雷赛伺服在写真机行业应用方案

雷赛伺服在写真机行业应用方案.ppt1、写真机行业概述2、写真机结构原理运动控制介绍4、写真机行业解决方案5、行业应用注意事项6、总结目录目录1、写真机行业概述▣1.1写真机发展历史▣1.2写真机主要用途▣1.3写真机分类▣1.4写真机发展趋势▣1.5市场发展趋势1、写真机行业概述写真机是利用一种无版、无压、无须接触承印物的数字成像技术，在专用材质的承印物上进行大幅面印刷的机器。1、写真机行业概述1.1写真机发展历史1979年：BubbleJet热发泡喷墨技术问世。1991年：惠普推出第一台大幅面热发泡写真机。1994年：压电打印技术问世。1995年：喷绘机开始进入中国。2003年：Novajet推出量产写真机Novajet750，现在中国写真机使用最多，也是最广泛的750机型，即为Novajet750的衍生版。2008年：浙江工正集团首先开始研发写真机。2009年：锐诺斯和丽彩合作研发并量产国内首台丽彩品牌写真机并推向市场。1、写真机行业概述写真机广泛地应用于家装墙纸、CAD输出、展板画面、导购标牌、包装打样、车体广告、背喷灯片、高档油画、十字绣、皮革、婚纱照等诸多领域中。1.2写真机主要用途家装墙纸CAD输出1、写真机行业概述1.2写真机主要用途展板画面油画婚纱1、写真机行业概述1.2写真机主要用途纺织皮革十字绣车体广告1、写真机行业概述1.3.1、写真机与喷绘机的区别写真机和喷绘机都是大型喷墨打印机。都是用于广告印刷，但在一些地方存在不同。分辨率不同：

喷绘由于挂在高处分辨率不用很高。写真主要用于室内，必需要比较高的分辨率。

输出介质不同：

喷绘机输出介质通常是喷绘布上面，打车贴等表面为PVC材料类的介质。写真机输出介质初期为相纸背胶PP上喷图等。

墨水不同：

因为喷绘品的放置环境不同，喷绘机和写真机所用油墨是不同的。喷绘机的油墨是溶剂型墨水，有强烈的刺激性气息，防水防光，长时间放置不变色。写真机用的是水性墨。没有味道，不防水，需要覆膜。但随着喷头的发展，写真机应用的墨水也越来越广泛。

1.3写真机分类1、写真机行业概述工作环境不同：

外喷绘机主要应用于大型户外墙体广告和招牌，进行户外的喷绘功课，长处就是耐候性强，也就是可以防水防阳光，在户外放置长时间不会掉色变色。缺点是喷绘质量差；写真机主要是进行户内贴画、展示板、宣传画、海报、规章轨制等户内喷绘品的制作，喷绘质量相对较高幅面不同：

喷绘机的幅面较大通常在3.2米；写真机幅面小，通常1.8米，但近几年写真机行业发展迅速，越来越多的厂家推出了2.4m、3.2m大幅面写真机，所以写真机有替换部分喷绘机市场的趋势。

1、写真机行业概述1.3.2写真机按喷墨方式可分为气泡式与压电式。●热发泡写真机：原理：热气泡技术是通过加热喷嘴，使墨水产生气泡，喷到打印介质上的。墨水在高温下易发生化学变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响；另一方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握，打印线条边缘容易参差不齐，一定程度的影响了打印质量。

优势：1、成本低。

劣势：1、效率低。2、喷头寿命短。3、打印精度低。1、写真机行业概述●压电写真机：

原理：压电式喷墨技术，墨水是由一个和热感应式喷墨技术类似的喷嘴所喷出，但是墨滴的形成方式是藉由缩小墨水喷出的区域来形成。而喷出区域的缩小，是藉由施加电压到喷出区内一个或多个压电板来控制的。由于微压电打印头技术是利用晶体加压时放电的特性，在常温状态下稳定的将墨水喷出。它有着对墨滴控制能力强的特点，容易实现1440dpi的高精度打印质量，且微压电喷墨时无需加热，墨水就不会因受热而发生化学变化，故大大降低了对墨水的要求。优点：1、精度高。2、效率高。3、寿命长。4、墨水兼容性强。

