凹印机张力控制系统的配置与应用

凹印机张力控制系统的配置与应用
凹印机张力控制系统的配置与应用

凹印机张力控制系统的配置与应用

(作者:刘飞,单位:佛山市飞友自动化技术有限公司)

凹版印刷是最常见图文印刷方法之一,它不但印刷速度快,版筒耐印率高,特别适合大批量印刷,而且印刷品墨色厚实、层次丰富、立体感强,可获得浓淡有致、色彩鲜丽的图文信息变化。其产品品类十分广泛:有用纸张印刷的书刊、报、杂志等出版物以及钞票、证卷、邮票等;有用厚卡纸印刷的纸器、包装盒;有用塑料薄膜印刷的食品、医药等软包装袋及墙壁贴纸等等。因此,它在图文出版和包装印刷领域内一直占据着非常重要的地位。

目前,计算机技术和光纤传感及其他现代科学技术在凹印机上已得到广泛应用,使凹印机的智能化自动控制更加完善,印刷速度和印刷精度愈来愈高,简易凹印机印刷速度一般为20~50m/min,套准精度±0.4~0.5mm,中、高档电脑套色凹印机印刷速度已达250~300m/min,套准精度为±0.1mm。随着知识经济时代的到来,新技术的突飞猛进和产业化,必将对我国印刷工业和设备器材工业带来革命性的变革。

一、张力控制的重要意义和作用

凹印机的张力控制可以说是整机的核心。只要张力控制稳定,张力变化小,凹印机的套准精度和废品率就很容易控制。张力的波动和变化对套准精度影响很大,尤其是设备的印刷速度越高,张力控制就显得越重要。因此,要想确保凹印机生产的印刷品品质、效率及可靠性,必须配备功能完善的张力控制系统。

在印刷过程中使凹印机张力产生波动和变化的因素比较复杂,如果不及时准确地进行有效控制,诸因素的综合影响将形成整机各部位的张力出现一种无规律的变化模式。现将其主要影响因素简扼分析如下:

1.料卷在收、放卷过程中,收卷和放卷的直径是不断变化的,直径的变化必然会引起料带张力的变化。放卷在制动力矩不变的情况下,直径减小,张力将随之增大;而收卷则相反,如果收卷力矩不变时,随着直径增大,张力将减小。而且料卷越重,速度变化越快,料带张力的变化也就越大。这是凹印机的固有特性所决定的。也是引起料带张力变化的主要因素之一。

2.凹印机各主要构件的制造精度和装配精度产生超差,往往也是引起张力波动的重要因素。如底座组装的平面度和直线度,墙板与底座的垂直度以及各版辊的水平度和它们相互之间的平行度等等。各版辊与众多的导向辊不但严格要求相互之间平行,在其转动时它们的园跳动量偏差和质量动、静平衡偏差也应保证在规定值的范围内。否则它们各自每转动一周,料带上的张力就会随之发生相应微小变化,最终综合反映到整机上,将导致张力产生无规律变化。另外,凹印机的主传动系统应做到无间隙、精密传动,确保各印刷单元同步运转。如果印刷过程中引起传动同步误差,也势必使各单元的张力产生变化。因此,可以说归根到底机器本身的精度标准是张力实施有效控制的基本保证。精度等级较高,质量优良、张力控制很容易稳定;反之,精度等级太差,粗制滥造,既使配备最先进的张力控制系统,恐怕也会事与愿违,难于获得令人满意的张力稳定效果。

3.凹印机在不停机自动裁接工序过程中,接料和断料都会使整机原已稳定的张力产生突然的干扰变化。机器运行速度愈高,扰动就愈大。设备配置的张力

控制系统应能够迅速地根据料带张力扰动情况自动地随机进行调整,使张力及时地恢复到原来的稳定状态。

4.料带内在材质的不均匀性(如弹性模量的波动,厚度沿长、宽方向变化,料卷质量偏心等)以及生产环境的温度、湿度变化,都会对整机的张力波动带来微妙的影响。

二、张力控制系统的分类原则

近几年来,国产的全自动电脑套色凹印机发展十分迅速,高精度、可重复的张力控制技术已得到广泛的应用。虽然凹印机所配备的张力控制系统各有所长,型式多样,但归纳起来,基本上可按如下原则进行分类:

(一)张力控制系统分类

1.按张力控制器类型分:

1)手动张力控制器

2)半自动张力控制器(开环式)

3)全自动张力控制器(闭环式)

2.按张力检测方式分:

1)张力传感器检测装置

2)浮辊式张力检测装置

3)浮辊/反馈复合式张力检测装置

3.按系统配置型式分:

1)二段闭环式张力控制(一级张力控制)

2)三段闭环式张力控制

3)四段闭环式张力控制(二级张力控制)

三、张力控制器和张力检测装置

目前,国内市场上可供选择的张力控制器基本上分手动控制、半自动控制及全自动控制三大类。手动张力控制器是一种比较简易的张力控制器,往往使用在低速凹印机上。它是根据放卷或收卷卷径的变化,由操作者分阶段调整制动器或离合器的激磁电流,从而获得一致的张力。半自动张力控制器又称开环式张力控制器。它是靠安装在收卷或放卷轴上的门信号发生器发出的信号,计算出料卷的直径、相应卷径的变化输出控制信号,从而调整料带的张力。全自动张力控制器是由张力传感器(即张力检测器)直接测定料带的实际张力值,然后把张力数据变成张力信号传回张力控制器,此信号与控制器预先设定的张力值相比较,计算出控制信号,从而自动调整离合器或制动器的激磁电流来控制料带上的张力,使实际张力值与预设张力值相等。它具有高精度、高重复性的特点,是一种较为先进的张力控制器。所以,国产的6色以上电脑套色凹印机大多选用此种张力控制器。如日本三菱电机株式会社(MITSUBISHI)的LE-40MTA(B)全自动张力控制器,美国蒙特福(MONTALVO)公司的X-3000、S-3000全自动张力控制器以及欧洲瑞士的MCS-2000CTDA全自动张力控制等等。

张力检测装置基本上有三种:一是用张力传感器(即张力检测器)对张力进行检测,通常两个张力传感器配对使用,将它们装在检测辊的两端(如图1A 所示),料带通过检测辊施加负载,使张力传感器敏感元件产生位移或变形,

从而检测出实际张力值,并将此实际张力信号送到全自动张力控制器,最终实现张力闭环控制。目前,张力传感器有板簧式微位移张力检测器(日本三菱LX-TD 型),应变电阻片张力检测器(美国蒙特福T系列)和压磁式张力检测器(中国ABB枕式系列)等等。其优点是检测范围宽,响应速度快、线性好。

二是采用浮辊式张力检测装置(如图1B所示),当张力稳定时,料带上的张力与气缸作用力保持平衡,使浮辊处在中央位置。当张力发生变化时,张力与气缸作用力的平衡被破坏,浮辊位置会上升或者下降,此时摆杆将绕M点转动并带动浮辊电位器一起旋转。这样,浮辊电位器准确地检测出浮辊位置的变化,它将此位置信号反馈给张力控制器,控制器经过计算并输出控制信号,控制磁粉制动器或离合器,以调节浮辊位置,使其始终处于中央位置。

