壁紙是一種具有綠色環(huán)保理念的高科技產(chǎn)品，講究環(huán)保、采用多種材質(zhì)、具有不同的藝術(shù)效果，消費(fèi)者可根據(jù)個(gè)人喜好選擇自己中意的款式。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，壁紙的用途也越來越廣泛，用量也越來越大。壁紙市場(chǎng)異常火爆。

　　1. 壁紙印刷機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝

　　壁紙的印刷主要分凹版印刷和圓網(wǎng)印刷兩大類，兩種工藝各有千秋。凹版印刷壁紙的特點(diǎn)是著墨均勻、層次感強(qiáng)、印刷精度高;圓網(wǎng)印刷的特點(diǎn)是上漿量大，它將不同顏色和配方的PVC漿料印到紙基上以后，經(jīng)過烘箱發(fā)泡，讓這些漿料發(fā)泡成高低不一、立體感強(qiáng)、手感柔軟的產(chǎn)品。目前市面上的凹版印刷機(jī)或圓網(wǎng)印刷機(jī)已無法滿足生產(chǎn)的需求，開始被日益成熟的圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機(jī)逐漸取代。

　　圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機(jī)設(shè)備的工藝大致為：

　　雙工位放卷→燙平機(jī)構(gòu)→印刷組單元(圓網(wǎng)與凹印)→(臥室烘箱→壓花機(jī))或雙工位收卷

　　圖 1 - 圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機(jī)設(shè)備的工藝

　　注：目前市面上的圓凹一體壁紙印刷機(jī)一般在有壓花機(jī)的情況下，其后面不再會(huì)有雙工位收卷，而由收大卷或者收小卷取代;在沒有壓花機(jī)的情況下，才會(huì)有雙工位收卷，因?yàn)橐?guī)模較大的印刷廠，一般會(huì)有單獨(dú)的壓花生產(chǎn)線，規(guī)模較小的印刷廠才會(huì)在壁紙生產(chǎn)線上安裝壓花機(jī)。

　　● 工位放卷：由雙工位放料架和輸入牽引部分組成，放料軸采用氣漲軸和磁粉制動(dòng)器，配有磁粉張力檢測(cè)及張力控制器，控制放卷張力，并具備不停機(jī)接紙功能。

　　● 燙平機(jī)構(gòu)：由內(nèi)部充滿滾熱油脂的三個(gè)內(nèi)部空心的鋼輥組成，這三個(gè)鋼輥的直徑擁有一定的差值，其主要作用是在張力作用下，紙張貼緊燙平輥，在滾油的熱力作用下使紙張變得平整。

　　● 印刷組單元：印刷組單元包括凹版輥，圓網(wǎng)輥立式烘箱和冷水輥。凹版輥一般采用激光電雕法在鋼輥上雕刻而成，凹版印刷是一種直接的印刷方法，它將凹版凹坑中所含的油墨直接壓印到承印物上。圓網(wǎng)由鎳金屬制造，又稱鎳網(wǎng)，呈六邊形網(wǎng)孔，圓網(wǎng)印刷是利用刮刀使圓網(wǎng)內(nèi)的色漿在壓力的驅(qū)使下印制到織物上去的一種印刷方式。立式烘箱由烘箱箱體、軸流風(fēng)機(jī)和燃燒器組成。當(dāng)天然氣進(jìn)入燃燒器后，烘箱箱體內(nèi)的空氣會(huì)被加熱，在軸流風(fēng)機(jī)的動(dòng)作下，熱空氣會(huì)被均勻吹散在立式烘箱內(nèi)，這樣壁紙就會(huì)被很勻稱地烘干。冷水輥中充滿循環(huán)冷凝水的內(nèi)部為空心的鋼輥，其作用是經(jīng)過立式烘箱烘干的壁紙迅速冷卻下來以進(jìn)入下一色組印刷。

　　● 臥式烘箱：其構(gòu)成與立式烘箱相同，但是其較立式烘箱更矮更長(zhǎng)一點(diǎn)，作用是供圓網(wǎng)印刷發(fā)泡使用。

　　● 壓花機(jī)：由壓花輥和四缸冷卻機(jī)構(gòu)成，其作用是使壁紙印刷圖案在臥烘內(nèi)經(jīng)高溫發(fā)泡以后，可形成凹凸不平圖案的立體壁紙。壓花機(jī)的作用是利用壓花輥在凸出來的花紋上按壓使其更具有立體感。

　　● 雙工位收卷：收卷部采用雙工位回轉(zhuǎn)收料架，氣漲軸收料，配備擺輥式全閉環(huán)張力控制系統(tǒng)，控制收卷張力，張力的調(diào)節(jié)由精密調(diào)壓閥設(shè)定，低摩擦氣缸執(zhí)行。