劣势：1、机器采购成本高。由于压电写真机已国产化，是目前机器普及率最高、综合使用成本最低的写真机设备，并有部分代替热发泡写真机及喷绘机趋势。

本文主要针对压电写真机行业。1、写真机行业概述1.3.3写真机按按幅面分：1.2m写真机（极少）、1.6m写真机、1.8m写真机、2.4m写真机、3.2m写真机等机型。目前1.6m、1.8m在市场上占有主导地位。随着市场需求的扩大，近两年厂商均推出3.2m写真机。1、写真机行业概述1.3.4写真机按喷头分：目前广泛使用的为爱普生喷头。正在进入写真机领域的喷头为柯尼卡、理光喷头。爱普生喷头爱普生喷头分为四代头、五代头、六代头、七代头、最新的八代头，在爱普生的体系里，是没有第几代喷头这样的说法的，只是根据推出时间的不同而区分。在国内大家所说的第几代喷头主要是国内的经销商为了操作方便而区分的叫法。爱普生的喷头一贯以喷孔小，应用多样化，打印细腻化而著称，面世到如今经过不断的改进和发展，已经走向了成熟并占据了小喷头市场的主要份额。写真机由于打印要求精细度高，细腻，所以大部分采用爱普生的喷头。1、写真机行业概述一、四代喷头分离式喷头，一个喷头只有一个颜色。双排喷嘴，每排有180个喷嘴，喷孔大小为4PL，喷头宽度25.4MM，最高打印精度为1440DPI。目前市场价格为RMB3300左右。第四代喷头是目前市面上应用最成熟的压电式喷头，使用寿命可达3年左右，喷头惰性好，墨水适合范围广，可用染料墨水、颜料墨水、弱溶剂墨水。

1、写真机行业概述二、五代喷头2004年推出，集成式喷头，有8排喷嘴，单排180孔，共有1440个喷孔，墨滴最小为4PL。五代喷头价格为5000左右,加密头2000左右，其中水分较大，同时受喷头加密的影响，价格波动较大。由于四个颜色集成为一个喷头，安装比较快捷方便，精度、速度和稳定性较四代头有很大提高，是国内使用范围最广的喷头。

1、写真机行业概述三、六代喷头集成式喷头，有10排喷嘴，但是单排360孔，共有3600个喷孔（实际上使用9列），单色通道，最高精度可达2880DPI，可实现十色打印，无论是在颜色范围还是在精度上都可达到无可挑剔的效果，通过控制压电晶体，墨点实现可控性，达到3.5PL。喷头价格7000到10000左右，此外还有第六代喷头采用了创新的“自动喷嘴检测技术”。1、写真机行业概述四、七代喷头2009年开始推出，在设计理念上更趋于工业生产型，采用全新电路设计（从原来的单相电路驱动提升为双相电路驱动），更强劲更稳定。全新的压电晶体不仅寿命提升一倍，且对温度的适应更加宽广。双排墨囊对称式墨路设计减少双向打印的色彩误差。定价在7000以上。7代头打印速度比五代头提高足足35%，双头机型则速度可提升一倍，达到48平米/小时。3pass则可实现62平米的时速。

优势：一、速度。二、饱和度。三、喷头稳定性。四、超强使用寿命。理光喷头

理光针对写真机行业推出了GEN5系列喷头，墨滴最小为7PL，点火频率30KHZ，较之爱普生五代头、七代头相比有使用寿命长，点火频率高的优点，但价格也比爱普生五代头、七代头高，据了解代理商拿货价格为11500以上。随着爱普生对喷头加密使国产写真机生产受到了很大的制约，理光适时地进入写真机市场，将改变写真机喷头一家独大的局面目前有部分厂家正在测试理光喷头的厂家。同时在本次上海广告展有展出理光喷头写真机样机。

1、写真机行业概述理光GEN5喷头对写真行业影响“得喷头者得天下”——用这句话来说明喷头对于写真机行业的重要性不言而喻。写真机行业使用最广泛的为爱普生五代头。爱普生公司在写真行业喷头只供给罗兰、MIMAKI、爱普生三家厂商，国内厂商的主要进货渠道为拆卸爱普生的彩色打印机来获取喷头。一方面打印机的利润主要是靠后期的打印耗材，国内获取喷头的渠道损害了爱普生的利益。另一方面迫于国内写真机的竞争压力，罗兰、MIMAKI对爱普生施压。鉴于这两方面，爱普生于12年对打印机喷头进行了加密，加密的方法为限制打印距离，即打印一段距离后即停止打印一段距离才能重新打印。目前的主要解密思路为补打的方式，但补打的方式降低了写真机的打印效率，影响了国产打印机的性能和增长。

1、写真机行业概述1、写真机行业概述1.3.5写真机按使用的墨水分：

一、水性墨水：使用水性墨水的写真机，由于水性油墨的传递速度、质量以及可靠性，适合室内印刷的基本应用，如标志、背光显示海报以及摄影作品等。

二、溶剂墨水：这些写真机使用的墨水，不是水性的，例如使用石油或者石油副产品丙酮等为载体的液体作为耗材，由此产生的作品较水性墨水更加防水、持久，常用于户外广告、横幅等，但对喷头要求也较高。