图1 张力检测方式示意图

浮辊控制的特点是:它具有良好的惯性补偿作用,可以吸收或缓冲张力跳变对系统的影响,同时也能减弱由于导辊的园跳动偏差、速度变化或其他影响张力稳定输出的因素而造成的张力不稳。

三是采用浮辊/反馈复合式张力检测装置,它可同时检测由浮辊电位器输出的浮辊位置信号和由张力检测器输出的张力信号,从而可向系统提供更高精度的张力控制。其特点是:它不但具有浮辊控制对大范围张力跳变的吸收或缓冲功能,而且还具有张力检测器闭环控制高精度、高重复性的特点。例如美国蒙特福公司的 X/D-3000型浮辊/反馈复合式张力控制装置就属于该种类型。

四、张力控制系统的配置型式

凹印机张力控制系统的配置型式大致有三种。

第一种是二段闭环式张力控制系统,它由放卷部张力控制和收卷部张力控制两部分组成(如图2所示),其基本元件主要包括全自动张力控制器、张力检测器、磁粉制动器、磁粉离合器及交流电机等。在放卷部,张力控制器和张力检测器安装在进料立架上。由于料带进入印刷装置的拉力系由印刷版辊产生,因而在放卷装料轴上设置了制动器。如果张力一旦发生变化,张力检测器就会把张力信号送给控制器,从而自动调整制动器的激磁电流来控制料带的张力。这样,就保证了进料料带的张力恒定,且大小适当。在收卷部,收卷装料轴上安装了磁粉离合器和交流电机,全自动张力控制器和张力检测器均设置在出料立架上。交流电机在卷取过程中,如果张力产生波动,张力检测器把检测到张力数据变成张力信号传回控制器,控制磁粉离合器的激磁电流,改变离合器的转差转矩,使出料料带上的张力保持稳定。该种型形式往往又称为放卷或收卷一级张力控

制,可以说它是凹印机张力控制的一种基本型式。它已不能适应7色以上的中、高档电脑套色凹印机所提出的高精度和可重复的张力控制要求

图2 二段闭环式张力控制系统图

第二种是三段闭环式张力控制系统,它就是以上述基本型式为基础,在放卷张力控制之后,再增加一级进料张力控制,或者在收卷张力控制之前,另配置一级出料张力控制。不过新增的该段张力控制必须设置主动牵引辊和磁粉离合器。换句话说,所谓三段闭环式张力控制实质上就是放卷为二级张力控制、收卷为一级张力控制。反之,放卷为一级张力控制,收卷则为二级张力控制。该种配置型式进一步提高了设备的张力控制精度和可靠性,并能有效地减弱其他各种偶然因素给张力带来的不利影响。

第三种是四段闭环式张力控制系统,不言而喻,它是在上述基本型式的基础上,将进料张力控制和出料张力控制同时配置到系统中,使放卷和收卷均为二级张力控制。例如:放卷张力采用日本三菱LE-40MTA-E全自动恒张力放料;进料张力采用浮辊式交流伺服牵引自动恒张力控制;出料张力采用主传动轴输入牵引,日本三菱LE-40MTA-E全自动恒张力控制;收卷采用直流电机卷取,日本三菱LE-40MTA-E全自动恒张力控制。目前,四段闭环式张力控制已被国产高档凹印机广泛采用,它不但控制精度高、稳定性好,而且也是功能最完善的一种恒张力控制系统。

另外,在我国制造和销售的中、高档印刷机张力控制系统中,由于更高的印刷速度及生产工艺对张力控制提出了更高的要求,使得磁粉离合器已不能胜任该类系统的执行单元。因此在现代凹印机、高速分切机、高速涂布复合机中已被交、直流伺服电机执行单元所取代,实现了更加先进的张力伺服控制。

总之,用户在使用过程中,应根据凹印机的使用要求及用途配置相应的张力控制系统,使印品质量达到客户的要求。

以上各项因素对卷筒印刷基材张力的影响有些是有规律的,如收放卷直径的变化,加减速时的变化;有些是无规律的,如卷料特性不一致,各色组印刷状态不一致。至于机器精度变化引起的张力波动,在机器崭新的时候很难预测。因此,机组式无齿轮柔性版印刷机的张力系统在计算机控制上一般采用P.I.D模糊算

法,这是因为以上各项因素的影响体现在每一台机器上,体现在每一件产品的印制过程,其表现的数值是不可能完全一样的,系统只能是大致的、概括的。若各项变量在计算机的精确控制之内,系统是稳定的,若其中的某一项或某几项超出了控制范围,那么系统就可能不稳定,建立在该系统上的套印伺服控制也就会承担相应的风险。判断系统张力是否稳定,我们常用印刷时能否套准来裁定,即观察伺服套准机构能否跟得上。殊不知,我们所观察到的套印不准包含了两个因素,既有可能是张力稳定性方面的问题,也有可能是伺服套准机构的问题。用一个标准来衡量两个问题,系统的稳定性和快速性就存在很大的风险。伺服套准是建立在稳定的张力控制系统之上的,若系统稳定,伺服套准系统的作用是锦上添花,损耗大幅度减少;若系统不稳定,伺服套准系统就要不断地校准,而动态校准的特点是矫枉过正,即从反方向调节,这样便会形成震荡,即使是减幅震荡,所造成的损失却是客观存在的。

28.卫星式柔性版印刷机的伺服驱动同机组式柔性版印刷机的伺服驱动有

什么区别?

彻底废除了机械长轴和齿轮传动的卫星式无齿轮柔性版印刷机,同机组式无齿轮柔性版印刷机在伺服驱动方面最大的区别在于印刷单元的张力控制。

比较卫星式柔性版印刷机同机组式柔性版印刷机印刷单元的张力控制系统,我们可以很清楚地看到两者伺服控制系统在稳定性方面的区别。我们时常听到机组式无齿轮柔性版印刷机用户抱怨系统不稳定,原材料损耗大,有时甚至比不使用伺服套准损耗还大,从而对整个伺服控制技术持怀疑态度。笔者认为,机组式无齿轮柔性版印刷机伺服系统曾经遭遇的尴尬,对卫星式无齿轮柔性版印刷机而言是不存在的,因为它的张力系统不同,它的伺服系统服务的目标也不同。

对于机组式无齿轮柔性版印刷机的伺服驱动系统,笔者主张应在保证张力系统稳定的前提下,对有可能造成张力不稳定的各项因素加以定量限制。比如:不使用不符合质量要求的原材料;对于印刷过程中可能会发生变化的原材料,应该在工艺上用其他解决办法来加以限制,如薄膜受热后会变形,应降低烘干热量,纸张吸水、受热也会变形,安排色序时要将受水量大的几个色版放在相邻色组,不宜间隔太长。至于机器本身的机械误差,笔者主张应相应地进行解决而不要把问题统统推到伺服驱动系统上,希望让伺服驱动系统来个一揽子解决,结果往往是适得其反。

23.为什么无齿轮传动系统往往采用交流伺服电机?它有什么优点?

