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无人胶印机 你敢想吗?

作者:       来源:必胜网       时间: 2015-04-14
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  提高胶印机的自动化程度迫在眉睫,这不仅能够减少操作人员的数量,也会减少因操作人员技能水平较低带来的印品质量问题。本文将介绍无人胶印机的设想及技术难点。

  无人胶印机的设想

  无人胶印机的实现主要从控制系统和机械结构的改动两方面入手,将原有由操作人员完成的工作以自动化的方式实现,达到胶印机无人操作的目的。

  1.控制系统的改动

  在硬件方面,将胶印机的控制器由PLC改为计算机,控制屏幕由人机界面(HMI)触摸屏改为计算机显示器,这样原有的由PLC控制的操作可全部改为由“计算机+总线控制器”控制。

  在控制方法上,无人胶印机的控制采用前馈控制与反馈控制相结合的方法,响应更快速,并能减少废张,使得无人胶印机印出的第一张印品即为成品。其中,前馈控制指的是利用CTP制版时的数据确定墨量、水量以及印刷压力,在印刷开始之前就设置好这些参数,通过网络传输到控制无人胶印机的计算机中,同时将纸张幅面、厚度和印量等参数也输入计算机;反馈控制指的是整台无人胶印机采用自调整自适应、“传感器+控制器+执行器”的闭环控制,实时监测印刷过程,通过将印品与原稿进行比较,不断调整相关数据,使印品效果达到最佳。具体反馈控制措施如图1所示。

  (1)在收纸处安装带有放大镜头的高像素电子照相系统,电子照相系统拍摄印品,然后将信号传送给计算机,计算机上的RIP软件解析出CMYK四色的网点大小,并根据此数据控制无人胶印机(以四色机为例)1~4机组墨斗上的12×4个步进电机,以调节各墨区的墨量大小;分析印品上的色彩饱和度,控制压印滚筒两边的压力;分析十字线的套准情况,计算出轴向、周向、斜向印版调节量,控制轴向、周向、斜向调版电机,达到自动对版的目的。

  (2)在收纸处安装ACC水量传感器,监控水量大小,并将数据传送给计算机,计算机通过对水量进行分析,控制无人胶印机4个机组的水量调节电机转速。

  (3)在版夹边缘处安装光电传感器,用来测量有无印版,以便进行自动上版、卸版。

  (4)增加坏张剔除传感器,用来控制坏张剔除机构剔除废张。

  2.机械结构的改动

  无人胶印机机械结构方面的改动如下。

  (1)墨斗由原有的敞开式结构改为全封闭式结构,墨斗压力可自调,这样可以防止油墨挥发,从而减少环境污染,并节约墨量,减少洗车次数。

  (2)墨斗挡板采用分区结构,分成12个或更细的16个区,并用小型步进电机控制每个分区挡板的伸缩,以控制各区的墨量。

  (3)在输纸部件中,去除压纸轮和压纸带,采用真空输纸机构,在输纸板上打2~3排小孔,输纸带上也打小孔,下方为全封闭结构,计算机无级控制真空泵的压力,从而控制其对纸张的吸附力。

  (4)在正常走纸的边缘区域增加坏张剔除机构,当坏张剔除传感器检测有坏张时,自动剔除废张。

  (5)将原来的手钮旋转调压改用步进电机调压。

  (6)在拉规处,加装滑道丝杠结构和气动结构,使拉规可以左右移动,同时又可以用气动结构锁紧固定。

  (7)去除原来胶印机的控制面板,只保留急停按钮。

  无人胶印机的主要技术难点

  1.控制算法

  在无人胶印机的反馈控制中,RIP软件解析出的网点大小、色彩饱和度、十字线套准情况等数据,还需要通过控制算法计算出对墨量调节电机、水量调节电机、调版电机和调压电机的调节量,而控制算法该采用什么样的数学模型、模型参数如何选择、如何达到最佳效果等,都需要在实践中慢慢摸索。

  2.总线控制器

  总线控制器通过计算机的通用PCI插槽与计算机连接,向上与计算机交换数据和命令,向下与传感器和继电器直接接收数据和发出控制命令,因此,其通讯速度不应低于100Mb/s。总线控制器可以采用光耦隔离技术开发的类PLC结构,其不仅通讯速度快,而且使通用性、抗干扰性更强,有利于产品的改造与升级换代。

  3.ACC水量传感器

  印刷过程中,由于水膜比较薄,ACC水量传感器要想检测出水量的细小变化且抗干扰是非常难的。因此,ACC水量传感器不应采用普通的红外传感器,而应采用激光传感器,并采用高增益、高稳定的放大器,可考虑与光电传感器生产厂商联合开发。

  采用无人胶印机,操作人员只须将裁切好的纸张放到供纸台、将印刷好的成品移走,在办公室内与无人胶印机远程联网的计算机中输入几个设置参数,其他工作都可由无人胶印机自动完成,从而消除了印刷对操作人员的依赖,印刷质量更加稳定可靠,效率更高。另外,还可以在无人胶印机上内嵌无线网卡,通过网线接入Internet网,实现无人胶印机的远程控制、远程监控诊断并自动生成报表,全面提升自动化、智能化程度。

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