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摘  要：在介紹模切技工藝的基礎上，論述基于臺達機電自動化技術平臺的模切機控制系統解決方案。樣板項目已經研發成功，行業遠期市場看好。

關鍵詞：伺服系統  PLC  HMI  變頻器  張力控制

1 引言

    模切壓痕屬于印（刷）后（期）加工的一項重要生產工藝，用于各類印刷品壓切成單個圖形或表面的整飾加工，模切質量的好壞直接影響整個產品的市場形象。

    在眾多印后設備品種中，我國模切機產品的技術和產業化已經達到較高的水平。國內已經可以制造包括全自動平壓平模切機在內的商標模切機、不干膠商標模切機、圓壓圓模切機、圓壓平模切機、平壓模切壓痕機等產品。近年來，已經可以制造聯動線上的模切單元，如：柔性版印刷機、凹版印刷機、不干膠印刷機、瓦楞紙印刷開槽機等設備的模切單元。制造全自動和半自動模切機的企業也越來越多。其中就有瑞安市鶴翔印刷機械制造有限公司等溫州企業。在溫州的模切機行業中大多使用日系的伺服系統。瑞安巨豐機械廠使用臺達的B 系列伺服系統的成功，為臺達伺服在溫州模切機行業的推廣起到了積極推動作用。
 

2 模切工藝

    模切機，主要用于紙品類包裝裝潢工業中的商標、紙盒、賀卡等的模切、壓痕和冷壓凸作業，是印后包裝加工成型的重要設備。模切機的工作原理是利用鋼刀、鋼線（或鋼板雕刻成的模版），通過壓印版施加一定的壓力，將印品或紙板軋切成一定形狀。若是將整個印品壓切成單個圖形產品稱作模切；若是利用鋼線在印品上壓出痕跡或者留下彎折的槽痕稱作壓痕；如果利用陰陽兩塊模板，在印品表面壓印出具有立體效果的圖案稱為凸凹壓印，以上可以統稱為模切技術。

    模切壓痕技術是按模型壓痕和按模版壓切兩種加工技術的綜合統稱，其原理是在定型的模具之內，通過施加壓力的大小，使印刷載體紙張受力陪位產生壓縮變形或是斷裂分離。模切壓痕設備（簡稱模切機）的主要機件是模切版臺和壓切機構。被加工板料就是處于這二者之間，在壓力作用下完成模切的整飾技術處理。模切壓痕版有不同的類型和相對應的壓切機構，使模切機分為平壓平型、圓壓平型和圓壓圓型三種基本類型。而平壓平模切機又因為有版臺及壓版的方向位置不同之別，可分為立式和臥式兩種。

    模切工藝是包裝印刷品最常用到的一道工藝，就是用模切刀根據產品設計要求的圖樣組合成模切版，在壓力的作用下，將印刷品或其他板狀坯料軋切成所需形狀或切痕的成型工藝。壓痕工藝則是利用壓線刀或壓線模，通過壓力的作用在板料上壓出線痕，或利用滾線輪在板料上滾出線痕，以便板料能按預定位置進行彎折成型。通常模切壓痕工藝是把模切刀和壓線刀組合在同一個模板內，在模切機上同時進行模切和壓痕加工的工藝，簡稱為模切。工藝介紹模切壓痕的主要工藝過程為：上版→調整壓力→確定規矩→粘貼橡皮條→試壓模切→正式模切壓痕→清廢→成品檢查→點數包裝。

3 臺達自動化解決方案

    3.1控制系統的組成

    根據模切工藝的控制要求，基于臺達機電自動化技術平臺的模切機控制系統由臺達PLC、人機界面、變頻器、伺服控制器等單一自動化平臺集成：

    （1）臺達的伺服控制器：B系列1KW 中慣量伺服；

    （2）臺達的變頻器： VFD022B43A；

    （3）臺達的PLC: DVP12SC；

    （4）臺達的人機界面（HMI）: DOP-A57BSTD。

    3.2 人機界面

    系統中的觸摸屏用于人機交互操作（設置參數/狀態狀態等）；PLC主要作為伺服定長控制和變頻器模切以及定長裁切控制的控制元件；伺服系統用于定長控制；變頻器用于模切控制。另外還用張力控制器控制收放卷的恒張力。主監控操作畫面參見圖1和圖2。

圖1主監控操作畫面（1）



圖2主監控操作畫面（2）