伺服电机又称为执行电动机,在自动控制系统中用做执行元件,作用是把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机有直流和交流两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

伺服电机内部的转子采用的是永磁铁,驱动器控制的U、V、W三相电形成电磁场,转子在此磁场作用下转动;同时电机自带的编码器反馈信号传送给驱动器,驱动器将反馈值与目标值进行比较,根据比较结果调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度。

交流伺服电机受正弦波控制,转矩脉动小,它的主要优点表现在以下几方面。

(1)无电刷和换向器,工作可靠,对维护和保养的要求低。

(2)定子绕组散热比较方便。

(3)惯量小,易于提高系统的快速反应能力。

(4)适用于高速大力矩状态。

(5)同功率下有较小的体积和重量。

24.伺服驱动的基本概念是什么?

伺服驱动是以采用计算机控制技术的电子齿轮和电子凸轮代替笨重的机械齿轮,电子齿轮起传动作用,电子凸轮起调节作用。根据主轴与从动轴之间的位置对应关系,计算机列出算法y1(x)=a1+b1,最高至6次函数,6阶的多项式仿型曲线。

在传统的柔性版印刷机传动模式中,通常都配置一个大型电机,加上皮带轮和皮带、动力轴、变速箱、印版滚筒齿轮、压印滚筒齿轮、网纹辊齿轮。在卫星式柔性版印刷机上,压印滚筒齿轮的直径要达2~3m,由于动力轴和齿隙的扭转状态不稳,往往会影响到套准精度,特别是在加、减速的不稳定状态下,更会使套准精度受到影响。动力轴越长,齿轮数越多,误差也就越大。更为不利的是,随着齿轮和其他机械部件在正常作业情况下开始逐渐磨损,误差会越来越大,套准精度随之下降,直至将这种误差显现在印刷品上。

电子齿轮和电子凸轮正是针对这种不足展开攻势。电子齿轮的特点是高精度,高速,无冲击切换,可保证速度与加速度平稳过渡的二阶补偿。用于代替传统的机械齿轮,电子齿轮可称为真正的无缝隙机械。伺服电机作为电子齿轮和电子凸轮的执行机构,它的传动精度由编码器保证。最先进的编码器分辨力在每秒400万脉冲以上,极大地提高了套印精度和印刷质量。伺服和矢量传动系统精度极高,可进行非常准确的位置控制、比例控制与速度控制。

柔凹复合生产线编辑:中国柔印网 | 阅读次数:

印刷秘籍推荐

目前烟包印刷存在的一个突出矛盾是:一方面,由于市场的压力,厂家为了提高

产品的市场竞争力,增强品牌的知名度,不可避免地趋向采用更多特殊工艺来增强烟包

的表面整饰效果和防伪力度;另一方面,由于国家烟草专卖局的政策和企业间竞争的需求,

又要求严格控制烟包成本。反映在实际生产中就是:大批量、低成本、高速稳定生产的要求,跟实际生产中为达到特殊效果而采用高档材料及工艺复杂化导致废品率上升、成本过高之间的矛盾。

那么,这个矛盾真的不可调和吗?矛盾恰是技术创新的契机,新技术的产生往往来自解决实际生产中矛盾的需求。欧米特公司经过市场调查,提出了一些新的设备方案,在此与烟包印刷行业同仁共同探讨。

凹印机是目前国内烟包市场普遍使用的印刷设备,其优点是印品色彩鲜艳、饱和度高、墨层厚实,在金属油墨印刷方面,也优于其他印刷方式。同时,凹印设备运转稳定,油墨便宜,成本也较低。不过凹印机在烟包印刷上也有明显的不足之处,就是工艺非常单一,无法实现多工艺组合,满足不了实现特殊效果的要求。柔性版印刷是目前正在兴起的一种印刷方式,以环保、工艺灵活为特色,有很大的发展空间。

欧米特公司通过柔凹复合生产线的解决方案,使凹印具有了新的发展空间,同时又为柔性版印刷注入新的技术特性。在欧米特无轴无齿轮传动Varyflex机型上,把凹印和技术灵活性最大的柔性版印刷以模块化平台的方式结合起来,利用凹印在烟包印刷上的固有优势,同时又结合柔性版印刷的多功能组合优势,这样的复合生产线既可以保证大批量烟包的稳定生产,同时又满足多工艺、特殊效果的要求。有两种配置方案,一是以凹印为主的柔凹复合生产线,在生产线上配置5~7个凹印机组,这些凹印机组可以分为固定机组和可与柔性版印刷单元互换的插入式机组;利用导轨系统,使烘干系统可以移动,根据印品的具体要求,置于机组的前端或中间,形成连续的5~7色凹印印刷段(见图1)。另一种方案是以柔性版印刷为主、凹印为辅的柔凹复合生产线,根据印品的要求,凹印可用于烟包打底(凹印组置于前端)或金银墨印刷(凹印组置于尾端),并可将凹印机组灵活地互换位置。

柔凹复合生产线在兼容凹印优势的同时,突破了原有凹印机在工艺上的限制,可以将欧米特公司开发的更多联机工艺结合起来,这些联机工艺可以在烟包印刷上实现更多的工艺效果,并且可以进一步降低成本,更符合环保要求。

(1)采用新技术,取消PVC膜,达到环保要求。使用欧米特联机转移技术,联机转移镭射膜,复合干燥后剥离底膜,此技术有利于降低承印材料的成本,同时更具环保意义。在镭射层局部转移的基础上还可以进行定位转移和印刷,部分替代烫印技术,复合/转移和印刷的套印精度相同,为烟包的防伪设计带来更宽的思路和空间。

(2)采用新技术降低生产成本。烟包印刷中由镭射膜版缝原因造成的废品通常为总

材料的17%~36%,由此产生巨大的材料浪费和成本上升。欧米特公司开发了基于镭射膜

定长拉伸的避版缝技术,在镭射膜放卷部分加装版距检测装置,通过定长拉伸把镭射膜版

距的误差控制在一定范围内,印刷机组实时调整印版滚筒的相位,避免版距误差产生累积,使印版上的版缝和镭射膜上的版缝始终叠合在一起。

在欧米特公司新的柔凹复合生产线上还可根据不同用户的需求,结合凹印的印刷

特点,同时使用柔性版印刷工艺中的所有特殊功能,如全息定位烫印、冷烫印(多条)、全息冷膜压、网印等。

[关键词]:印刷设备,柔凹复合,柔印生产线

柔印连线冷烫金水松纸工艺编辑:中国柔印网 | 阅读次数:

印前秘籍推荐

随着柔印红三环水松纸的大批量生产,普通柔印印刷型的水松纸的工艺日趋成熟,公司开始向更高层次的烫金型水松纸进发。在现有设备的前提下,柔印连线冷烫金水松纸的工艺摆在我们面前,在公司领导的指导和大力支持下,经过多次打样,终于完成了初试、中试,现在已小批量生产,这凝聚着安泰无数人的心血。

