燙金機(jī)是很多印刷工藝中的一個重要部分，主要用于各種包裝盒、賀卡、雜志封面等燙金工藝的處理。總部位于中國上海的高威科電氣技術(shù)有限公司開發(fā)了一套全自動全息防偽燙金系統(tǒng)，該系統(tǒng)由 Beckhoff 嵌入式控制器和 EtherCAT 端子模塊控制，并無縫集成到一臺沖壓燙金機(jī)中。

在熱燙金過程中，涂層（如著色的金屬箔）通過加壓和加熱的方法與所應(yīng)用的箔分離，然后壓到紙或卡上。這一工藝過程可能涉及到普通單色燙金、全息燙金或激光燙金。從控制方面來說，全息燙金的使用最為普遍。

全自動全息燙金系統(tǒng)無縫集成到?jīng)_壓燙金機(jī)中

高速、精確地記錄電化鋁色標(biāo)位置。然后通過 EtherCAT 增量編碼器接口端子模塊傳輸給控制器

“實時”完成進(jìn)給速度調(diào)整

高威科全息燙金控制解決方案的核心是 Beckhoff EtherCAT 增量編碼器接口端子模塊 EL5101，當(dāng)光電傳感器以大于 2 米每秒的直線速度掃過電化鋁色標(biāo)時，EL5101 能夠高速、精確地記錄電化鋁的色標(biāo)位置。位置信息通過 EL5101 傳輸給控制器，以實現(xiàn)精確控制，并通過 BeckhoffTwinCAT NC Camming 軟件庫在線修改各個凸輪曲線。在進(jìn)給動作啟動時，凸輪控制器按理論進(jìn)給值驅(qū)動軸運動。當(dāng)在指定的“窗口”位置捕捉到色標(biāo)時，可以通過比較色標(biāo)位置和理論位置之間偏差的方式對當(dāng)前的控制動作進(jìn)行“實時”修正。當(dāng)然修正數(shù)據(jù)還需要經(jīng)過一些統(tǒng)計學(xué)方法進(jìn)行處理，其目的在于識別和避免單次錯誤采樣或者過大的調(diào)整動作。

集成測量技術(shù)降低硬件成本

在傳統(tǒng)的燙金控制方案中，電熱板的溫度控制使用單獨的溫控器實現(xiàn)，燙金機(jī)一般需要 12至 18 個溫區(qū)。因此，溫控器的成本在整個控制柜中占了很大的比重。高威科在其燙金機(jī)中使用了 Beckhoff 的溫度測量端子模塊代替專門的硬件解決方案，并且將溫度控制功能無縫

集成到控制系統(tǒng)中。“這大大降低了硬件成本，給用戶提供了更具競爭力的解決方案。”高威科總工程師呂一如此說道。在此基礎(chǔ)上，高威科除了提供傳統(tǒng)的溫度控制功能，還提供了根據(jù)上下班時間自動進(jìn)行預(yù)熱、加熱的功能，大大節(jié)省了工作過程中熱板加熱所需的時間。

精確控制原料消耗

高性能的 CX1030 嵌入式控制器用作控制平臺，使得高威科能夠完整地實現(xiàn)燙金步法的自動解算功能和大數(shù)據(jù)量配方的管理功能。“此高速、精確地記錄電化鋁色標(biāo)位置。然后通過 EtherCAT 增量編碼器接口端子模塊傳輸給控制器全自動全息燙金系統(tǒng)無縫集成到?jīng)_壓燙金機(jī)中外，我們還集成了生產(chǎn)過程的模擬運行功能，為最終用戶提供盡可能多的方便。”呂一解釋說道。在生產(chǎn)開始之前，系統(tǒng)能夠精確預(yù)算原材料的使用量。當(dāng)鋁箔材料快要用完時，預(yù)警系統(tǒng)就會發(fā)出報警，防止設(shè)備短暫停機(jī)。一個專用的程序計算最佳的鋁箔消耗量和最佳鋁箔利用率。因此，設(shè)備操作人員能夠總是有效地管理并減少原料成本。“實踐證明，Beckhoff 嵌入式控制器與 EtherCAT 端子模塊直接連接構(gòu)成的控制平臺非常適合用于我們的燙金機(jī)。經(jīng)過多年來的實踐應(yīng)用證明：該系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定、可靠。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)處于穩(wěn)定的批量生產(chǎn)階段。”呂一補充說道。“特別是操作人員控制元件的開發(fā)讓我們能夠盡情發(fā)揮我們的創(chuàng)造力，用戶界面為開發(fā)出功能完善、操作簡單的燙金機(jī)控制產(chǎn)品提供了可能。”

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