印刷机械无轴传动技术及驱动故障解决对策

王敏涛

（淄博市技师学院，山东 淄博 255013）

1 无轴传动技术在印刷机械上的应用优势

1.1 无轴传动技术

无轴传动技术又称作无齿轮传动技术，主要指在印刷机中每个机组或者说滚筒甚至棍子的动力都是互不影响，独立存在的。它们分别有单独的伺服电机，当运动控制器发出程序指令后，根据这些指令分别进行驱动。无轴传动技术包括电子电力技术、同步驱动技术等在内的多种先进技术，构成了综合的传动体系，它既能主动优化机电系统，也能适应机械运动系统的要求。

1.2 传统印刷的技术缺陷

传统的传动技术又称作机械传动技术，在这种技术模式下，普通印刷机往往需要配带一个大型齿轮驱动电机，但是齿轮传动在互相接触的过程中会产生摩擦，而机械部件的不断运转会造成摩擦的不断累积，当齿轮进行传动时，摩擦会难以避免地造成机械滞后。再加上齿轮传动是不稳定的，在实际的传动过程中，一旦受到外界因素干扰，齿轮就会出现侧移。尤其是在机械的启动和停止过程中，侧移现象出现得更加频繁。由于齿轮一般规模较大，而传动轴又较长，两方面的配合会导致误差不断累积，长此以往，很大程度上会影响传动的精准度，并且影响印刷机的整个运行系统。

1.3 无轴传动技术的特点分析

（1）结构简单，降低制造成本

无轴传动技术，可以简化印刷机的传动装置。与传统印刷机相比，无轴传动省去了皮带传动，尤其是可以省去齿轮传动机构。因此印刷机械的运转、操作、安装、部件调试、机械维修和保养过程中都可以以每个色组为单位。从而实现优化结构、平稳运转的效果。另外，无轴传动也可以省去大型齿轮驱动电机，降低印刷机的制造成本。

（2）提高印刷机平稳性

传统印刷机因为不断累计的机械震动，会导致印刷机的传动精度受到影响。而无轴传动由于没有机械传动印刷机的传动精度不受影响。另外，无轴传动是由计算机控制电机驱动器，可以提高交流电动机的控制精准度，通过电脑程序对各个电机的控制程度进行优化，保证印刷机平稳运转，提高印刷质量。

（3）设计人性化，易于操作

无轴传动技术由工业电脑控制电机驱动，可以减少人工操作环节，能很好地减轻相关工作人员的工作强度。

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（4）耗能较少，维修和养护方便

使用无轴传动技术，可以减少机械部件的摩擦，大大减少机械设备在安装、维修和养护方面的次数，节省因机械故障停机而耽误的时间，从而提高印刷工作效率，控制维修成本。

2 无轴传动系统在印刷机械上的具体应用

2.1 硬件设备

无轴传动系统的硬件设施主要包括电机驱动器、运动控制器以及执行伺服电机。无轴传动系统的关键在于构建系统控制平台，在此基础上通过算法软件实现系统控制。软件的算法和实现方式是相对比较丰富的。而硬件平台，作为控制系统的基础，也在系统运行中起着非常重要的作用。

（1）电机驱动器

电机驱动器的控制能力、响应时间和动态性能决定了电机驱动器的主要系统。另外，驱动器具有多种优点，如高分辨率反馈、安全性高等。这些优点使电机驱动器能够保证各个电机高精度的同步运转。

（2）运动控制器

运动控制器的功能比较多样化，如电子齿轮、点动功能、过程控制等。

（3）伺服电机

2.2 同步控制技术

印刷机械是高精密的机械产品，要求光机电一体化，对速度和质量都有较高的要求。

SERCOS协议具有标准化和国际化的特点，是目前最适合同步和协调控制的串行实时通信协议。对于不同制造商生产的产品，它可以实现数字驱动器与控制器的无障碍操作，从而发挥设备的最佳功能。

2.3 驱动级数的自适应控制

在无轴传动的整个系统运行中，自适应电机能够给系统运转提供动力。耦合性是机电系统的基本特点之一，可以通过各种凸轮曲线实现对机械的数字控制。在驱动技术的实际应用中，应当全面配合无轴印刷的结构体系，全面控制驱动的精准度，另外要对设备的整体性能做出全面检测。

首先，印刷前，全面分析相关参数，保证驱动运行正常进行。

另外，要调整控制系统，使其处在最为合适的状态，可以全面配合各个机控系统。

3 无轴传动技术的驱动故障

3.1 首先要掌握同步驱动系统的构成组建

（1）电机

无轴传动的同步驱动系统是标准电动机，通常情况下，AC电机可以为整个系统提供动力，也能确定旋转位置，控制机械速度和机械转动情况，是机械的受控执行机构。

印刷机械一般使用交流同步电机或者交流异步电机。在机器出现故障时，如果不能明确故障部位，那么首先需要从动力系统开始排查。先检查控制系统的参数设定，确定电力系统没有故障之后，再对其他的控制系统进行排查。

（2）驱动控制器

驱动器是数字控制组件，可以控制电动机的电流、速度和位置。每台电机都有一台单轴控制器（M-Drive）。通常情况下，电机安装在驱动控制器上面，而它又受到控制器的控制。因此，控制器在整个系统的运行中起着非常重要的作用。如果驱动控制器无法工作，那么驱动器和电机也会受到影响不能正常运转。

（3）编码器

作为一个测量元件，编码器可以测量电机的转速位置。

3.2 确定驱动系统的故障方向

驱动控制器主要有3种：MDS、MDC和MDS-C。其中，MDS可以同步控制小组内的电机，MDS-C可以提供整台机组主轴的位置和速度信号。3种类别的驱动器，其内部面板的布局没有多大差异，在正常状态下和故障状态下会发出指示信号。当故障发生时，不同的故障类型有相应的代码。如，“144”和“141”表示编码器出现了问题，要对其进行复位恢复，如果复位恢复不起作用则要更换新的主电机编码器；“200”则表示某一驱动控制器断开，需要进行复位恢复。

3.3 分析驱动系统的故障以及成因

借助驱动诊断系统，对无轴传动印刷机进行初步诊断，可以有效地排查驱动故障。因此，在掌握故障成因后，要对故障类型进行分类。一般故障类型主要分为主电机故障、通信故障等。在实际操作中，诊断首先需要收集相关数据信息，如电动机的相关数据。

总之，无轴传动技术在印刷机械方面的应用十分重要，它不仅能全面提高印刷效率，而且相较于传统印刷系统有十分明显的技术优势，它不仅能有效减轻机器磨损，保证操作便捷简单，更能降低生产成本，增强印刷机的平稳性。在使用该技术时，应当对无轴传动技术的硬件设施和设备体系辅助同步控制技术有全方位的了解，从而全面提高印刷机工作效率。当无轴传动技术出现驱动故障的时候，技术人员要及时做出故障原因排查，根据相关专业知识，尽量减少印刷机停机时间，稳步提高无轴传动印刷机的生产效率，推动印刷行业的快速发展。