冷烫工艺简介

冷烫金是利用UV 转移胶将烫金膜转移到基材上的一种印刷,实际过程是利用一纽带UV 干燥装置的印刷单元作为胶水涂布单元,当承印物经过这一单元时,在需要上胶的部位都涂上一层转移胶,经过烫金膜压,烫金膜就转移到涂胶的部位,再经过固化处理,最后进行剥离。它的主要材料是冷烫膜和转移胶水,从冷烫膜的结构来讲,跟热烫箔的层数是一样的,但其黏胶层要求在高速、低压的情况下,和固化胶保持良好的黏性;保护层要求有更好的光泽度、高清晰度和易于剥离;剥离层要有很好的剥离性。转移胶水在冷烫金的工艺中扮演着重要的角色,必须选用与烫金膜相匹配的胶水才能得到满意的冷烫效果。

蓝一品水松纸柔印连线冷烫金工艺的难点

冷烫金技术目前主要应用于标签和软管型的制品,经过迅速发展后逐步应用在烟标烫印

上,在水松纸上的应用较少。公司所承接的蓝一品水松纸产品的客户样是凹版印刷、圆压圆热烫金制做的,它的难点有以下几点:

1.基材特殊

用于印制蓝一品水松纸的原纸克重为32 克,厚度仅为0.037mm 左右,在生产过程中容易变形、起皱和断裂,给操作带来不便;同时烟厂对水松纸产品的克重和水分是有严格的标准,克重和水分偏高或偏低都影响烟机的速度,这就要求机台操作人员严格控制上墨量的大小和车间温湿度。经过机台人员的不断摸索和仪器检测,通过印刷单元之间互相间隔和加湿可以减少变形和避免起皱,同时获得稳定的克重和水分指标。

2.烫金图案复杂

印刷图案中的金线条、黄山中、英文字是需要转移的部分,除金线条外,黄山中、英文字字体细小、字迹清晰,在柔印制版中存在一定难度,除要考虑树脂版的受压变形外,还要兼顾印版的耐印率;同时印制水松纸的版大都是无接缝版,与传统的柔印制版工艺流程不同,制作流程包括:加工版滚筒、包橡胶、激光雕刻、清洗工序,印版质量的好坏首先再于版材的选用,邵氏硬度60 度~65 度的橡胶版适合冷烫版;其次再于激光雕刻工序的图像处理。蓝一品的面蓝、转移版是经过多次的图像处理和不断地版材试用才达到客户的要求。

3.关键在于UV 转移

(1)由于基材的特殊性和烫金图案的复杂性,给冷烫金工艺加大了一定的难度,UV 转移要求选择合适线数的网纹辊、相应的UV 灯功率,这里的网纹辊主要用来定量上胶,上胶量的大小直接影响转移效果。固化灯的功率可以随运转调节,运转速度越高,水银灯的功率越大。在生产过程中要尽可能的保持UV 灯及反射罩的干净,灰尘、脏点及转移胶的粘脏都是不允许的;同时UV转移胶水和烫金膜底胶、印刷油墨三者之间的匹配性直接决定冷烫效果,经过厂家推荐和反复试验,我们选择了匹配的UV 转移胶和烫金膜底胶,但在生产过程中还是不能达到理想的转移效果,最后发现蓝墨跟前两者的适应性差,通过分析在蓝墨表面涂布一层连接料后再试验,转移效果达到客户要求。

(2)胶水涂布、冷烫、UV 灯固化和剥离工序之间的距离要求:为了避免起皱,各单元之

间的距离越短越好。放膜和剥离之间不要有空转轮。

在一般的结构中,从胶水涂布到剥离工序,距离最多不要超过1 米。剥离装置必须安

全稳定地安装在UV 单元后,它不仅起到了剥离金属箔的作用,同时也使金属箔在UV 处理

前不受到被分离的影响。另外,它还能减少表面起皱和走弯现象,当回收金属箔的废料时,

要注意调节收卷紧度以防止起皱和分离。

简介:套筒式柔性版直接制版技术编辑:中国柔印网 | 来源:hc360

慧聪网印刷行业频道 | 阅读次数:

印前秘籍推荐

以前的柔印版在制版后要将印版贴在版滚筒上,然后才能印刷。国外现在有一种更先进的柔印直接制版技术,可在套筒上直接制版,然后把套筒版套在版滚筒上就可印刷,工作效率更高。这种技术就是套筒直接制版技术。套筒直接制版方法可分激光雕刻和激光烧蚀两种制版方法。

1.激光雕刻套筒技术,国外已有采用在套筒上直接雕刻柔性版的方法。这样,套筒既可起普通套筒的作用,又是印版。由印前系统制作好的页面,可以由电脑直接输出到套筒上,省去曝光、冲洗、固化、上版等操作,工作效率极大提高。例如,德国PLOYWEST的激光雕刻套筒技术可以制出实地与层次网点结合的印版,得到超精细的图文。

2.激光烧蚀套筒技术,在包装印刷品中,常遇到一些花样设计满版重复一致,又可随意裁切下来。而两端对接看不出接缝。在卷筒式印刷机上虽然能办到,但如果用单张纸印刷,要做到看不出接缝是一件很困难的事。而套筒技术能很好地解决这个问题,因为在套筒式印版上,可以利用技术直接制版,轻易地解决问题。其制版步骤如下:

① 在空芯的镍或其它金属辊上先涂上一层热熔胶,待干燥后,把已裁好的感光树脂包到金属辊上,两端拼齐。从金属辊内芯中抽真空(辊的表面有不少小气孔),使光敏版紧贴金属辊表面。然后放入烘箱内加温,使版材与金属辊表面的胶粘层熔合一起,随后取出冷却。

② 把第一步冷却后的套筒版放到外围磨床上去,按印件的尺寸要求把套筒版的外围磨到一定的直径(用激光来检测),版面自然也光洁无瑕。揩擦干净后,对套筒版表面喷上黑涂层。晾干,备用。

PLC 及其在印刷机控制系统中的应用

广东科贸职业学院 毕业论文 题目PLC及其在印刷机控制系统中的应用 专业印刷机电技术 班级08印刷机电班 学号14 学生姓名赵世怡? 指导教师洪圣凯 二○一一年五月

摘要 论述可编程控制器的原理及特点,指出PLC的发展方向,并以胶印机输纸器控制系统为例,说明PLC 的应用方法。 关键词:PLC;工业自动化;控制系统 可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统。它采用可编程的存储器,用来在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种机械和生产过程。30 多年来,PLC以其优越的性能,使工业控制领域产生了根本性变化,促进了生产的快速发展[1]。

目录 一、前言 (4) 二、PLC组成及其工作原理 (4) PLC的应用 三、 (5) 四、油墨的各种应用 (7) 五、油墨的发展前景………………………………………………8 六、总结 (8)

