Master脈沖分配裝置「MPDU6S」
(3)變換器控制裝置1套正弦波變換器「VF61R-31544」
(4)印刷部電動(dòng)機(jī)裝置4套變頻器「ED64-2244SDS」
(5)印刷部電抗器4套
(6)紙張折疊控制裝置1套變頻器「ED64-4544SDS」
(7)送紙控制裝置1套變頻器「VF64-1144」
(8)收紙控制裝置1套變頻器「VF64-5R544」
(9)張力控制裝置1套變頻器「VF64-2244」
3.3電動(dòng)機(jī)本系統(tǒng)采用的電機(jī)如下：
(1)印刷部EDM6P22kW1420rpm8臺(tái)
(2)紙張折疊部EDM6P45kW1420rpm1臺(tái)
(3)送紙羅拉IM4P11kW2000rpm1臺(tái)
(4)收紙羅拉IM4P5.5kW2000rpm1臺(tái)
(5)張力控制部IM4P22kW2000rpm1臺(tái)
3.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在主回路上，由315kW正弦波變換器「VF61R-31544」把穩(wěn)定的直流電源供給各變頻器「ED64SDS」以及「VF64」上。「VF61R」正弦波變換器擁有電力回生，抑制高頻出現(xiàn)等特點(diǎn)。
使用同步定位功能的印刷部及紙張折疊部，使用的是「ED馬達(dá)」和「ED64SDS」驅(qū)動(dòng)器，使用速度控制功能的送紙部收紙部張力控制部，使用的是「VF64」矢量控制變頻器。主控制盤(pán)的FA控制器「μ-GPCH」，以及主控制輔助盤(pán)上的「μ-GPCH」是由通信網(wǎng)絡(luò)「D-RING」連接在一起，控制著整個(gè)系統(tǒng)。「μ-GPCH」和「ED64SDS」以及「VF64」變頻器使用JEMA標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)「JPCN-1」來(lái)互相通信、傳送訊息。
關(guān)于對(duì)起定位控制的部分是由「μ-GPCH」進(jìn)行速度位置指令的PG主信號(hào)的輸出，把這些由主脈沖分配裝備「MPDU6S」來(lái)分配脈沖信號(hào)，經(jīng)由光纖分配到各變頻器和驅(qū)動(dòng)器。脈沖信號(hào)將作為速度和位置的基準(zhǔn)信號(hào)，「ED馬達(dá)」上安裝的高分辨率的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的信號(hào)作為反饋信號(hào)，由「ED64SDS」驅(qū)動(dòng)器中內(nèi)蔵的「VFC64SDS」控制器來(lái)實(shí)行同步定位控制。
3.5runningplatechange
「runningplatechange」是無(wú)軸傳動(dòng)機(jī)所擁有的功能中最有特點(diǎn)的功能，這也是許多廠(chǎng)商把傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)改進(jìn)成無(wú)軸傳動(dòng)的原因所在。runningplatechange以及flyingpresschange等功能是指在印刷過(guò)程中不停止機(jī)械，把目前參與印刷的裝置脫離傳動(dòng)結(jié)構(gòu)并且停止轉(zhuǎn)動(dòng)，在完成安裝新印刷刻板后，進(jìn)行單獨(dú)啟動(dòng)加速，加入?yún)⑴c印刷的版面替換功能。
為了實(shí)現(xiàn)邊印刷邊變更紙張印刷內(nèi)容，此功能對(duì)于版面交換次數(shù)繁多的新聞報(bào)紙印刷廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，是非常方便、實(shí)用的功能。
(1)參入裝置安裝新印刷板面的印刷裝置的啟動(dòng)増速，與印刷中的裝置同速度的情況之下實(shí)行位相匹配（原點(diǎn)匹配）。位相大體相同時(shí)開(kāi)始進(jìn)行同步定位控制，并且在允許誤差范圍內(nèi)在紙上加印圧后開(kāi)始印刷。
(2)脫離裝置脫離裝置把印圧關(guān)閉，把同步定位控制解除后，単獨(dú)實(shí)行減速停止，完成runningplatechange。
3.6registercontrol即使是同步定位控制實(shí)現(xiàn)了更高精度，全彩色印刷中的印刷精度是也依賴(lài)于4色彩色印刷部的各印刷刻板的安裝精度。通常的做法是把印刷出來(lái)的紙張進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控來(lái)檢出印刷刻板的位置偏差，把印刷刻板上下方向調(diào)整，左右方向調(diào)整來(lái)設(shè)定的伺服電機(jī)的啟動(dòng)，進(jìn)行上下左右微調(diào)色。
同步定位控制是在印刷過(guò)程中把各印刷裝置的主信號(hào)對(duì)應(yīng)的相対位置（位相）以0.01mm為単位微調(diào)整的功能。
3.7ＥＤ馬達(dá)（永磁式同步電動(dòng)機(jī)）為了實(shí)現(xiàn)的無(wú)軸傳動(dòng)機(jī)的最大特點(diǎn)「runningplatechange」的功能，有必要把印刷裝置的左印刷輥和右印刷輥分別驅(qū)動(dòng)，但以前使用的感應(yīng)馬達(dá)的外形尺寸大而且在機(jī)械上安裝是有難度的。為此這次采用了新的小形輕量高效率的「ED馬達(dá)」與「ED64SDS驅(qū)動(dòng)器」，解決了安裝空間尺寸的問(wèn)題。
4.結(jié)束語(yǔ)
此產(chǎn)品是在德國(guó)舉辦的drupa2000展會(huì)上展出的最新式無(wú)軸傳動(dòng)化驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。本電器品是采用新開(kāi)發(fā)的「ED馬達(dá)」，把馬達(dá)小形化，可以實(shí)現(xiàn)runningplatechange先進(jìn)的功能。今后，進(jìn)行無(wú)軸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程中，有很深遠(yuǎn)的意義。
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