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埃斯顿伺服在印刷版辊智能检测中的应用 一、研制目的 在印刷版辊检测环节，减少人为干扰因素，降低版辊检测返工率，为电雕工序提供合格的版辊，符合工业4.0发展方向。 二、技术要求 可检测版辊版辊长度范围300-1400mm； 重量100kg以内（50kg为主）； 直径范围100-400mm； 缺陷形状以“点”为主； 缺陷大于等于0.05mm； 设备精度0.03mm； 版辊转动跳动度：0.7~0.8mm 版辊转动起点重复精度：0.1mm 导入企业MES系统版辊信息，包括版辊长度、直径等； 发现缺陷并打码标记； 希望做到缺陷识别率100%，非缺陷排除率100%； 三、埃斯顿交流伺服在中试平台上的应用 印刷版辊缺陷检测中试平台分为5大模块，分别为版辊承载模块、版辊擦拭模块、扫描检测模块、打码标记模块、系统控制模块。埃斯顿交流伺服在每个模块中都有应用，下面详细介绍分析： 1、 版辊承载模块 装载300-1400mm版辊并设计制作该模块，要充分考虑其它模块的装配需求，能够在保证设备精度的前提下装配其它模块，可用20mm钢板制作。 2、 版辊擦拭模块 根据扫描检测视场确定海绵、布料、布轮机等擦拭装置的合理宽度，设计制作出擦拭装饰，可实现按需自动更换布料。 制定在版辊承载平台上的装配方案 （1）、设计理念 特殊布料包裹30-50mm厚海绵，在一定外力作用下与 版辊表面形成软接触，通过版辊自行旋转实现对版辊表面的擦拭作用。 （2）、布料的更换 采用收卷放卷装置，中心轴外一圈30-50mm厚海绵，之外包裹特殊布料，通过布轮机转动实现更换布料的目的。 （3）、工作状态 a、布料有效宽度等同于扫描视场宽度（现暂时定为400mm） b、根据版辊长度和扫描视场计算擦拭段数和版辊擦拭模块轴向移动位置 c、擦拭开始和停止控制 3、 扫描检测模块 （1）、工作状态 a、根据版辊长度和扫描视场计算扫描段数和扫描检测模块轴向移动位置 b、根据版辊直径调整扫描检测模块与版辊表面的距离 c、扫描开始和停止控制 d、图像采集数据传递 e、扫描光源打开和关闭控制 （2）、硬件组成 满足检测0.05mm缺陷要求，由线阵相机及云台、镜头、光源及相应线性模组。视场400mm，工作距离是488mm（初步设定，可调整）。 （3）、其它 由于是中试平台，所以相机、光源的位置和角度要可调。 4、 打码标记模块 （1）、打码方式 a、版辊第一段扫描检测完毕后开始打码 b、在版辊转动过程中逐行打码 c、打码头轴向移动由丝带控制 （2）、打码有效行程 1400mm （3）、工作状态 a、根据版辊直径调整打码标记模块与版辊表面的距离 b、根据版辊长度和版辊转速计算好在版辊表面需打码缺陷的位置，驱动打码头在轴向上运动 c、驱动打码头进行打码 5、 系统控制模块 （1）、开发缺陷检测软件，目标：双100，即缺陷识别率100%，非缺陷排除率100%。 （2）、检测系统软件对接企业MES系统，软件工程师与运城制版对接。 （3）、将自行开发的各个模块控制软件与线性模组提供的运动控制软件进行整合，形成系统软件，实现通过触摸屏操控系统目的。 （4）、根据各模块控制板卡、计算机、排线、控制屏、开关按键等工作位置放置需求，设计控制箱的构架和摆放位置，即开发制作检测系统主控箱。 四、检测系统技术路线 1、 版辊参数输入（系统控制模块） 通过工厂MES系统导入信息。在没有导入信息情况下，输入版辊的长度和直径。 （1）、通过确定版辊长度，计算并设定好版辊擦拭模块、扫描检测模块的工作段数和相邻两段之间重叠量。 （2）、通过确定版辊直径，调整版辊擦拭模块、扫描检测模块、打码标记模块与版辊表面的位置。 