1PLC 组成及其工作原理 1.1硬件组成 PLC 主要包括微处理器、存储器、输入和输出接口(I/O)、电源、通讯接口[2,3](如图1 所示)。 1)微处理器(CPU)及其存储器微处理器及其存储器是PLC 的管理指挥中心。微处理器主要有通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。存储器是可编程序控制器存放系统程序、用户程序和运行数据的单元。系统程序由厂家编好并存入系统存储器中,通过外设输入的用户程序,存于用户程序存储器中。进入运行状态时,操作系统先进行自我诊断,包括电源、内部各电路的状态和用户程序的语法等,通过后转入用户程序运行,经过逻辑运算、算术运算等操作,以控制各类型的相关设备或生产过程。 2)输入输出接口 输入输出接口是PLC与外部设备相互联系的窗口。输入

印刷机操作规程

印刷机操作规程 一、塑料凹版印刷机的印刷工艺流程 二、薄膜放卷T张力控制T印刷第一色T干燥T套印第二色T干燥T套印第三色T干燥T套印第四色T干燥T牵引T收卷 三、? 四、二、塑料凹版印刷机的操作程序 五、1、准备工作 六、①检查印刷机周围是否有灰尘、垃圾以及同印刷无关的杂物,检查通风排气设施是否完好。 七、②检查原辅材料是否备足,是否符合印刷要求。塑料薄膜的印刷,要求待印基材膜符合以下要求:表面光滑平整,无明显僵块、黄黑点、孔洞,五过多的皱褶;待印基材薄膜的平均厚度误差应在10%以内(1m印刷宽度时),平均厚度误差的计算公式可参见干式复合基材膜的要求;在印刷压力下,待 印基材膜的伸长率应在1%以内;待印基材膜的表面张力应》40dyn/cm;事先了解基材薄膜同印刷油墨之间的亲和性情况,对于易与印刷墨中溶剂溶解和 溶胀的薄膜,印刷速度和油墨的浓度可大一些。涂布基材膜涂布层印刷时,应了解涂布树脂同油墨的附着力如何。 八、③检查版辊质量。注意后一套色的版辊应略大于前一色,如:第二色版辊的周长应大于第一以版辊周长1%至少应当稍大或相等,绝对不可比第一色小,否则无法套印正确。检查版辊图案、色标情况。 九、? 十、④检查印机传送、送料、走料、干燥、上墨、牵引和卷取各部分是否有

卡阻现象,润滑部分注入润滑油,油路是否顺畅,仪器仪表是否完好。如设 备上有油墨黏度自动控制仪的话,应调节印刷油墨的黏度在14~18s的设定 值上,并在其中倒入混合溶剂,同墨槽用墨泵相连接。检查电脑自动对版装置。十一、⑤调配好油墨,选择同打样色标一样的原色油墨。 十二、? 十三、2、装版 十四、装版时要注意版子的左右面,卡紧锥体时不能过紧,防止把铜版辊胀裂,过松,印刷时会“逃版”。按照印刷色序来安装版辊。里印刷的印刷色序是金银墨-黑墨-原青-原黄-原红-白墨。正印刷时刚好相反:白墨- 品红墨-黄墨-青墨-黑墨-金银墨。 十五、? 十六、3、上刮墨刀 十七、刮墨刀一般采用薄钢片,厚度在~之间。刮墨刀同印辊接触点切线之间的角度在15° ~45°之间,小于15°,油墨不易刮净;大于45°,对印版和刮刀的损伤都比较重,易把印版镀铬层刮坏。刮墨刀压力不易过大,太大,易损坏印版;过小。不易刮净油墨。刮墨刀使用旧了的时候,可以用280~400 目油石,从左向右均匀地沾上机油研磨,或者用800目以上金相砂皮纸沾上机油把刮墨刀连同刀架一起卸下后夹在夹具上均匀研磨,防止刮刀伤害人的 手指。 十八、? 十九、刮墨刀与硬刀衬片重叠后置于上下夹持板中间,用螺栓栓紧。操作时螺栓要从中间向左右两端对称的拧紧,以免刀片弯曲。刮墨刀伸出硬刀衬片的长度为

造纸机械的张力控制系统研究

造纸机械的张力控制系统研究 摘要:造纸机械多电机变频传动控制系统中,张力控制是一大研究热点。本文采用张力检测装置,采集张力值,经plc接收和判定,组成直接张力控制系统,保持张力恒定。在matlab软件环境下,采用simulink工具箱,对张力控制进行了模拟,分析仿真运行结果,验证了控制方案的可行性。 abstract: in the paper machine of multi-motor frequency conversion control system, tension control is a hot research topic. this paper uses the tension detection device,acquisition tension values, receives and judgement by the plc,constitute direct tension control system, maintain a constant tension. by the environment of matlab software,using simulink toolbox, simulation of tension control system, analysis of simulation results, verify the feasibility of control schem. 关键词:造纸机械;变频;张力控制;matlab key words: paper machine;frequency;tension control;matlab 中图分类号:th6 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)11-0014-02 0 引言 造纸业是国民经济中的重要产业。我国传统的造纸设备大多采用

凹版印刷机的工作原理与核心技术

[研究?设计] 收稿日期:2005208215作者简介:彭文华(1972-),男,江西永新人,学士学位,讲师,主要从事涂布机、分切机等印刷包装机械的设计工作和机制工艺 方面的教学和研究工作,已发表论文9篇,获实用新型专利1项(喷涂式热熔胶涂布机)。 凹版印刷机的工作原理与核心技术 彭文华 (温州职业技术学院,浙江温州325035) 摘 要:介绍了凹版印刷机的生产工艺流程和工作原理,并对凹版印刷机的牵引、干燥、对版、刮墨等技术进行了分析,可供广大设计人员和操作工艺人员参考。关 键 词:凹版印刷机;工作原理;核心技术 中图分类号:T S 835 文献标志码:B 文章编号:100522895(2006)022******* 1-双工位放卷部分;2-气液纠偏机构;3-凹版印刷部分;4-烘箱干燥部分;5-套印对版部分;6-导辊;7-动力牵引机构;8-双工位收卷部分 图1 六色凹版印刷机总结构示意图 0 引 言 自改革开放以来,凹版印刷技术在国内发展极其迅速,凹版印刷机在国内的制造技术和水平也有了大幅度的提高。由于凹版印刷比柔性版印 刷质量高,所以柔性版印刷技术的推广在国内受到了一定的限制。凹版印 刷机与胶印机相比具有独特的优点, 其自动化程度高,操作方便,适用于 多色印刷,可用于对玻璃纸、BO PP 、 PET 、PE 、PV C 、 铝箔等卷筒状材料进行多色连续印刷,是许多彩印厂必备的印刷生产线,具有广阔的应用价值。了解和掌握凹版印刷机的工作原理和相关技术,对提高该设备的设计制造水平及操作技巧具有重要的作用。这里作者根据自己对凹版印刷机的开发设计经验,向大家介绍凹版印刷机的工作原理和主要技术。1 凹版印刷机的结构及工作原理 目前在凹版印刷中应用最广的是六色凹版印刷机。该设备的总结构示意图如图1所示,主要由双工位放卷部分、动力牵引部分、气液纠偏部分、凹版印刷部分、烘箱干燥部分、套印对版部分和双工位收卷部分等组成。其实物外观图见图2。六色凹版印刷机的生产流程如图3所示。印刷时首先按图1所示的走线方向,将卷筒基材穿好,然后慢速启动电机,放卷卷筒基材在动力牵引机构的连续牵引下,利用气液纠偏机构控制基材的横向偏移,然后基材就进入第一色印刷组进行印刷,印刷后利用电热烘箱产生的热风对其印刷表面进行干燥, 使印刷油墨中的溶剂图2 六色凹版印刷机外观图充分挥发后再依次进入其它印刷色组进行印刷和干燥,最后利用收卷装置对印刷成品进行收卷即完成了卷筒基材的多色印刷加工工序。可以通过调节前后2个动力 牵引机构对基材的牵引速差和控制收卷装置的离合器张力及放卷装置的制动器阻力,使卷筒纸在牵引过程中形成一定的张力;通过调节调偏辊使卷筒基材运行平整、不起皱;通过调节套印机构,改变2印刷组之间基材的长度来纵向对版;通过调节版辊的轴向移动量来横向对版,实现对卷筒基材的多色套印,从而达到所需的印   第24卷第2期2006年6月   轻工机械 L ight I ndustry M achi nery   V o l .24,N o.2. June .,2006

