墨斗周邊自動(dòng)化系統(tǒng)

      發(fā)布時(shí)間:2024-07-04 點(diǎn)擊:78
      一般印刷機(jī)的結(jié)構(gòu),由于存在油墨控制不穩(wěn)定、墨斗周邊的操作耗費(fèi)人力等缺點(diǎn),要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量印刷,可謂頗費(fèi)精力。
      為了改變這種現(xiàn)狀,我公司提出自動(dòng)化、省力化概念,成功開發(fā)出j-color系統(tǒng).它通過(guò)傳墨分割輥結(jié)構(gòu)(即ipc系統(tǒng)):油墨預(yù)置控制系統(tǒng)對(duì)供墨量進(jìn)行自動(dòng)控制,并通過(guò)afc系統(tǒng)(自動(dòng)墨斗清洗裝置)和acc系統(tǒng)(自動(dòng)供墨裝置),成為一個(gè)可能使墨斗周邊完全自動(dòng)化的系統(tǒng)。
      (1)傳墨分割輥的概念
      ipc:油墨預(yù)置控制系統(tǒng)的墨斗上裝有一片板,或采用三角形墨斗,可保持墨斗間隙固定,并將印刷機(jī)上的傳墨輥設(shè)計(jì)成分割型傳墨輥,通過(guò)分割型傳墨輥與墨斗的接觸長(zhǎng)度對(duì)供墨量進(jìn)行控制。
      該系統(tǒng)的最大特征是:與墨斗刮刀間隙調(diào)整相比,通過(guò)分割型傳墨輥與主墨輥的接觸長(zhǎng)度對(duì)供墨量進(jìn)行分別控制的方式,可實(shí)現(xiàn)控制精度更高。
      普通墨鍵刮刀方式的墨斗間隙為0mm~0.2mm,在此范圍內(nèi)可按0%~100%的比例進(jìn)行調(diào)整,但要調(diào)整1%,就要保證0.002mm(2微米)的間隙開度,即便提高機(jī)械精度,控制0.002mm也是極難做到的。另外由于墨斗部位的材質(zhì)還會(huì)受到熱膨脹(注:鐵:線膨脹率12.1mm×10-6、溫度變化10℃、長(zhǎng)度50mm時(shí):伸縮6微米。)和由于時(shí)相性變化導(dǎo)致的間隙調(diào)整部位出現(xiàn)油墨堵塞、刮刀磨損等影響,計(jì)算機(jī)控制數(shù)據(jù)與實(shí)際印刷時(shí)的間隙開度調(diào)整之間會(huì)不可避免地出現(xiàn)誤差,從而需要定期進(jìn)行調(diào)整。
      此外,當(dāng)要對(duì)某個(gè)部分的墨量進(jìn)行增減時(shí),墨鍵刮刀方式還需要對(duì)該墨鍵的相鄰兩側(cè)進(jìn)行調(diào)整,而傳墨分割輥方式無(wú)需這一操作。
      通過(guò)分割型傳墨輥對(duì)主墨輥的接觸長(zhǎng)度進(jìn)行控制。例如“對(duì)開膠印機(jī)”,接觸長(zhǎng)度可在0mm~150mm范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,還可對(duì)接觸間隔進(jìn)行任意調(diào)整。就調(diào)整難度而言,墨鍵刮刀方式的可調(diào)間隙為0mm~0.2mm,而傳墨分割輥方式的控制范圍可達(dá)150mm,簡(jiǎn)單對(duì)比計(jì)算結(jié)果為0.2mm/150mm,即1/750。相比以幾微米為單位對(duì)墨斗間隙進(jìn)行調(diào)整,無(wú)疑是以毫米為單位對(duì)墨輥接觸長(zhǎng)度進(jìn)行控制的操作方式更為便利,且可實(shí)現(xiàn)更高精度控制。