2、 进入初始位置 （1）、版辊承载模块 左端卡具运动到最左端，通过向右运动使卡具卡住版辊，并随版辊做旋转运动；右端卡具与旋转电机固定在设备最右端，可主动旋转。 （2）、扫描测量模块 X方向位于设备最右端位置， Y方向位于与版辊轴心最远端位置。 （3）、版辊擦拭模块 X方向位于设备最右端位置， Y方向位于与版辊轴心最远端位置。 （4）、打码标记模块 X方向位于设备最右端位置， Y方向位于与版辊轴心最远端位置，打印头在该模块最右端。 3、 装载版辊 在版辊承载平台上人工安装300mm-1400mm的版辊，通过手动控制左端卡具使之卡住版辊。 4、 进入工作状态 （1）、版辊匀速旋转 启动版辊承载模块上最右端旋转电机开始匀速转动（转速可调），左端卡具配合从动旋转。 （2）、版辊擦拭模块 根据版辊直径，计算出该模块与版辊表面间的工作距离，通过电机在Y方向上调整到工作位置并开始擦拭版辊；根据版辊长度计算出擦拭段数和从设备最右端开始计算的起始位置，待扫描检测工作完成后与扫描检测模块一起向左移动到下一段重复上述工作。 （3）、扫描检测模块 根据版辊直径，计算出该模块与版辊表面间的工作距离，通过电机在Y方向上调整到工作位置并开始扫描工作；根据版辊长度计算出扫描段数和从设备最右端开始计算的起始位置，待本段扫描检测工作完成后向左移动到下一段重复上述工作。 （4）、打码标记模块 根据版辊直径，计算出该模块与版辊表面间的工作距离，通过电机在Y方向上调整到工作位置并开始扫描工作；根据打印指令驱动打码头开始在匀速旋转的版辊表面打码标记，打印行程300-1400mm。 五、主要模块说明 1、版辊直径100-400mm，长度300-1400mm，质量<=60kg 2、相机架云台质量≤10kg 3、光源质量6kg 4、需要设计制造模块：版辊承载模块（含整体支撑机架）、扫描检测模块（含相机光源安装调整板）、打码标记模块，版辊擦拭模块 六、主要模块动作说明 1、通过云台手动调节相机角度，使其垂直对准版辊轴心（需要提供云台、相机孔位）。 2、相机模块安装板可在y轴方向移动距离为200mm，距离版辊表面距离为一定值（8K单色相机、分辨率500dpi、视场400mm，工作距离是488mm），此相机模块的运动是由埃斯顿交流伺服400W的电机来控制的。 3、光源相对相机安装板y轴可移动100mm，手动移动。 4、光源手动可调角度±5°。 5、打码笔距离版辊表面-1mm--99mm（即电动滑台行程100mm），使用了埃斯顿交流伺服200W的电机来控制运动。 6、，版辊的跳动度为0.5-1mm。 7、保证5的条件下，打码整体模块可在图示方向移动距离总距离为200mm，此动作流程使用了埃斯顿交流伺服750W的电机来控制运动。 8、擦拭机头距离版辊距离为-5mm---200mm，在图示箭头方向移动，使用埃斯顿交流伺服400W的电机来控制运动。测试布在海绵圈外做布伦方式转动，依靠收方卷机构，收方卷机构使用了埃斯顿交流伺服750W的电机来控制运动。 9、相机和光源模块整体，沿图示方向可移动总距离为1400mm，保证相机左右运动到极限位置，此处使用了埃斯顿交流伺服750W的电机来控制运动。 10、保证打码机构可对版辊整个长度内进行打码动作，建议电动滑台行程1500mm，使用埃斯顿交流伺服400W的电机来控制运动。 11、擦拭机构，可擦拭与扫描检测幅面相同（幅面400mm），要求对版辊（长1400mm）y轴中间平面对称移动，建议电动滑台行程1300mm，使用埃斯顿交流伺服400W的电机来进行控制运动。 12、版辊承载机构，要求左顶尖和右顶尖的间距为300-1450mm可调。建议左端电动滑台有效行程大于1200mm，使用了埃斯顿交流伺服750W的电机来控制运动；右端固定卡具带动版辊做匀速（速度可调）旋转，使用了埃斯顿交流伺服电机400W来控制运动。 |