张力控制系统

张力控制系统MAGPOWR (美塞斯MC01/400/830/1898)往往是张力传感器和张力控制器的一种系统集成,目前主要应用于冶金,造纸,薄膜,染整,织布,塑胶,线材等设备上,是一种实现恒张力或者锥度张力控制的自动控制系统,其作用主要是实现辊间的同步,收卷和放卷的均匀控制。 工作原理 这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效,包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下,也应有能力保证被分切物不破损。张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多。 一套典型的张力控制系统主要由张力控制器,张力读出器,张力检测器,制动器和离合器构成。根据环路可分为开环,闭环或自由环张力控制系统;根据对不同卷材的监测方式又可分为超声波式,浮辊式,跟踪臂式等,下图为一个典型的闭环张力控制系统。 人工控制 MAGPOWR <1ll人工张力控制系统是适合于收卷,点到点和一些特定的放卷应用场合使用的低成本解决方案. 我们的手动电源供应器可以让f~ 淌除剩磁,15可以通过莫独特的皮向电流性能而用到制动器或离合器的完整的功率范围。该系统最适合应用于: ( 1 )需要自然锥角的收卷场合 ( 2 )卷装成形保持不变的点到点应用场合 ( 3 )从满卷到卷芯的放卷过程中允许有少量张力变化的场合 人工电源供给采用电流调节方式,当离合器或制动器从环境温度变化到工作温度时,莫输出仍保持不变。 可选用带有跳结器的90VDC 和24VDC 电压供给,额定电流可以调节,还可匹配磁粉制动器满足榕的应用需求。 可选安装方式DIN 标准导轨(C E) .撞墙式安装,印刷电路板。 张力控制系统(3张) 控制方式

DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统

引言 本次毕业设计从2005年2月28号开始到本年的六月中旬结束,长达四个月。毕业设计是一名在校大学生最后的一次也是最重要的一次设计,说其重要主要是因为它将检验你在大学生活中所学知识的扎实程度,期间你必须复习所学过的一些课程,学习一些要用到的新的知识,它还将练习你的动手能力,思考能力,创新能力,是你在大学学习生活的一次升华,是一个提升阶段,更是走向工作岗位的一次练兵,因此我们都对此极为重视,更是投入了极大的热情与努力来更好的完成它。 本次设计在颜竞成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进行。第一阶段是搜集整理阶段。在本阶段主要是搜集足够的资料信息并对设计题目进行分析和实地调查,做到心中清楚。本设计其实从2004年元旦就开始了,截止到2004年3月份第一张外观图绘制成功为止。第二阶段是机械部分设计阶段,本阶段主要应用大学里面所学到的饿专业知识来进行运丝机构设计和坐标工作台的横向和纵向进给机构设计。另外还要进行储丝筒的三维零件设计。本阶段主要是从三月份到五月份。五月份到六月份则是第三阶段:控制系统设计阶段。主要进行电器电路设计,包括步进电机驱动设计和脉冲功率放大电路设计。本阶段也是一个学习的阶段,对自己不太熟悉的领域的一次学习。六月份开始就是最后一个阶段:整理复习阶段,主要从事前几个阶段的整理温习,写说明书。以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。 所以说每个阶段都是十分紧张而有难度的,有些问题是由于设计的难度,有些还是因为自己知识上的欠缺和基础不扎实造成的。可以说这次毕业设计是个查缺补漏的机会。尤其是在同学的协助下,特别是在颜教授的指导下,遇到困难不逃避,主动请教,主动学习,独立思考提出新方案,困难一个个的解决,才有了本次设计的成功。这次毕业设计锻炼了我团体协作精神和独立作业的能力。专业设计基础,对自己将来都是一次具有深远影响的事情。

海德堡印刷机自动控制系统

海德堡印刷机自动控制系统 (2012-10-06 10:36:38)转载▼ 标签:印 分类:印刷品质量检测与控制 刷 质量 检测 控制 海德堡 海德堡印刷机自动控制系统 1 CPC控制系统 海德堡公司的计算机印刷控制系统即CPC (Computer Printing Control)系统,是海德堡应用于平版印刷机上,用来预调给墨量、遥控给墨、遥控套准以及监控印刷质量的一种可扩展式的系统。该系统有墨量和套准控制装置CPC1、印刷 所示。 质量控制装置CPC2、印版图像阅读装置CPC3、套准控制装置CPC4、数据管理系统CPC5。系统组成如图1 图 1 CPC系统组成 1.1 CPC1印刷控制装置 海德堡CPC1印刷控制装置由遥控给墨装置和遥控套准装置组成,它具有三种不同的型号,代表三个不同的扩展级数。 1.1.1 CPC1-O1这是基本的给墨和套准遥控装置 该装置通过控制台上的按键对墨斗电机进行控制实现墨量的调节,对套准电机进行控制实现多色印刷的套准。

图 2 CPC1-01控制台 1.1.1.1 墨量的控制 海德堡印刷机在轴向上将墨辊分为32个(对开印刷机,四开机则为20个)区域,每个墨区的宽度为32.5mm,在对印刷机组进行墨量调节时,可通过调节单个的墨区墨量来实现。在CPC1-O1的控制台上,设有控制微电机的32组调节按键7,分别对应于32个墨区。每组有两个按键,上面的按键为加墨按键,下面的按键为减墨按键。按键的上方为墨量显示器,与调节按键一样也有32组,分别对应着32个墨区,并且每一组显示器都由16个发光二极管组成,用于显示该区域墨膜的厚度,调节的范围在0~0.52mm内,每一小格代表0.01 mm。 整个墨斗出墨量的调节,可以通过控制台上的按键3改变墨斗辊间歇回转角度的大小来实现。墨斗辊回转角度的调节也是通过微电机控制的,回转角度的大小可以在按键上方的显示器上显示,这时显示的数值为实际回转角度与最大回转角度的百分数,如显示器显示“45”表示墨斗辊的实际回转角度为最大转角的45%,调节精度为最大回转角的1%。1.1.1.2 套准的控制 控制台上有两组按键用于控制印版滚筒轴向和周向的套准,控制过程是通过安装在印版滚筒轴端的微电机实现的。同样,控制调整的数值可以在各自按键的上方显示出来,调节精度为0.01 mm,调节范围为±2mm。 在控制台上用放大镜观察印样的十字套准线,确定各色的套准误差。然后通过机组选择按键选择对应的机组,并通过套准控制键进行调节。 1.1.2 CPC1-02 CPC1-02除了具有CPC1-O1的所有功能以外,还增加了盒式磁带装置、光笔、墨膜厚度分布存贮器和处理机等。使用光笔在墨量显示器上划过,就可以把当前的墨膜厚度分布情况以数据形式记录并存贮到存贮器当中,需要时只需调出就

