摘要：随着无轴传动技术近年来不断完善与成熟，与其相关的电气以及机械产品也在不断地更新，通过两者的相互结合，在很大程度上对机械的结构进行了更加简单的改进。虽然无轴传统技术的优点众多，并且其应用效果显著，但在实践中，仍存在一系列的故障，如：驱动故障，它制约着印刷生产水平的进一步提高，影响着先进技术价值的充分体现，基于此，本文主要对印刷机械的无轴传动技术及驱动故障分析进行探讨。
关键词：印刷机械；无轴传动技术；驱动故障分析
1、前言
随着科学技术的发展，电气技术的不断更新和完善，在此背景下，印刷自动化领域呈现出快速发展的态势，其中一个典型代表就是无轴传动技术的印刷机应运而生，并获得迅速发展，已主导现代印刷机械主流。无轴传动技术也称为虚拟伺服驱动技术，指的是特定的机械单元由特定的电机驱动，通过先进的控制技术协调各驱动单元之间的相互关系，使各机械单元实现更精确、更灵活的协同运动。
2、印刷机械的无轴传动技术
在近些年来随着无轴传动技术的不断完善与成熟，与其相关的电子产品以及机械产品也在不断地更新，通过两者的相互结合，在很大程度上对机械的结构进行了更加简单的改进。通过对结构的简化，使机械的直接组装更为容易。无轴传动技术在专业的领域和无轴伺服驱动技术只是对同一技术的不同说法，两者并没有本质上的区别。这项技术有明显的优点，如在传动性能上具备更高的控制精度。这项技术又叫虚拟电子齿轮传动，即无轴传动是将齿数比转化为电子比，通过现场总线借助通信技术加以控制，有效提高了传动比的精准程度。
之前的印刷机往往需要配带一个大齿轮驱动电机，因为齿轮传动需要相互接触，有接触就会出现摩擦，这就会导致所有的机械部件的摩擦不断增大。在齿轮传动系统中，不可避免的滞后扭矩。其实齿轮的传动在实际的工作的过程中是非常不稳定，因为在实际的传动过程中由于一些外界因素的影响往往会导致齿轮的侧移现象，尤其实在机械的启动和停止过程中，如果齿轮的规模太大再加上传动轴过长，这两种的相互配合会导致误差的累积，使传动的精度受到很大程度的影响。摩擦造成的误差在传统的传动过程中是不可避免的，但在无轴传动中，就不会出现这样的状况，这主要体现在无轴传动方式的驱动和控制上。无轴印刷机经过不断改进，最终确定为一种与其他部件完全不相干的结构，再加上其驱动系统直接由控制器同步控制，完全没有机械间的摩擦，所以无轴传动技术要比传统的齿轮传动的精度高。
无轴传动系统不需要润滑齿轮箱，但对于每个驱动的电机必须要设置同步驱动单元，以保证传动的稳定性。各同步驱动单元相互之间不会干扰，避免了传动过程中的误差积累。在如今的印刷机中，都会附带一个编码器，它包含超过 3 300 000 个脉冲，意思就是每旋转一周可分为 3 300 000 步，可见精度有了相当大的提高。通过不断地改进，无轴传动技术已经成功应用在实际生产当中，在很大程度上减轻了劳动者的作业强度。用户界面简单，操作人员在电脑的触摸面板，操作控制功能模块，集中控制整个印刷过程。根据操作系统的自动操作状态，有效提高了产品品质。通过工作实践，图形用户界面被简化，即使复杂的设备系统，印刷单元的操作人员也可集中精力应对整个印刷工艺生产。在印刷调试的时间上得到大幅度的缩减，这些都是依靠机器的智能化得以实现，工作人员把精力更多地放在观察机器的运作上，直接的效果是设备的故障率降低。
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同时，实时的检测系统使得工作人员会及时发现问题，在短时间内进行解决。通过不断地对各种技术的攻破，使得独立传输和 A/C 伺服无轴印刷技术也在不断的发展和完善，目前世界上已经成功地应用在加工和包装印刷行业。我国虽然也在大量使用此类技术，但对于无轴传动的核心技术并没有真正研究透，当前大部分无轴印刷机都是从国外进口的。所以应该了解世界无轴传动印刷技术的发展趋势，了解无轴传动技术设备的核心技术，对于我国成为机械制造强国会有很大帮助。
3、驱动故障分析方法
近几年，随着印刷行业的快速发展，其竞争愈加激烈，各个企业均购置了无轴传动印刷机，其同步驱动系统主要是由电动机、变流器、编码器、驱动控制器、总线系统及诊断系统等构成的，虽然此其满足了生产的需求，但其存在的故障不容忽视，如果不及时排除，则会制约无轴传动技术作用的发挥，也会影响印刷机械使用的寿命，严重情况下，甚至会造成一定的经济损失。因此，本文提出了几点排除故障的建议，具体内容如下：
第一点，明确驱动系统的组件构成。同步驱动系统的电动机属于标准电动机，其作为受控执行机构，主要对机械的速度、位置及转动情况等进行控制；变流器属于控制电路的执行机构，它能够转换数字控制器的控制信号，使其成为相应的转速与转矩；驱动控制器属于数字控制组件，主要控制电动机的电流、速度与位置，对于每台电动机而言，其均拥有各自的单轴控制器，在此基础上，电源装置或模块构成了完整的伺服放大器，从而保证了对电流速度及其位置的有效控制；同步驱动器主要是对信息和数据进行持续的交换，进而满足了电机驱动器的数据需求，在此基础上，对电动机的转速、位置等均实现了有效的控制，最终保证了多台电动机的同步驱动。
第二点，掌握驱动系统的故障成因。诊断无轴传动印刷机而言，排除其驱动故障的主要手段便是借助驱动诊断系统，以此展开初步诊断，在了解其故障成因后，分析其故障类型，如：主电机故障、通讯故障等。在实际诊断过程中，需要对相关的数据信息进行收集，具体包括电动机相关数据，如：电动机电流、电机温度、实际位置与速度等，变流器信息，如：功率单元模式、功率单元温差等，控制系统信息，如：位置、转速等，此时要考虑实际值与给定值二者的差值。
第三点，分析驱动系统的故障方向。通常情况下，驱动控制器分为三种，MDC、MDS、MDS-G，其中第二种可对小组内的电机进行同步控制，第三种可对整台机组的主轴提供位置与速度等信号，三者的驱动器面板布局基本一致，其最为关键的指示信号有两个，分别为正常状态与故障状态信号，当发生故障是，则会结合故障类型，显示相应的故障代码，如：144 可能为编码器问题，200可能为驱动控制器断开，43 可能为电机磁极零位。
4、结语
综上所述，在印刷行业发展过程中，无轴传动印刷机作为其发展的重要方向，其优势十分显著，本文对印刷机械的无轴传动技术进行了简单的介绍，重点阐述了无轴传动印刷机的驱动故障，提出了几点故障分析的建议。相信，在各项对策全面落实的基础上，无轴传动技术的作用将更加显著，无轴传动印刷机械的生产效率将进一步提高，进而印刷行业将实现稳定与高效发展。
参考文献：
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[2]张海燕，赵亚鹏，王伟.印刷机无轴传动的关键技术.轻工机械.2008年，第5期：82~88
[3]苏钟.印刷机无轴传动.印刷机械.2006年，（9）：36
论文作者:王丽杰,陈泽书,周长波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/3
标签：技术论文; 故障论文; 印刷机论文; 电动机论文; 机械论文; 齿轮论文; 印刷机械论文; 《基层建设》2017年第36期论文;