      同樣,當(dāng)調(diào)整1%的圖案大小時(shí),需讓傳墨分割輥與主墨輥接觸1.5mm左右,但是進(jìn)行累計(jì)和儲(chǔ)存,直至不小于壓輥間隙,可通過(guò)間歇運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。
      采用間隙控制方式的油墨預(yù)置系統(tǒng)時(shí),存在1.油墨粘性對(duì)濃度的變化;2.墨斗間隙與供墨量的關(guān)系;3.速度變化導(dǎo)致濃度不穩(wěn)定的關(guān)系,且因調(diào)整難度、問(wèn)題點(diǎn)或操作人員的經(jīng)驗(yàn)而程度各異。為此,我公司不斷尋求改善,下面要向大家介紹j-color系統(tǒng)對(duì)這些問(wèn)題點(diǎn)的解決方法。[next]
      ◆油墨粘性變化對(duì)濃度的影響
      采用墨鍵刮刀方式時(shí),通常在印刷過(guò)程中要向墨斗補(bǔ)充大量油墨,而實(shí)際上只有墨斗上方部位的油墨可被攪拌并循環(huán)。當(dāng)墨斗間隙接近0時(shí),由于油墨受到水的影響,容易出現(xiàn)不下墨的現(xiàn)象,導(dǎo)致印刷濃度下降。為此,操作人員需要打開墨斗的間隙。
      由于墨斗間隙各不相同,因此供墨量會(huì)受到油墨內(nèi)壓的影響而不同。為此,必須隨時(shí)加墨,使墨斗中的墨量達(dá)到60%左右。
      采用傳墨分割輥方式時(shí),由于墨斗間隙固定,供墨量不會(huì)因間隙的大小而變化,固定量的油墨會(huì)從間隙中均勻流出,即使墨斗中的墨量少到30mm左右的高度,油墨仍會(huì)循環(huán),供墨時(shí)可保持油墨特性,不會(huì)出現(xiàn)因油墨特性的變化導(dǎo)致的印刷濃度不均。墨輥上的油墨膜厚保持固定,可按1mm的精度單位對(duì)墨輥接觸長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整,因此不易出現(xiàn)濃淡誤差。
      ◆墨斗間隙與供墨量的關(guān)系
      理想的供墨量控制是: 供墨量的增加與墨斗的間隙開度成正比(見圖:紅色線)。但當(dāng)采用墨鍵刮刀方式時(shí),供墨量呈拋物線變化。(見圖:藍(lán)色線)
      如圖可知,當(dāng)圖案面積較小時(shí),雖然油墨開度極小,但若供墨量變大,間隙越小則油墨量調(diào)整越困難。當(dāng)采用墨鍵刮刀方式時(shí),必須將墨斗間隙設(shè)定為50微米以上(相當(dāng)于圖案面積的25%),否則無(wú)法保證提供適當(dāng)?shù)挠湍珴舛取?br> 但是,如上文所述,要將間隙調(diào)整到50微米以下是非常困難的。因此,通常在印刷微小圖案時(shí)要專門設(shè)置廢頁(yè),以保證一定程度的供墨間隙,使印刷穩(wěn)定。而采用傳墨分割輥方式時(shí),墨斗間隙可在0.12mm~0.23mm范圍內(nèi)均勻設(shè)定,控制范圍接近理想的印刷狀態(tài)。即使對(duì)很小的圖案面積,墨斗間隙仍為固定,通過(guò)將輥的接觸長(zhǎng)度控制在幾毫米,可實(shí)現(xiàn)供墨穩(wěn)定。
      ◆速度追蹤與印刷濃度
      采用墨鍵刮刀方式時(shí),當(dāng)印刷速度由低變高時(shí),即使墨鍵刮刀的間隙與圖案數(shù)據(jù)一致,仍會(huì)產(chǎn)生油墨膜厚誤差,出現(xiàn)濃度不均。這是因?yàn)殡S著速度上升,間隙中的供墨量會(huì)因墨輥壓力和墨斗內(nèi)部壓力而減少,圖案面積較大的部分會(huì)供墨更多,而圖案面積較小的部分會(huì)因供墨壓力的影響而不易出墨。其結(jié)果是墨斗間隙開度的不同導(dǎo)致濃度不均,難以做到穩(wěn)定的濃度調(diào)整。
