CT7000CDH印刷机输送设备驱动系统改造

魏小军

（河南日报报业集团印务中心 郑州）

一、问题

2005年引进的日本东京机械CT7000CDH报纸印刷机，该印刷机配套的报纸输送设备（以下简称龙骨线）由东京机械子公司金田机械生产，具有自动跟踪速度、自动夹报、自动排接头、自动排乱报等功能，是一套高速运转的自动化印后设备，其主要构成如下。

（1）上报站。位于龙骨线前端，包括驱动装置、自动排接头装置、夹报输送轨道前端和传送带等部件。

（2）夹报输送轨道。由轨道、夹子链条和夹报夹子组成。

（3）下报站。位于龙骨线中后部，由放报装置、乱报检测、传送带和电气柜组成。

（4）收集乱报装置。位于龙骨线最后端，也是夹报输送轨道的最后端，用于收集排列较乱而无法直接送到下一道工序的报纸。

龙骨线使用两年后，夹报输送轨道转弯部分轨道内侧磨损较严重，因设备在质保期内，生产厂家免费更换磨损部分轨道。使用1年后，保养检查时，发现更换过的轨道又磨损严重。进一步检查发现，轨道中夹子链条的链节以及链节之间的链销和轴套也有所磨损，导致整个夹子链条总长度增大。再加上轨道磨损后轨道面不平滑，夹子链条在轨道中运行时不顺畅，又加速了轨道和链条的磨损。整个龙骨线运行时振动加大，噪声大，随时有损坏危险。龙骨线是报纸生产流水线重要环节，为此要彻底解决此问题。

二、问题分析

考虑到该龙骨线使用的轨道材料是铝合金，因此初步认为原因是铝合金材料强度不够。经咨询厂家，考察同行业设备，发现很多使用相同材料的龙骨线未发生此类情况，据此排除材料原因。与同行业交流时发现，龙骨线使用的驱动装置不止1个，均为两个或两个以上。单位其他品牌的4条龙骨线均采用3个驱动装置，而该龙骨线仅使用1个驱动装置，故怀疑原因可能是驱动装置数量少。夹报输送轨道长度较长，且有3个大的转弯，夹报输送轨道的夹子链条由驱动装置驱动，驱动装置位于夹报输送轨道前端（上报站处），驱动装置驱动夹子链条传动时，导致夹子链条各部位受力不均。尤其是在转弯处阻力相对较大的地方，夹子链条的链节有的被挤紧，有的被拉伸，长期下来链节与链销与轴套因受力大而磨损。当链条在转弯轨道中运行时，由于链节磨损而动作不灵活，导致对轨道表面施加的压力加大，摩擦力增大，轨道便产生磨损。

彻底解决问题的方法是改造龙骨线，增加驱动装置数量，使夹子链条的驱动力更平均。

三、改造实施

1.确定驱动装置数量

龙骨线夹报输送轨道长度为11 m，故增加1套驱动装置即可满足要求。

2.确定新增驱动装置位置

由于下报站处空间大，又靠近夹报输送轨道后端，与前端已有的驱动装置的距离比较平均，故计划在此部位增加驱动装置。

3.配件和材料

1套驱动装置机械传动机构。1台SGDM-50ADA型安川伺服驱动器。1台SGMDH-44ACA61型安川伺服电机。两节轨道（材料和样式同原轨道，长度按实际需求定做，用于连接新增驱动装置前后轨道）。1个600 mm×450 mm×1000 mm电气控制柜。其他机械和电气安装配件和辅料。

拆除下报站处原有两节轨道，增加支架来固定新增的驱动装置（机械传动机构和伺服电机），调整位置使新增的驱动装置与夹子链条啮合。再在新增的驱动装置前后安装订购的轨道，使轨道联通。为缩短接线距离，将新增电气柜与原电气柜背靠背安装在一起，新增电气柜电源取自原电气柜，根据设计的电气原理图进行器件安装、布线和接线。

4.电气原理图

增加SRV2（新增伺服驱动器）控制图，修改PLC输入/输出信号图等电气原理图（图1，虚线框内为新增部分）。

图1 SRV2转矩给定

5.修改PLC程序

本机使用三菱Q系列PLC，为此使用三菱编程软件GX Developer修改PLC程序。结合电气原理图，在原PLC程序中增加PLC输入/输出程序（图2）和SRV2转矩给定程序（图3），然后将修改后的PLC梯形图程序保存为新工程。方法：将QC30R2型编程电缆两端分别连接电脑的com1端口和PLC的RS232端口；在电脑上运行GX Developer，在菜单中选择“工程”→“打开工程”后弹出对话框，在对话框中选择保存新工程的路径和文件名，单击“打开”；然后在菜单中选择“在线”→“PLC写入”后弹出对话框，在对话框内单击“选择所有”后，单击"执行"，上传程序。

6.设置伺服驱动器参数

图2 PLC输入/输出程序

图3 SRV2转矩给定程序

改造后的龙骨线具有两个伺服驱动器，因此需要定义伺服驱动器的主从关系。将SRV1（原伺服驱动器）当作主伺服驱动器，SRV2当作从伺服驱动器，SRV1的控制方式仍为速度控制。为使SRV2按比例输出转矩，将其控制方式设为转矩控制，而且新增伺服电机需按顺时针方向旋转，因此SRV2的Pn000参数应设置为0021。SRV2的转矩给定信号由PLC的模拟量输出模块给出，PLC的模拟量输出模块输出电压范围为0～10 V，对应的转矩范围为0至额定转矩，即转矩增益为10 V/额定转矩，与之对应，SRV2的转矩指令输入增益应设置为100（单位为0.1 V/额定转矩），即100×0.1 V/额定转矩=10 V/额定转矩，因此将 SRV2的参数Pn400设置为100。其他参数的设置均保留默认值，不用修改。

改造后，设备上电测试，龙骨线运转平稳，各项功能使用正常。经过几年测试检验，未发现明显磨损情况，设备使用寿命有效延长。