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高精準防倒張系統的研究與開發

時間:2022-06-28 11:18:11來源:科印網作者:徐建 鮑鳴 劉鵬程

  近年來,隨著社會的發展、科技的進步,包裝印刷企業由勞動密集型向科技創新型轉變。特別是在印前和印刷工藝相對成熟穩定、降本增效遇到瓶頸的行業氛圍下,各企業紛紛在印后加工上下功夫,各類高效燙印、模切系統應運而生。但在實際生產過程中,總會出現新問題,針對這些新問題,各企業使出渾身解數,得以破解。本文,筆者就為大家分享高精準防倒張系統的研究和開發,供同行參考。

  研發背景和創新點

  我公司目前承印的大多是高精度煙包,印刷要求精細,燙印、防偽、壓凹凸、網印等工序繁多。針對每道工序,反復抽樣是機臺人員不可缺少的一個環節,然而人工反復操作中,不可避免會產生紙張放倒頭,甚至紙張反放的隱患。一旦沒有及時發現,流到模切工序再不被挑出,模切后就由原來的一大張分切為15、18、21甚至更多小張,后續挑標工序就會成倍增加挑揀難度,有時還無法全部挑出,大壞片一旦流入煙廠將對公司造成惡劣影響。如額外增加人員檢驗反放及倒頭,不但增加了人工成本,還提高了勞動強度。

  為此,我公司經過不斷分析和研究,成功研發了高精準防倒張系統。該系統具有以下創新點:

  (1)通過選用高精度的色差、顏色檢測電眼達到精確識別印刷品特定檢測區域的目的。

  (2)設計了具有很強操作性的穩固調節支架,方便識別部位的對位調整。

  (3)通過可靠的電氣控制電路,實現了在設備固定檢測角度內的可靠檢測、報警。

  技術實現路線

  通過前期的可行性論證,以及設備電氣系統原理的研究,我們從設備入手,論證設計可調式安裝支架,研究探討高精度光電掃描開關的選型,設計不同產品對應紙張上的相關色塊掃描區域,精確識別紙張的正反方向(如圖1~圖3)。識別后的光電信號,通過繼電器處理成通斷信號接入設備原有的側規檢查系統中,報警時間與原有的側規檢測時間重合,實現模切機臺上出現倒張時設備自動檢測停機,報警側規不到位,杜絕問題紙張進入模切工序。

圖1 介質紙正反放置色標對比
圖2 光柱紙正反放置色標對比
圖3 白卡紙正反放置色標對比

 

  該系統使用了兩種電眼檢測色標來對倒張進行識別:一種是顏色電眼識別;另一種是色差電眼識別。具體調整步驟如下。

  1.顏色電眼調整

  步驟1:將紙張放到定位位置,調整掃描電眼位置,對準需要識別的色塊位置。

  步驟2:按住識別按鈕若干時間后松開,使其進行預識別。此時電眼光斑會在幾種顏色之間循環閃爍。在光斑處于紅色時,再按一次按鈕。光斑停留在紅色即完成設置。

  步驟3:復查,掃描電眼只記憶識別的顏色,該色塊放入后,黃燈應常亮。再將紙張倒放于定位位置,顏色電眼應照射在其他顏色上或紙張空白處黃燈不亮即可。生產過程中,當出現側規報警,需要對輸紙臺上的紙張進行檢查,看是否夾帶倒張產品。

  2.色差電眼調整

  步驟1:位置選擇。將機器停在叼牙叼紙位置,對應的產品放置在前規。調整色差電眼光點照射在預選色塊位置進行固定。然后將產品大張調轉180度放入機器前規,色差電眼光點應照射在空白底色位置。若不能達到要求,則需進行調整,直至達到紙張正常狀態光電照射色塊,紙張倒張狀態光電照射空白底色位置。

  步驟2:將紙張正向放置在定位位置。調整方法與顏色電眼調整相同。

  步驟3:對設置進行檢查。色塊放入電眼下燈亮,色塊移開底色放入電眼下燈滅,就是正常狀態機器可以開機生產。

  步驟4:校驗。將紙張倒張狀態放入正常生產的產品中,機器正常走紙,測試生產過程中能否檢測出倒張狀態的紙張。如果全部正常即可開機生產。

  技術驗證

  將可調型固定支架、色差檢測探頭、電氣控制系統套件全部安裝上機,支架和探頭安裝如圖4,檢測控制回路如圖5。將產品上機進行模切生產,驗證防倒張系統的實際檢測、報警效果,實驗參數見表1。

  驗證結果:在模切機生產速度為5800~6000張/時的狀態下,正常完成6000張煙包產品的模切生產,倒張產品檢測成功率100%,誤報率為0,檢測產品設備停機準確率100%,誤報停機率0,且報警時間<0.001s,滿足設備在6000張/時速度下的檢測停頓要求。此外,印刷產品表面質量使用儀器進行檢測,指標符合公司內部控制質量要求。

表1 防倒張系統驗證實驗參數

 

圖4 支架和探頭安裝示意

圖5 檢測控制回路

 

  該系統的研發及在我公司內部的推廣,降低了生產后的人員挑揀工作量,大幅提高了各工序的工作效率,在生產中起到了很好的產品品質監控作用,適用于各種單張紙印刷及印后設備。


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