卷筒纸印刷机张力控制研究

收稿日期:2007210224 基金项目:北京市教育委员会科技发展计划面上项目资助(K M200510015008) 作者简介:孙玉秋(1963-),女,哈尔滨人,硕士,北京印刷学院副教授,主要从事印刷技术和印刷过程控制技术的教学和研究。 卷筒纸印刷机张力控制研究 孙玉秋 (北京印刷学院,北京102600) 摘要:针对卷筒纸印刷生产的特点,阐述了张力控制的目的和影响张力的主要因素,分析和研究了纸带张力控制机理。通过对罗兰卷筒纸印刷机纸带张力控制系统实例,详细剖析了张力控制系统的控制规律和控制回路。说明了张力控制系统中采用的P I D 控制规律的优点,并得出纸带张力控制系统的影响因素和控制中需要解决的相应问题。 关键词:卷筒纸印刷机;纸带;张力;控制算法 中图分类号:TTS803.6 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2008)03-0090-03 R e se a rch of W e b P re ss T e n s ion C on t ro l SUN Yu 2qiu (Beijing I nstitute of Graphic Communicati on,Beijing 102600,China ) A b s t ra c t:The pur pose of tensi on contr ol and main fact ors influence tensi on were exp lained according t o the characteristic of web p ress .The mechanis m of tensi on contr ol was analyzed and researched .The ten 2si on contr ol rule and l oop were analyzed with instance of Roland web p ress .The advantages of P I D contr ol in tensi on contr ol syste m were exp lained .The influencing fact ors and p r oble m s needed t o be s olved in tape ten 2si on contr ol syste m were put f or ward . K e y w o rd s:web p ress;tape;tensi on;contr ol arith metic 张力控制系统主要是为了使纸带展开过程中张力保持恒定,通过对纸卷设置制动器并对这个制动器进行必要的控制实现。张力控制系统的制动器大都采用磁粉制动器,通过对其激磁电流的控制就可以做到:在机器的印刷速度恒定时,保证料带张力稳定在设定的数值上;在机器启动和刹车期间(就是在加速和减速时)可以防止料带过载和随意松开;在机器的印刷速度恒定期间,随着纸卷尺寸不断地减小,为了保持料带的张力恒定需使制动力矩相应地变化。本文主要针对卷筒纸印刷机给纸张力的控制进行详细探讨。 1 卷筒纸印刷机张力控制目的和影响因素 卷筒纸印刷机是以卷料形式供应承印材料的印刷机。卷筒纸印刷机已经非常广泛的应用在报纸、书刊、精美产品的印刷中卷筒纸印刷生产主要是应用在报纸、画册、图书等印刷工作中。中国目前使用的卷筒纸印刷设备大多数是进口产品,无论是商业卷筒纸还是报纸卷筒纸的印刷生产一般都是采用各种品牌的国外先进印刷机实现。其中主要有瑞士维发(W I 2 F A G )、德国曼?罗兰(MAN ?ROLAND )、高宝(K BA )、海德堡 (HE I D E LBERG )、美国高斯(G OSS )等产品。 为了实现卷筒纸印刷工作,纸带在进入印刷装置之前必须保持平整、蹦紧程度适中,就是要保持一定的走纸张力。纸卷在输送纸带的过程中,使纸带处于拉紧状态的力称为张力。在印刷过程中假如纸带处于无约束状态自由展开,则纸带就不能完成印刷工作。纸带张力的大小直接关系到卷筒纸胶印机图像转移的状态。在印刷过程中纸带的张力需要恒定不变和大小适当。如果张力大小不合适,就会造成一系列工艺故障。如纸带飘移、起皱褶、破口或撕裂、套印不准、天头、地脚位置不准等,从而造成纸带浪费,影响机器运转效率,增加劳动强度,而最终影响生产质量。当纸带张力过大时,印刷网点会产生一定的变形,纸带在纵向会打皱、甚至发生横向断裂;当纸带张力过小时,会造成印迹模糊、套印不准、横向皱褶;当纸带张力不稳时,也会造成套印不准、重影、纵向皱褶等印刷故障,影响印刷生产。因此卷筒纸印刷机在印刷过程中,纸带必须具有一定的张力,以便控制纸带的运动,并保证纸带在印刷过程中张力大小恒定不变[1-2]。 影响纸带张力变化的原因很多,各种因素的影响结果也不尽相同。纸卷在制造、运输和使用过程中形状的变化会引起纸 9包装工程 P ACK AGI N G E NGI N EER I N G Vol .29No .32008.03

全数字张力控制系统的研究

全数字张力控制系统的研究-机械制造论文 全数字张力控制系统的研究 陈杰金霍览宇 (湖南机电职业技术学院电气工程系,湖南长沙410151) 【摘要】本文研究了国内外张力控制系统的数字化发展趋势,并分析对比目前市面上各种张力控制系统的特点和不足,提出了基于通用PLC控制器和变频器为核心的全数字张力控制系统设计方案。 关键词数字化;张力控制系统;PLC;变频器 ※基金项目:湖南省2013年度教育厅科学研究项目(13C254)。 作者简介:陈杰金(1979.02—),女,吉林松原人,湖南机电职业技术学院电气系,讲师。 1 问题的提出 很多行业涉及到张力的控制,张力控制系统是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统,在冶金、纺织、造纸、印染等许多行业应用广泛,各种产品如钢板、铝箔、布料、塑料薄膜、纸张等卷材,这些材料在加工过程中需要卷曲或者开卷等工序,如铝箔张力控制系统,铝带经过粗轧、精轧等多个工序,变为铝箔之后卷曲成一卷成品。这个过程中张力的控制非常重要,张力过大、过小都会造成卷材质量问题,导致成品率低,比如在放卷、收卷以及过程中,都要保持一定的张力(或者称之为拉伸力),过大的张力会导致材料变形、甚至断裂,而过小的张力又会松弛,导致褶皱,张力控制不稳也会造成不匀、切断长度不稳定等现象,所以必须对张力进行控制,保持张力恒定。由于张力会随着卷径而变化,而张力的变化对卷取效果会有很大影响。因此说恒张力控制是高精度卷取控制的关