      采用分割傳墨輥方式時(shí),墨斗間隙均勻,油墨膜厚固定,因此不易因油墨內(nèi)部壓力的影響而出現(xiàn)濃度變化,并通過(guò)對(duì)輥與墨斗輥接觸長(zhǎng)度的控制,可實(shí)現(xiàn)按圖案數(shù)據(jù)供墨。此外還具備速度追蹤功能,所以即使速度有變化,也不會(huì)發(fā)生濃度不均;還可通過(guò)參數(shù)設(shè)定,能進(jìn)行穩(wěn)定的印刷。
      (2)ipc系統(tǒng)的特征
      ●初始供墨
      該系統(tǒng)具備勻墨功能,從開始印刷起,可根據(jù)圖案面積比例數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定供墨。有印刷前在整個(gè)輥上供墨的勻墨功能,以及根據(jù)圖案面積比例事先供墨的圖案勻墨功能,可在試印后調(diào)整濃度至最佳。由于試印后可印刷穩(wěn)定,因此可減少紙張和油墨損耗,還有助于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。
      ●回墨構(gòu)造
      采用通常的墨斗螺釘方式時(shí),即使在圖案比例為0%時(shí)仍會(huì)少量供墨,在印刷中,勻墨輥的兩端會(huì)出現(xiàn)積墨,導(dǎo)致兩端濃度變大。而采用傳墨分割輥方式時(shí),在0%時(shí)徹底停止供墨。但即便如此,有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)揺擺輥勻墨后剩余的油墨積在輥兩端的情況。此時(shí),油墨會(huì)流到傳墨分割輥兩端的輥上,但可以通過(guò)安裝在墨斗輥兩端的側(cè)刮刀(堰板)及其前端的附屬刮墨板,將油墨轉(zhuǎn)移到墨斗中。通過(guò)該回墨構(gòu)造,可保持油墨濃度穩(wěn)定。[next]
      側(cè)板和刮墨板還有一個(gè)特征,在印刷微小圖案時(shí),在要使用的側(cè)板部位安裝刮墨板,來(lái)吸收周圍的油墨,可實(shí)現(xiàn)以少量的油墨保持濃度穩(wěn)定。
      ●防止油墨過(guò)度乳化措施以及印刷品質(zhì)穩(wěn)定
      膠印印刷時(shí),勻墨輥的兩端容易積墨,而ipc系統(tǒng)通過(guò)在墨斗輥的兩端設(shè)置側(cè)板和刮墨板,使從勻墨輥流回的油墨通過(guò)傳墨輥強(qiáng)制返回,并由刮墨板刮取,因此輥兩端不會(huì)積墨,油墨會(huì)回到墨斗中。由于輥兩端不留殘墨,因此可防止油墨過(guò)度乳化,整面印刷質(zhì)量穩(wěn)定。另外如上文所述,墨斗間隙可達(dá)0mm~0.23mm且固定,因此不會(huì)出現(xiàn)堵墨。而且,因?yàn)槭前丛O(shè)定的供墨量穩(wěn)定供墨的結(jié)構(gòu),水槽中的水不會(huì)傳到墨斗,因此墨斗中的油墨特性不會(huì)發(fā)生變化,這也是防止過(guò)度乳化的一大要因。
      ●計(jì)算機(jī)控制
      為了適應(yīng)印刷機(jī)的各種不同的條件,我公司在控制系統(tǒng)中設(shè)置了各種參數(shù)功能。一般來(lái)說(shuō),速度變快則濃度變淡,但傳墨分割輥卻可以通過(guò)參數(shù)設(shè)定,做到隨著印刷機(jī)的速度變化對(duì)供墨量進(jìn)行矯正。此外還具有印刷圖案%濃度補(bǔ)正功能,通過(guò)觸控屏操作可方便地調(diào)整墨色。還能以刮刀為單位進(jìn)行濃度調(diào)整,因此可實(shí)現(xiàn)快速微調(diào)整。
