凌辰伺服无压前缘送料解决方案
在瓦楞纸板印刷生产线中，前缘送纸单元是决定整条生产线效率和精度的关键部件。其工作原理是利用真空吸力将堆叠的纸板牢固地固定在送纸轮上，同时伺服控制系统控制这些送纸轮的往复运动，从而将纸板精确地输送到后续的印刷单元。
该解决方案以凌辰PLC为核心控制器，并集成凌辰伺服驱动系统，提供一套完整的无压伺服前缘送纸系统。它专为满足480型印刷设备的运行要求而量身定制，该设备运行速度约为每分钟200米，精度公差为±0.75毫米。纸板在前缘送纸单元内完成相位校准后，被送入三个独立的印刷单元完成多色印刷，最后由成型单元进行加工，最终生产出成品。
传统送纸方式的痛点
传统的机械式或标准气动式前缘送纸系统在高速印刷生产过程中长期以来一直存在以下几个持续存在的问题：
◆ 纸张打滑：在高加速度下，进纸轮与纸板表面之间经常发生相对打滑，导致输送定位偏差，影响套色精度。处理表面光滑或涂层较厚的纸板时，这种打滑现象尤为严重。
◆摩擦痕迹：进纸轮与纸板表面之间的刚性接触和滑动摩擦经常会留下凹痕或擦痕，对成品的美观性产生负面影响——这种缺陷对于高端包装应用尤其不利。
◆ 静电引起的粘连：相邻纸板之间的摩擦产生的静电荷或粘附力使纸板难以分离；这经常导致多张纸板同时送入，从而推高废品率。
◆ 惯性冲击：高速突然停止时，纸板由于惯性继续向前冲，经常导致堆叠错位或纸张受到物理损坏，从而影响印刷过程的定位精度。
◆ 累积相位偏差：传统系统缺乏实时闭环校正能力；因此，进给误差随着运行速度的增加而线性增加，使得在整个速度范围内保持一致的精度变得困难。
凌辰科技的伺服驱动无压前缘送纸解决方案专为解决这些关键痛点而设计。该方案采用创新的控制策略，例如同步启动、渐进式减速、智能纸张回缩和全闭环动态相位对准，有效且全面地解决了传统送纸方式的固有缺陷。
客户需求和流程挑战
客户的核心需求在于前缘送纸工艺，该工艺利用真空吸力将堆叠的纸板牢固地吸附在送纸轮上。通过伺服控制，这些送纸轮进行往复运动，从而将纸板精确地输送到印刷区。该系统包括真空吸纸装置、送纸轮、伺服驱动机构和前挡板；这些部件必须完美协调运行，以确保纸板输送的精度和稳定性。
在高速运行条件下（客户要求设备速度为每分钟 200 米，进给精度保持在 ±0.75 毫米以内），该系统必须同时应对几个关键挑战：多轴同步启动期间的机械反冲问题、高速停止期间对纸板的惯性冲击，以及由纸张间粘附或静电引起的“双重进给”（多张纸粘在一起）现象。
技术实施挑战：传统高速前缘送料系统经常面临三大技术挑战：
◆ 启动延迟：机械间隙导致多轴启动不同步，影响纸板前缘的对齐。
◆ 惯性冲击：在高速紧急制动期间，纸板的显著惯性通常会导致多张纸板被拖拽或重叠。
◆ 静电粘附：纸板之间的粘附力或静电会阻碍完全分离，从而增加次品率。
凌辰无压碎前沿给料解决方案
硬件配置：本方案采用凌辰科技的全套运动控制产品。凌辰PLC系列作为主控制器，搭配专为满足送纸轮负载特性而设计的凌辰伺服驱动器。通过采用增量式编码器方案，系统实现了高速、高精度的控制。
核心控制策略
① 同步启动，毫秒级响应：四组送纸轴实现绝对同步启动，消除机械间隙造成的启动延迟。这确保了纸板前缘的精确对准，并显著提高了初始送纸精度。
② 定时停止，分级减速：每个轴按照预设的时序依次减速和停止。这有效地减轻了纸板的惯性冲击，防止多张纸被拖拽或重叠，并确保纸张在路径上平稳过渡。
③ 智能反向堆叠，防拖拽反转：轴停止运转的瞬间，立即执行微小的反转动作。这彻底切断了纸张之间的任何粘附力或静电吸引力——这些现象会导致纸张相互拖拽——从而确保单张纸张干净利落地分离，并有效降低废品率。
全闭环动态相位对准：该解决方案采用全闭环动态相位对准技术，实现对送纸位置的精确、实时控制。
◇ 高速捕获：利用伺服分频输出提供从轴位置的实时反馈，从而建立高频位置反馈回路。
◇ 智能对准：计算实际位置与理论相位之间的偏差（精确到毫秒），并自动计算最佳补偿增量。
◇ 无缝校正：通过相位进给补偿，在运动过程中执行实时偏差校正，确保纸张进给位置的绝对一致性。
经现场测试验证的性能指标：该解决方案在所有关键指标上均表现出卓越的性能：
◆ 设备速度：约 200 米/分钟，满足 200 米/分钟的规定要求。
◆ 送纸精度：±0.75 毫米，完全满足客户要求。
◆ 控制响应：毫秒级同步启动和交错关闭，有效消除惯性冲击。
◆ 防拖拽效果：反向旋转防拖拽功能有效解决了静电引起的纸张拖拽问题。
总结