三、UV墨水：UV墨水中颜料粒子直径小于1微米，不含挥发性有机溶剂，超低粘度，无刺激性气味。一些压电式喷墨写真机使用的UV墨水是紫外光固化（即当墨水暴露在紫外光线下时干涸），由此产生的打印作品是防水的浮雕效果，充满活力。多用于塑料制品和其他非多孔基板材质上。1、写真机行业概述1、高效率。高效率意味着高产能，客户能更快收获利润。2、高打印精度。打印精度越高使得可打印的范围和行业越广，销售行业更广。3、高可靠性。高可靠性使得客户减少停机时间获得更长的使用寿命。4、墨水兼容性强。针对更多的应用范围，如户外写真，UV写真，需兼容更多墨水。1.4写真机发展趋势行业喷印侧重点家装墙纸打印效率展板画面打印精度导购标牌打印效率包装打样、CAD输出打印效率、精度高档油画、婚纱打印精度纺织、皮革、十字绣打印效率、墨水兼容1、写真机行业概述写真机行业缺乏核心技术，随着原材料采购成本的持续透明，写真机厂商竞争压力越来越大。从目前来看，未来几年，写真机可能会朝喷头采购、生产成本、市场定位三个方面有所突破。

一、喷头。得喷头者得天下，这是写真机厂商生存状况的真实写照，爱普生对喷头的加密更加印证了这一行业规则。能获取最优价格的喷头，自然更有竞争力。

二、市场定位。部分厂商放弃标准产品的残酷竞争转型专注某一行业的应用。

三、成本。部分厂商通过降低管理成本，优化生产工艺，形成规模经济，以整体制造成本作为企业核心竞争力，对其它厂商进行贴牌生产。据悉日本的mimaki已转为让上海某家企业代工生产。1.6市场发展趋势2、写真机结构原理及运动控制介绍2.1写真机的结构及原理2.2控制卡原理及使用情况2.3写真机运动控制原理及要求2.4选型介绍2、写真机行业运动控制介绍2.1写真结构及功能一、墨路系统

基本组成：墨桶、墨泵、过滤器、二级墨盒、喷头。

原理功能：墨泵将墨水从墨桶中吸取经过过滤器过滤输送到喷头内并保持一定的压力，喷头控制器通过给压电晶体施加电压，使之发生高速且轻微的形变，从而将喷嘴中的油墨压出喷洒到画布上。压电写真机结构主要分为三部分：墨路系统、电气系统、机械系统墨盒墨泵喷头2、写真机行业运动控制介绍二、电气系统

基本组成：电源、控制卡、电机及驱动系统、光栅尺、风扇。

原理功能：电源负责给各部分系统提供稳定电压，控制卡一方面负责发送脉冲驱动电机及驱动系统带动小车模组及卷布模组运动；另一方面控制卡根据输入的头像，通过光栅尺反馈的喷头的位置，来驱动对应色彩喷嘴喷出墨滴。控制卡电机及驱动系统光栅尺2、写真机行业运动控制介绍三、机械系统

基本组成：小车模组、卷布模组、机架模组。

原理功能：小车模组：小车轴电机通过皮带或钢带带动小车在导轨在运动，喷头安装在小车上对画布进行喷墨。卷布模组：先通过压轮对画布进行压紧，卷布轴电机通过皮带带动卷布轴输送画布。小车轴卷布轴2、写真机行业运动控制介绍2.2、控制卡原理及使用情况2.2.1：写真机控制卡功能分为两部分，一部分为通过对喷绘文件的处理从而控制喷头驱动。另一部分为对电机驱动的控制，即控制电机的速度与距离，原理如下图：2、写真机行业运动控制介绍2.3运动控制原理及要求2.3.1运动控制原理

写真机运动控制分为两个轴：一部分为小车轴，另一部分为卷布轴。通常与控制卡共用一个电源，电源一般使用24V10A电源，部分使用36V。

运动控制原理图2、写真机行业运动控制介绍2.3.2：小车轴结构

车头重量：使用爱普生单喷头：3Kg，使用爱普生双喷头：5Kg，使用理光四喷头：7Kg。

减速比：一般在1：3至1：4之间。

机械结构：小车轴为两级皮带结构，如下图

拉动喷头小车皮带，长度与幅面一致。主从动轮减速皮带。2、写真机行业运动控制介绍打印速度：1500rpm-2000rpm之间，随着喷头点火频率的提升，后续打印速度有上升趋势。

