镭射膜的版距波动大的原因分析与解决方案

     镭射膜因其美观、高档等原因日益成为烟包、药包、食品包装的最佳选择材料。因此用于镭射膜的新设备、新也层出不穷，由此带来了镭射膜行业一次技术革命。例如：
     1. 连线湿复合-剥离-凹印-压痕模切（或切大张）；
     2. 放卷镭射膜版缝定位拼接技术，来保证凹印机的连续生产；
     3. 版距在线检测及在线版距自动控制技术；
     4. 无版缝模压机，消除版缝……
     本文将针对目前市场上镭射膜的版距波动大的原因进行分析并提出解决方案，其它关于镭射膜的新技术将在以后逐一论述。
     一、目前镭射膜的状态：
     常规激光模压机版距波动范围有多大呢？
     通过版距在线检测系统，我们发现，常规模压机生产出来的镭射膜，每相邻版距之间的波动会有±0.3mm，多的会达到±0.5mm，波动范围达1mm；相邻的两个版面波动会呈现非连续的变化，幅度也达到±0.5mm，在一卷内，因为升降速变化等因素，版距变化会达到1mm甚至2mm。
     当要联线印刷时，±0.5mm就太大了，在如此大的版距波动情况下，湿复合单元的版距拉伸单元无法可靠地调节转移使版距达到凹印的要求，所以凹印单元会出现大量的印刷废品。
     从深圳劲嘉集团提出版距稳定的问题以来，已经有近八年的时间了。各个镭射膜生产企业均投入大量的人力和物力去提高版距控制精度的问题，从目前各个厂家的使用效果看，虽有改善，但是与理想状态还有一定的差距。
     二、影响版距稳定的因素有哪些？
     1．生产工艺决定的。在激光模压机生产时，PET材料在摄氏170℃温度下压激光，PET高温受热变形而拉伸，马上在20℃急速冷却定型，PET急速降温而剧烈收缩，受热拉长与受冷收缩同时作用在材料上，版距的变化就这样产生了。
     2．张力的稳定性。前牵引张力大了版距会缩短，后牵引张力大了，版距会拉长。张力的波动会直接影响到版距的波动。
     3．驱动系统速度稳定性。速度不稳定时会直接造成张力的波动，而影响到版距的波动。
     4．PET材料的厚度均匀度，±2%的均匀度是正常的，厚薄均匀度的不同材料的伸缩率也是不同的。
     5．版辊温度的稳定和左右温度的一致性。
     6．冷却辊稳定的稳定和左右温度的一致性。
     7．整机设备的制造精度。
     8．设备结构是否适于生产版距稳定的镭射膜。
     三、解决方案：
     1．速度的控制：
     在驱动上采用伺服传动控制系统：我们采用专业优化软件，使驱动器的位置与速度达到更好兼容，使伺服驱动实现更好的动态响应及抗干扰特性。让整机速度更稳定。
     2．张力的控制：
     在程序编制上：在优化硬件方案后，最关键的技术是控制运算算法，在控制算法上采用微分分差法和微分叠加法，使系统在工作中控制精度得到可靠保证。
     3．要充分根据机械的传动特性，增加各种克服机械阻力的补偿算法。
     4．设备结构设计：以版距稳定为设计第一要点重新设计设备：普通形式的激光模压机和定版距的模压机在机械结构上是有着本质区别的。版距自动控制形式的模压机有六级张力控制，普通的模压机有四级张力就够了。
     5．制造精度和装配精度：加工中心加工主要部件，提高机械本身的制造精度和装配精度是解决版距波动大的主要手段。比如：国外最好的凹印机已经是800m/min的印刷速度了，我们国内还在攀登300m/min的印刷速度这个高峰，国内设备速度快了，机架晃动、横向套色偏差大、飞墨、机械磨损严重、轴承易坏等等，这些均是制造精度和装配精度不够造成的，而自动化电气控制系统做到600m/min是没有问题的。机械设备的制造精度和装配精度才是最基本的基础技术，设备的制造精度越高稳定性就越好，电气控制的稳定性也越好。
     6．采用双电眼式版距绝对值检测，可靠准确，并可以自动剔除干扰信号，保证检测的准确性。检测系统就像是操作人员的眼睛一样。可以随时看到版距的大小，了解模压状态，由原来的生产后人工检测为生产时的在线自动检测，降低了废品率，提高了生产效率。
     7．版距闭环自动控制：在线实时检测版距状态，并实时反馈控制，实现版距自动控制。众多因素会造成版距的波动，实时的版距闭环控制系统最大限度地降低了产品的废品率。版距闭环控制技术是在版距检测技术成熟的前提才可以应用的技术。是较为复杂的控制技术，即速度闭环控制、张力闭环控制和版距闭环控制三级闭环控制系统，相互之间既互为独立又相互关联，相互作用又相互影响，要做到收敛稳定的控制系统，需要过硬的电控技术予以保障。
     8. 电子轴传动技术的应用：会极大地提高传动精度和控制精度，有望将版距控制精度提高到±0.1mm以内。电子轴传动技术最早发源于90年代的欧洲。在包装印刷行业，1994年世界上第一台无轴传动技术应用在报刊印刷机上。随着现代电子技术、光纤通讯技术和传动控制技术的快速发展和成熟，该项技术开始在中国高端机械设备应用。
     电子轴传动又称“无轴传动”。它是由运动控制器通过总线通讯的方式控制伺服电机的旋转速度、位置和转矩。机械设备被省略了大量的传动轴和齿轮；它应用于多电机、多工位驱动的设备上，用虚拟主轴的方式传递动力，各工位上的电机按照相同的相位角或相同的速度或工艺规定的特别同步方式进行运动的传动技术。
     电子轴传动技术的应用将会给镭射膜整个生产流程和质量带来革命性的进步。同样电子轴传动技术的应用已经开始给包装印刷行业创造非凡的价值，而且这项技术会在未来非常长的时间里在更加广泛的领域被应用。
     结论
     通过上述的工作，我们可喜地看到，版距控制精度大幅度提高，整体版距稳定趋势在±0.15mm以内。在生产过程中，当因为各类因素造成版距波动超差时，版距自动控制系统会实时调整，迅速将版距控制在规定的范围之内。