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柔印机印刷单元控制能力提升

2019-07-09 17:00:21 53

通过对版辊电机、网纹辊电机底层数据的监控,开发的几种卫星式柔印机新功能,增强了柔印机印刷单元的控制能力,提高了印刷机的稳定工作速度和印刷质量。

近年来,国内卫星式柔版印刷行业发展势头良好,作为国内的领军企业,西安航天华阳紧跟科技发展步伐,不断在技术上实现突破,以提升国内卫星式柔版印刷机性能为己任。在原设备基础上,通过不断测试与经验积累,推出了以下几种新功能,增强了柔印机印刷单元的控制能力。

 一。 

一键自适应从最小版到最大版的

控制环优化功能

卫星式柔印机版辊电机的稳定运行非常关键,直接影响到产品的套印精度。在设备调试阶段,电气工程师会对版辊电机做细致的控制环参数优化。控制环包括速度环(如图1)和电流环(如图2)两个环节,每个环节都要进行比例、积分调节,在有干扰的情况下,还要增加滤波消除干扰。这个复杂的过程对每台设备的每个版辊电机都要进行。优化完成后,这些参数被保存在设备程序中,不再变化。所有的优化参数都是为了保证电机的平稳运行,以达到最佳的印刷效果。图3为某个版辊电机的跟随误差检测图,从图中能够看出,电机的速度波动被控制在±0.0015°以内,这个电机可以很平稳地运行。

但是,经常会遇到这种情况:机器在公司运行时印刷效果非常好,到客户现场后,莫名地出现套印不准的现象;或者是客户刚开始使用都没有问题,使用一段时间后,套印就出现了问题。出现这种现象的根本原因是:版辊电机的最初控制参数不能适应当前版辊的机械性能,比如版辊直径变化、长度变化、机械连接的松紧变化等等。

事实上,每套版辊的直径、重量、转动惯量等都不一样,相同的电机控制参数是不能满足这么多种版辊规格的。甚至有时候版辊并没有变化,但是设备长时间运行后,版辊连接的轴承松紧度发生了细微的变化,原来电机的控制参数也将不能满足控制要求。图4展示了4个版辊套筒,直径、周长各不相同。表1列举了几种套筒(大尺寸套筒需配置过桥套筒)的重量和惯量,因为芯轴也是电机负载的一部分,所以表中的惯量指的是芯轴和套筒合为一体的惯量。

目前,经过不断数据积累,在触摸屏上增加的版辊一键优化功能,可以自动识别版辊电机的控制环参数,有效解决了这一难题。

当版辊直径发生变化或更换版辊电机后,电机不能平稳运行,这时,客户只需要在触摸屏上启动一键参数识别功能,并转动对应电机,系统就可以自动完成控制参数识别,还可以在屏上对电机的运行参数进行现场修改,非常方便。不再需要联系设备厂家的工程师到现场进行参数匹配,节约了时间和成本。

 二。 

版辊、网纹辊的线速度自适应功能

柔印机印刷

卫星式柔印机印刷时,网纹辊靠着版辊,把网穴承载的油墨转移到印版上;版辊靠着中心压印辊筒,把印版表面图案印到紧贴在中心压印辊筒表面的承印物上(如图5、图6)。

在这个过程中,中心压印辊筒、版辊、网纹辊三者的线速度要尽量保持一致(误差不能超过0.05%),才能保证印刷品的质量。版辊和网纹辊直径是通过人机界面输入的,不但其尺寸本身就存在制造偏差,而且版辊尺寸还受印版和贴版胶带尺寸偏差的影响;版辊和网纹辊的实际直径与名义尺寸会存在一定的误差,由于此种误差影响,二者的线速度会出现不一致的情况。

在不断试验与测试中发现,由于版辊和网纹辊之间一直存在着速度差,当印刷压力较大的情况下,速度差累积到网纹辊电机不能适应版辊电机的速度时,版辊和网纹辊间就会出现相反的扭矩力,从而导致网纹辊电机速度突变,突变的力量传递给版辊,使得版辊与承印物表面产生打滑,印刷品出现墨杠。打滑过后,扭矩力释放完成,速度渐趋稳定,又进入到下一个速度差累积阶段。如此周期性的反复,产生有规律的墨杠。

针对此种问题,新开发了版辊、网纹辊线速度自适应功能,有效解决了这种原因造成的墨杠问题。通过实时监控版辊电机和网纹辊电机的扭矩值,对比两电机合压后与合压前的扭矩变化,不断自动微调网纹辊电机的速度,直到它的线速度与版辊保持完全一致,两者之间不再产生相反的扭矩力,从而消除在大压力印刷时出现的墨杠。

图7所示是网纹辊电机线速度自适应过程中的扭矩变化图,可以把此图分成三部分(两个分界点是380000和640000),第一部分是未合压时的扭矩图,第二部分是合压后扭矩不正常,网纹辊在微调过程中的扭矩变化图,第三部分是合压后网纹辊线速度适应完成后的扭矩图。从图中能够明显看出,合压后网纹辊电机扭矩从不正常到正常的变化过程。此功能可以让版辊、网纹辊扭矩变化趋于平缓,速度同步性提高,减少大压力印刷时的墨杠问题。


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