加减速时间：一般加减速时间在300ms左右。

运动控制要求：小车轴要求速度运行平稳无噪音，稳速运行精度要求在±4rpm以内，否则可能出现竖条纹（俗称水波纹）。虽然在喷印时主要靠光栅尺反馈位置来控制喷头喷出墨滴，但如果速度波动过大，则导致喷出墨滴由于惯性产生的速度不一致，影响打印精度。

特点介绍：小车轴由于机械系统中皮带较长，最多达6.4m（3.2米的两倍），皮带为弹性结构，导致系统机械时间常数大，系统响应性慢，在控制时极易出现系统振荡的情况，同时在加减速时，由于皮带的弹性，也易出现过冲的情况。

2、写真机行业运动控制介绍2.3.2：卷布轴结构

卷布轴长度：主要有1.6m、1.8m、2.4m、3.2m四种，长度越长其惯量越大，加速时所需力矩越大。

减速比：较常用1：6减速比，也有用到1：5到1：7之间减速比。

机械结构：卷布轴为单皮带减速结构，如下图。

2、写真机行业运动控制介绍2.3.2：卷布轴结构打印速度：300rpm-800rpm之间，随着客户对打印效率要求的不断提升，后续速度有上升趋势。

加减速时间：一般加减速时间在100ms左右。

运动控制要求：卷步轴要求停止准确迅速平稳、运行平稳无噪音。停止精度要求±2p（1000线编码器），否则有可能出现横条纹（即PASS道）。要求停止整定时间短，不能影响小车喷头工作。同时运行时和停止时需将噪音减小到最小。

特点介绍：卷布轴皮带较短，系统刚性较强，相对小车轴来说更容易控制。

2、写真机行业运动控制介绍2.4选型介绍

以某写真机小车轴为例：1、伺服电机侧主动轮为33齿齿形代号MXL，质量0.1Kg。

2、从动轮为132齿齿形代号MXL，带动喷头的同步轮为55齿齿形代号3M，质量约为0.2Kg。3、使用两个爱普生五代头，小车重量共约为5Kg。计算：3M55齿同步轮节径为：齿数X节圆弧长=5.252cm。

2、写真机行业运动控制介绍2、写真机行业运动控制介绍2、写真机行业运动控制介绍

3、写真机行业解决方案3.1方案一（高精度高效率)3.2方案二（理光喷头工业用）3.3方案三（高性价比)3.4应用案例3、写真机行业解决方案客户期望：高打印精度，高效率；具有高性价比，高稳定性；低使用维护成本，使用简单；3.1方案一3、写真机行业解决方案3.1方案一小车轴卷布轴3、写真机行业解决方案解决方案：小车轴：iSV智能一体伺服双爱普生喷头：iSV5713V36-1000单爱普生喷头：iSV5709V36-1000卷布轴：iSV智能一体伺服2.4m、3.2m:iSV5713V36-1000

3.1方案一方案优点：

3、写真机行业解决方案低整定时间低振动噪音低使用成本高速度平稳性寿命长

驱动器与电机智能一体，安装简单，无需安装驱动器，无需对驱动器电机之间进行布线，一方面增加接插可靠性，另一方面节省人工安装接及线维护成本。

3、写真机行业解决方案传统伺服系统iSV智能伺服系统

3、写真机行业解决方案优化电机磁路，减少通电转矩波形，实现流畅的匀速运行。利用电机极数与插槽数的最佳组合，结合改进的充磁方式，大幅降低通电转矩波形，可实现更为流畅的匀速运行。以往伺服电机iSV系列伺服电机3、写真机行业解决方案采用雷赛创新加减速算法，将直线型加减速指令变变化为S型加减速，快速稳定达到设定速度而避免振荡，大大降低加减速整定时间。未使用新算法使用新算法3、写真机行业解决方案内置速度/位置平滑功能。运用此功能能对某些低端上位机发出的剧烈变化的指令进行平滑处理，使得电机产生的速度和加速度是连续的，减小振动和噪音，使运行更加平稳。

采用无刷伺服电机，使用寿命长，无需更换碳刷。3、写真机行业解决方案有刷电机iSV智能伺服系统3、写真机行业解决方案客户期望：理光工业喷头；速度快，效率高；能满足工业级需求；运行平稳，振动小；3.1方案二3、写真机行业解决方案3.2方案二小车轴卷布轴3、写真机行业解决方案解决方案：小车轴：ACH系列高压伺服4或8理光喷头：ACH400+ACM6002L2H-B卷布轴：ACH系列高压伺服3.2m:ACH400+ACM6002L2H-B

3.2方案二3、写真机行业解决方案3、写真机行业解决方案如何实现？客户期望：具有高性价比，高稳定性；低使用维护成本，操