前缘送纸是印刷设备的核心工艺环节——同步启动考验着多轴协调性，高速停止挑战着惯性控制，而静电粘附则使单张分离变得复杂。凌辰科技凭借其自主研发的工业级PLC和伺服系统，通过一系列创新成功克服了传统送纸方案中固有的技术难题。这些创新包括：毫秒级同步启动响应、分段减速定时停止、智能反向堆叠防止纸张拖拽以及全闭环动态相位校准。该方案实现了四组送纸轴的绝对同步，从而消除了机械反冲造成的启动延迟；采用分段减速有效减轻了纸板的惯性冲击；利用反向堆叠彻底消除了纸张间的粘附和静电影响；并实施了全闭环动态相位校准，实时校正相位偏差，确保送纸定位的一致性和精确性。展望未来，凌辰科技将继续深化其在运动控制技术领域的专业知识，利用更全面的集成产品系统，为包括印刷、包装、纺织和3C电子在内的更广泛的行业赋能，并与中国智能制造行业共同成长。
关于我们
苏州凌辰数据采集与计算机有限公司成立于2006年，秉承“为客户创造价值，建立互利共赢的合作伙伴关系”的经营理念，为客户提供涵盖工业计算机、运动控制系统、测试测量仪器、机器视觉系统和机器人等各类自动化设备的核心组件和系统解决方案。目前，凌辰旗下拥有两家全资子公司：苏州迅亚自动化科技有限公司和苏州TOK机器人有限公司，分别专注于机器人系统的销售和直线运动产品的研发、制造和销售。
产品系统网络
在自动化控制网络的层级结构中，凌辰科技提供涵盖设备层、控制层和信息层的全方位产品。
01 工业计算机
凌辰工业机箱采用工业级坚固结构、卓越的散热管理和防尘设计，为关键计算核心提供全面的物理保护，即使在振动、灰尘和极端温度等恶劣工业环境中也能确保持久稳定的运行。
02 嵌入式工业电脑
凌辰嵌入式工业PC采用紧凑坚固的工业级设计，集成了高性能计算、丰富的I/O接口以及宽广的温度和电压耐受范围。这些系统专为机器视觉、边缘计算和自动化设备等嵌入式应用而设计，可在有限的空间内提供稳定可靠的智能核心，从而赋能智能制造和物联网应用。
03 运动控制卡
凌辰运动控制卡能够控制多达32个运动轴，并同时支持控制多达512个DI点和512个DO点，最大总线通信周期为250µs。在运动控制方面，它支持单轴相对运动、绝对运动、点动和基于驱动的回零等功能；多轴插补；多轴点台运动；以及电子齿轮传动。
04 LMC系列运动控制器
凌辰LMC系列运动控制器采用开放式硬实时内核（抖动小于±0.3微秒）设计。该设计彻底解决了传统Windows平台固有的非实时性限制，确保多轴指令的确定性和瞬时响应。安装极其简便，仅需一根以太网线即可连接；此外，该系统采用高效的异步通信技术，可在1毫秒内同步发出和控制多达12个轴的运动指令。
05 NAC系列高性能运动控制器
凌辰NAC控制器的核心在于其强大的总线扩展能力，支持四个EtherCAT主站，可实现每个工作站256轴的精确控制，总计4096个I/O通道。其运动控制功能全面而稳健：除了标准的点对点、直线和圆弧插补外，还具备五轴插补、样条曲线轨迹平滑和动态坐标系等高级功能。此外，它还集成了振动抑制、“软着陆”功能和高精度位置比较输出；结合八个独立的插补组和连续插补功能，可有效满足复杂轨迹和高速同步的需求。其开发环境开放灵活，支持多种编程语言（包括C++、C#和Python），并允许在实时操作系统内直接编程，从而显著提升集成和调试效率。
06 PLC运动控制器
凌辰PLC控制器严格遵循PLCopen规范和IEC 61131-3国际标准，集高性能、紧凑尺寸和模块化设计于一体，便于开发和灵活部署。这些控制器广泛应用于3C电子、锂离子电池、包装、印刷等行业的自动化设备和生产线系统，也可扩展为物流、汽车、消费品等行业集成生产线中的网络通信节点。凭借对内部/外部网络隔离、高速总线通信和实时数据处理的要求，它们为各种工业环境提供稳定可靠的控制核心。
07 工业网络卡
凌辰工业网卡专为严苛的工业环境而设计，具备10/100/1000Mbps自适应速率，可提供稳定可靠的高速网络连接。这些网卡具有强大的抗干扰、浪涌保护和宽温工作范围等特点，广泛应用于运动控制、机器视觉和自动化系统等关键应用领域。产品采用灵活的安装设计，标配全高支架，并可选配半高支架，可无缝集成到各种智能制造设备和工业网络中。
08 IO模块
凌辰科技提供全面的I/O模块解决方案，旨在灵活满足工业自动化的各种需求。
LC/LD系列可扩展I/O模块：支持多种协议，包括EtherCAT、Profinet、Ethernet/IP和Modbus TCP，这些模块可灵活扩展数据采集功能，涵盖数字信号、模拟信号、温度、压力和脉冲信号。它们广泛应用于3C电子、锂离子电池、半导体、汽车制造和医疗设备等领域。
MINI系列I/O模块：该系列产品以其紧凑的尺寸和高实时性能为特点，涵盖数字I/O、模拟I/O、温度模块和通信模块。它们非常适合对空间和实时响应要求极高的控制和数据采集应用场景。
GWS系列免机柜I/O模块：这些模块具有卓越的稳定性和便捷的网络布线功能，专为分布式系统布局而设计，可显著减少系统集成时间和成本。
我们所有的产品组合都致力于为用户提供可靠、易于集成和适应性强的 I/O 模块支持，以满足各种应用场景的需求。