      生產(chǎn)完成后,供墨量、參數(shù)補(bǔ)正值等詳細(xì)印刷數(shù)據(jù)會(huì)被保存在電腦中,重復(fù)印刷功能通過(guò)我公司ipc系統(tǒng)間隙固定的原理,只需將數(shù)據(jù)調(diào)出即可再現(xiàn)相同印刷,提高印刷準(zhǔn)備的速度。有利于縮短時(shí)間和減少印張損耗。
      (3)afc 自動(dòng)墨斗清洗系統(tǒng)的特征
      afc(automatic fountain cleaning:自動(dòng)墨斗清洗裝置)
      ipc的主墨輥與墨斗之間設(shè)有間隙,利用該間隙穿入聚酯膠片或涂層膠片,繃緊并覆蓋在墨斗上,并通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式將膠片卷起,以此來(lái)達(dá)到墨斗自動(dòng)清洗的目的,這就是afc系統(tǒng)。換色時(shí)只需將膠片卷起并清洗側(cè)板和刮墨板,即可進(jìn)行墨斗清洗。此外,由于無(wú)需對(duì)墨斗過(guò)度供墨,因此油墨損耗少。清洗時(shí)間僅為傳統(tǒng)方式的1/3左右,可提高操作效率。
      (4)acc 機(jī)械手自動(dòng)加墨系統(tǒng)
      acc(自動(dòng)墨盒更換裝置)系統(tǒng),可從墨斗旁安裝的墨盒中自動(dòng)加墨。通過(guò)激光傳感器來(lái)探測(cè)墨量,并在此基礎(chǔ)上正確加墨,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手自動(dòng)加墨。從自動(dòng)加墨到換色,所有操作均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
      通過(guò)全套引入ipc、afc和acc系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)墨斗周邊的完全自動(dòng)化。
      (5)今后的發(fā)展
      為實(shí)現(xiàn)供墨穩(wěn)定化和提高精度,我公司正著手開發(fā),在計(jì)算機(jī)控制中增加新的參數(shù)功能。通過(guò)對(duì)客戶的實(shí)地調(diào)查,在產(chǎn)品中增加客戶真正需要的功能和精度,努力實(shí)現(xiàn)更好的印刷質(zhì)量。此外還有一個(gè)特點(diǎn)是,通過(guò)實(shí)現(xiàn)減少紙張損耗和減少工廠廢棄物,可減少co2排放量。作為一項(xiàng)新發(fā)展,我公司還計(jì)劃開發(fā)通過(guò)在線通信方式將油墨濃度管理數(shù)據(jù)傳至ipc,并根據(jù)該信息對(duì)供墨量進(jìn)行控制的產(chǎn)品。由此可實(shí)現(xiàn)濃度矯正功能兼?zhèn)涞男滦蚷pc。
      通過(guò)這些j-color裝置方案的推出,我公司有志在未來(lái)實(shí)現(xiàn)印刷操作的完全自動(dòng)化。我公司愿為減輕操作人員的勞動(dòng)負(fù)荷、提高操作效率和保護(hù)環(huán)境(減少co2)貢獻(xiàn)力量。
      (6)交付業(yè)績(jī)
      在金屬印刷行業(yè),我公司對(duì)日本以及其他國(guó)家的銷售業(yè)績(jī)總和達(dá)到1,800套左右。在紙張印刷行業(yè),我公司對(duì)各家商用表格印刷、單張印刷、貼紙標(biāo)簽、dvd印刷行業(yè)的業(yè)績(jī)總和達(dá)到1200套左右。近年來(lái),在日本大型商用表格印刷公司的新機(jī)器上已基本配備我公司ipc系統(tǒng)。


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