　　壁紙生產(chǎn)工序流程：

　　原紙發(fā)送→涂布→干燥(膠化)→冷卻→印刷→版間干燥→加熱軟化→壓花→冷卻→裁邊→儲(chǔ)料、檢驗(yàn)→卷取→裝箱→入庫(kù)

　　2. Lenze倫茨自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案

　　Lenze倫茨提出以中央運(yùn)動(dòng)控制器3200 C為核心的自動(dòng)化控制系統(tǒng)方案。在顯示層采用獨(dú)立的HMI p300控制器，在控制層采用I/O 1000和3200 C的完美組合可執(zhí)行所有邏輯控制。在驅(qū)動(dòng)層采用具有緊湊性和高靈活性的創(chuàng)新型伺服驅(qū)動(dòng)器i700以及結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性好且采用可插拔鏈接設(shè)計(jì)的MCS和MCA電機(jī)，更可靠地實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)控制功能。基于運(yùn)動(dòng)控制器的3200 C運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可以為更復(fù)雜、更精密的設(shè)備提供更完美的控制，在很大程度上能提高設(shè)備的控制性能，邏輯控制和運(yùn)動(dòng)控制不再分家，而是由同一套編程軟件PLC Designer來完成，不再為運(yùn)動(dòng)控制和邏輯控制的配合而擔(dān)憂。控制系統(tǒng)采用板載的高性能實(shí)時(shí)總線系統(tǒng)EtherCAT，其協(xié)議處理完全在硬件中進(jìn)行，通過總線可以形成超高速控制回路，使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到了一個(gè)新境界，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)無法企及的控制理念。

圖 2 - 圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　該系統(tǒng)以3200 C運(yùn)動(dòng)控制器為核心，囊括了若干臺(tái)i700、一臺(tái)9400、若干臺(tái)MCS電機(jī)，一臺(tái)MCA電機(jī)和四臺(tái)異步電機(jī)，其中跟隨虛軸做位置同步的MCS和MCA電機(jī)分別實(shí)現(xiàn)圓網(wǎng)印刷，凹版印刷，壓花和冷水輥張力調(diào)整，跟隨虛軸做速度同步MCS電機(jī)地實(shí)現(xiàn)燙平機(jī)全閉環(huán)張力控制，僅以虛軸作為速度來源，獨(dú)立控制的四臺(tái)異步電機(jī)分別實(shí)現(xiàn)收卷和放卷。

　　由于Lenze倫茨控制系統(tǒng)出色的表現(xiàn)以及與客戶機(jī)械的完美配合，該圓網(wǎng)凹印一體壁紙印刷機(jī)生產(chǎn)速度凹版可達(dá)100m/min，圓網(wǎng)可達(dá)80m/min，無套準(zhǔn)情況下套印精度可達(dá)0.15mm。

　　3. 方案優(yōu)勢(shì)

　　● i700具有安裝體積小，通過直流母排供電，通過控制系統(tǒng)自動(dòng)下載參數(shù)、固件，可插拔連接技術(shù)等特點(diǎn)，可為客戶節(jié)省許多電柜安裝空間，提高電源使用效率，更輕松地實(shí)現(xiàn)參數(shù)修改和固件升級(jí)，為替換和維護(hù)帶來更多的便捷。

　　● 控制系統(tǒng)板載EtherCAT，使控制網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到了新的高度，很大程度上提高了設(shè)備的性能。

　　● 搭載Intel? Atom? 1.6 GHz高性能的3231C處理器，免電池?zé)o風(fēng)扇設(shè)計(jì)，確保設(shè)備無需維護(hù)。此外，設(shè)備采用可插拔式存儲(chǔ)卡設(shè)計(jì)，便于更換。

　　● 基于PLC Designer的L_TT1A_Technology Modules針對(duì)特定的應(yīng)用開發(fā)專用的功能塊，例如，針對(duì)收放卷有擺輥控制收放卷技術(shù)模塊(Dancer-Controlled Winder Technology Module)、張力控制收放卷技術(shù)模塊(Tension-Controlled Technology Module)，針對(duì)凸輪控制有電子凸輪技術(shù)模塊(FlexCAM Technology Module)等等，Lenze倫茨將多年的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)融入其中，讓特定控制變得更加專業(yè)，同時(shí)操作更加簡(jiǎn)單，大大減少了編程的工作量。

　　● 使用基于PLC Desinger編程軟件的技術(shù)模塊Application Template PackML模板編程。

　　● 花20%的時(shí)間便可完成80%的工作，為客戶機(jī)器上市節(jié)省了大量的時(shí)間。

　　工業(yè)4.0的戰(zhàn)火已經(jīng)燃起，而工業(yè)自動(dòng)化控制更是核心，相信Lenze倫茨將以其卓越的運(yùn)動(dòng)控制器、完美的驅(qū)動(dòng)、無與倫比的減速機(jī)打造出性能更加出色的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，為第四次工業(yè)革命增磚添瓦。