丝网印刷,以其物料适应范围广、对油墨适应性强、印刷墨层厚度调解范围宽等特点而备受青睐,因此,研制印刷速度高,控制精度高,性价比高的丝网印刷机十分必要。 本课题在对国内外滚筒式丝网印刷机分析研究的基础上,设计了一台数控滚筒式丝网印刷机,并对其关键技术进行了深入研究。 首先,根据滚筒式丝网印刷机的印刷特点、控制精度、进行了总体设计。在此基础上研究了丝网印刷机的传动机构,建立了动力学模型,计算和分析了印刷机工作时的启动转矩和负载转矩,进行了动力学分析,确定了负载和功率最佳匹配的交流伺服电机。 其次,提出了基于工控机(IPC)的运动控制器的开放式数控系统方案,构建了基于 IPC 和 PMAC 运动控制器的具有双微处理器主从式结构的开放式数控系统。滚筒式丝网印刷机通过 IPC 的 ISA 总线和 DPRAM 来实现主从处理器之间的通讯,并阐述了该系统硬件的组成结构和系统控制核心 PMAC 和 DPRAM 的特点。 第三,进行了气动部分的设计与分析。在滚筒式丝网印刷机的结构设计中,网辊的快速装夹、自动定位和夹紧、刮墨板的定位和夹紧都是通过气动控制实现的。气动控制部分设计的好坏直接关系到整机性能。在分析了气动执行元件所要实现的功能和逻辑动作顺序的基础上,设计了气动原理图,实物连接简图,并进行了元件选型。搭建了气动实验控制平台,并进行了仿真试验。 最后,将自适应 PID 控制技术应用于滚筒式丝网印刷机的 CNC 控制系统。为了使印刷过程达到最佳,该数控系统中的自适应 PID 参数调节采用人工智能模型,由 PC 机根据工况变化而自动改变给定值,并传递给 PMAC 运动控制器,由 PMAC 实现印刷过程的 PID 自动调节控制。