液压式平网印花机的对花误差及解决措施

1产生对花误差的原因

1.1导带与推进电磁夹间的相对位移

在平网印花机的导带液压传动生产过程中,夹持导带推进的推进电磁夹固定在飞机架上,液压系统带动飞机架在A、B两点间作往复运动,如图1所示。

A-回程到位定位挡块位置;B2推进到位定位挡块位置;C-回程到位定位检测位置;D-推进到位定位检测位置;E-网框在上位;F-网框在中位;G-网框在下位;H-导带

当推进电磁夹得电时,夹持着导带向前运动;推进到位后,定位电磁夹得电,固定住导带,而推进电磁夹失电并随飞机架返回。其每一个花回的行程是固定的。从理论上讲,若推进电磁夹与导带间无相对移动,就不会产生经向的对花误差,但在实际生产过程中,电磁夹与导带间存在相对移动。设飞机架的行程是S,电磁夹的行程与飞机架的行程相同,也为S,而导带的行程则为S′,则S=S′±ΔS,ΔS为平网印花机的经向对花误差。

电磁夹的工作原理如图2所示,导带在推进电磁夹的夹持下向前运动,使其向前运动的力来自其与推进电磁夹间的摩擦力:

式中:Ni———第i个电磁夹的夹持力;

n———推进电磁夹的个数,一般为24~36个;

k———摩擦系数。

1-电磁夹滑行槽;2-电磁铁本体;3-电磁夹夹持部分; 4a-电磁夹衔铁吸上位置;4b-电磁夹衔铁松开位置;5a-夹持装置上升位置;5b-夹持装置压下位置;6-印花导带

1.2对花误差分析

当摩擦力F下降,可能造成ΔS增大,从上式可以看出,导致F下降的原因可能是电磁夹的夹持力N下降或摩擦系数k减小。

1.2.1摩擦力下降

推进电磁夹采用高磁导率的纯铁制成,其夹持力:

式中:Fm———磁通势;

I———推进电磁夹的励磁电流;

N———推进电磁夹的线圈匝数;

Rm———推进电磁夹的磁阻

Φ———磁路中的磁通量;

μ———磁通率。

在实际生产过程中,励磁电压的变化可能造成励磁电流I发生变化;推进电磁夹电磁线圈的断路或短路可能造成线圈匝数发生变化;电磁夹更换等原因会造成其磁阻发生变化。这些原因都可能使推进电磁夹的夹持力下降。

印花导带的长期使用,造成导带边缘由于摩擦变形而变滞、变硬、变薄,失去弹性等,使其与电磁夹的摩擦系数下降。

当推进电磁铁发生励磁线圈断路、励磁电路短路等状况时,可能造成1个或几个推进电磁夹不能工作,使有效的推进电磁夹数下降。

1.2.2控制程序的编制不合理

平网印花机的导带推进时,印花网框开始做一次下降,当接近开关检测到推进到位,且网框下降到中位时,推进电磁夹失电,保持电磁夹得电;当网框下降到底后,飞机架带着推进电磁夹回程;当接近开关检测到回程到位信号后,推进电磁夹得电,保持电磁夹失电,网框提升。

如前所述,飞机架在A、B两点间往复运动,检测其是否推进到位(B点)和回程到位(A点)的接近开关,由于安装尺寸的原因,只能安装在C点和D点。这就可能造成当控制计算机检测到位时,飞机架并没有真正到达机械限位,需延时Δt后才能真正推进(或回程)到位。另外,推进电磁夹、定位电磁夹、印花网框的时序存在配合问题,在编程控制程序中易忽视,可能造成ΔS变大。下面分析几种常见的情况:

(1)推进结束时,导带未被推进到位

可能有两种原因:当检测到推进到位信号后,若推进电磁夹立刻失电,保持电磁夹得电,会造成导带不能被送到位;当检测到推进到位信号后,推进电磁夹未失电,而定位电磁夹立刻得电,这时由于定位电磁夹的作用,使导带的推进阻力增大,也可能造成导带不能被送到位。

(2)回程结束时,推进电磁夹未回到位

当检测到回程到位信号时,推进电磁夹立刻得电,由于此时导带处于静止状态,推进电磁夹夹持住导带后,便不能回程,也就不能回到A点,这样会使推进导带行程发生变化,从而造成ΔS增大。

(3)控制逻辑不合理

编制控制程序时,为安全起见,将推进电磁夹与定位电磁夹设计为程序互锁,但这种设计对提高对花精度是不利的。因为,当推进电磁夹结束时,定位电磁夹得电,推进电磁夹则失电,此时,网框处于中位,并未接触导带,在电磁夹的转换过程中,有可能造成某一瞬间保持电磁夹与推进电磁夹均不得电,而使导带出现自由滑动现象。反之,在回程到位时,保持电磁夹与推进电磁夹的通电转换过程,也会出现上述情况。

1.2.3机械安装问题

(1)印花机的机械安装,对印花精度的影响极大,铜导轨的安装是否水平、机械阻力的大小等,都直接影响飞机架的推进及回程是否准确到位。

(2)液压阻尼对印花精度的影响

飞机架将要推进结束或回程结束时,为了避免机械冲击过大,液压阻尼系统会起作用,减缓飞机架的运行速度。若系统不能到位,阻尼过小,则可能造成到位时冲击过大,使导带移位。

(3)检测接近开关安装位置不合理

A点与C点、B点与D点相距较远,造成控制信号逻辑出错,使对花精度受到影响。

2提高对花精度的措施

针对产生对花误差的不同原因,可针对性地加以解决。一般来说,由设备硬件引起的印花机精度下降,较容易解决。通过修理电磁夹、修补导带、清理铜导轨、调整到位接近开关位置等手段,印花精度会有所提高。若控制程序不合理,而造成印花精度不高的现象,则只能通过修改控制程序来完成。

在程序设计中,可采用尽量延长推进电磁夹通电时间的方法,以提高对花精度。推进电磁夹的数量多,对导带的控制作用强,实践表明,仅仅依靠定位电磁夹确实不能完全控制住导带。一些幅宽280 cm以上平网印花机的情况更是如此。

2.1推进到位时,推进电磁夹延时失电

当检测到推进到位时,推进电磁夹已到D点,控制程序使推进电磁夹继续得电,同时发出2次下降指令。当网框到达下限位G点时,再进行电磁夹的切换。这样,利用网框2次下降的时间来延时,导带就能推进到机械限位,导带被网框压住后进行电磁夹的切换,就不会造成导带的滑动。

2.2回程到位时,推进电磁夹的得电控制

当检测到回程到位时,不要立刻使推进电磁夹得电,延时50 ms后再推进电磁夹,同时发出提升网框的指令,提升至上限位时,定位电磁夹失电。