键环节。 在某些某冶金企业中仍有为数不少的卷取张力控制设备,其张力控制系统仍采用传统的模拟电子插板式控制系统,以分立的电子器件控制,设备老化,故障频发,急需进行控制系统的升级改造。本文主要是针对这个问题,提出了基于PLC 和变频器为核心的恒张力的控制方案,以较低的成本和较好的控制效果,实现设备的价值再现。 2 国内外研究现状综述 目前高精度的张力控制均能采取闭环控制,通常根据控制方式可分为直接张力控制、间接张力控制和复合张力控制三种方式。直接张力控制,是构建张力闭环控制系统,利用张力检测元件的检测信号与给定张力值比较,通过张力调节器,驱动执行机构,调节张力辊的位移,进而达到控制张力的目的;间接张力控制则是对卷取张力建模,通过对卷取机构的转矩方程进行静态、动态分析,确定影响张力的相关因素(如电流、卷径等),进而对这些因素进行反馈控制(如电流反馈、反电势反馈、卷径反馈控制等),从而达到恒张力控制的目的。复合恒张力控制则是两者的结合。在间接张力控制方式的基础上,增加一个张力闭环,形成三环控制系统。近年来,国内外卷取张力控制现状主要有以下两个方面:(1)利用制动器(磁粉离合器)的励磁电流与输出力矩的线性关系,通过控制和调节磁粉离合器的励磁电流进而控制输出力矩,实现张力控制。这种方式主要应用在轻工业如纺织、印刷行业等,代表产品有三菱张力控制器、华纳张力控制器等等,市场上产品丰富。 (2)通过标准工艺张力控制板及附带的控制软件,通过交直流传动装置,完成张力控制中的动态力矩补偿、卷径计算、恒张力控制等功能,进而实现恒张力

凹版印刷机张力控制的原理介绍

凹版印刷机张力控制的原理介绍 食品、药品、服装、衣料、香烟等包装所使用纸、玻璃纸、塑料薄膜、铝箔等,其自身特点,多使用凹版轮转印刷机印刷。近年来印刷多样化及印刷高速化,特别是下道工序设备对尺寸精度要求,以及为节约材料,提高成品率等。张力控制方法被广泛利用。当前国外对张力控制利用上已趋于成熟,使用非常普遍。 一、凹印特点 目前,印刷主要应用版式有凸版、平版和凹版三种,凹版特点是图文部分凹下,把版面全部浸入墨盘,然后用刮刀将多余油墨刮掉,将残留凹下部分油墨转移到被印刷物上方法,就是凹版印刷。 凹版印刷特点: 积版面凹部油墨能够转移出充足油墨,到有层次印刷品,印刷品浓淡是由版深浅表示,印刷物具有立体感,细小线条也能清晰印出来,能够自由广泛选择和使用各种版材。 二、凹版张力控制 叙述这一问题之前,应对何为张力控制有所了解,目前,使用凹印机需要适用张力控制原理主要有两个部分: 第一部分是从给料到给料牵引辊。套印误差,即多色印刷各色间套印精度差。印刷机机构位置关系正确,误差是材料伸长或缩短引起,容许范围内控制一定伸长量,张力控制是最有效。 第二部分是从收料牵引辊到收料后各部,应注意对收料卷松紧、齐整、可靠等因素进行张力控制。 给料轴到给料牵引辊之间张力控制作法: 牵引辊动作把印刷材料以一定速度、张力从给料轴拉出并送入印刷部,这部分张力要大于印刷部张力,通常用连给纸轴上制动器来控制张力。众所周知,作业同时卷径逐渐变小。近年来高速化,使用材料多样化,卷径变化大。过去所使用手动式机械式制动器不可能到高品质印品。选用自动控制方式,特别是使用张力测量表用数据管理成为必要做法。其检测方法有弹簧摇动辊式和微变位式检测。机械式制动器从很早就被使用,价格便宜,但把握力矩值不准确。逐渐有其它形式出现。磁粉制动器是利用磁粉作为摩擦介质电流产生制动力,其转矩---电流特性直线性好。被广泛使用。气压制动器,有印刷机械使用较多,但力矩特性非线性及磨损大因素。也逐渐被大容量磁粉制动器所取代。 给料张力控制问题,给料张力由以下因素决定: 厚度不均引起拉伸变化; 材料打滑和偶被挂住变慢; 料卷未装好,材料及轴偏心; 翻转装置旋转中产生周速变化; 接纸时压辊和裁刀反作用力;

张力控制系统中的张力控制与变频

张力控制系统中的张力控制与变频

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

张力控制系统中的张力控制与变频 1.力控制原理。以造纸机的张力控制为例,在图1a)所示的张力控制示意图中,传动电动机M的张力实际值是位于它前面的张力传感器的实际值。通过检测该处的张力情况,来控制传动电动机M的速度,从而形成一个张力闭环。电动机M的速度加快,则纸幅拉紧,张力的实际值就会上升;相反,速度降低,则纸幅松垂,张力的实际值就下降。 在这里,纸幅张力的设定值为T设定,实际值为T实际,经过张力控制器(T-控制)的PID调节器后,再乘以3%的偏移量,作为该传动点速度设定值的一个组成部分。原来传动的速度设定值(V设定)加上该组成部分,就是速度环(V-控制)的输入值,然后即可进行速度控制。在这里设置3%偏移量的目的就是通过传动速度的改变而使张力得到有效的控制。

图1 张力控制示意图 在图1b)所示的张力控制原理中,T-控制就是张力控制模块的实现,包括自动和手动两种方式。张力控制模块投运前需先检测判定现在的张力实际值是否在可投运的范围之内,否则就不能投运,此时按手动投运按钮或当自动投运信号为“1”时,即进入张力控制模块的循环中。张力PID模块的退出,它的条件为相关部位检测到断纸信号或按手动退出按钮。 2.力控制软件流程。这里以某一点的张力控制为例,采用plc语言编程进行张力软件的设计,其示意如图2示。由此可以推广到多点张力控制中去。 ①读取张力设定值。张力设定值的输入可从工艺控制台上进行,并可通过脉冲开关的动作对设定值微调,以符合实际纸幅稳定运行的需要。 ②读取张力实际值。张力实际值的产生是从PLC的模拟量板中获取的,调用相应的功能块程序。本过程读取张力的模拟量值后,在输出端得到标准化的量值,并可通过“高限”和“低限”参数来设置量程。从模拟量输入板读出的模拟量值首先变换为右边对齐的定点数(以标称范围为基础)。 ③张力控制投入判断。张力控制是否投入取决于工艺的需要和纸幅是否已经上卷,纸幅是否断裂,在其他逻辑块中进行手动按钮投入或自动信号投入的设定,以及自动退出。因此这里需要判断张力控制是否投入,如已投入,则进入张力PID控制模块,否则就只显示数值和

条带切割机控制系统设计设计说明6834520

毕业设计说明书 题目:条带切割机控制系统设计

摘要 本文简要介绍了条带切割机控制系统的设计方法及工作原理。本系统具备液晶显示、电机运动状态显示、延时动作设置、数值记忆、检测布条盘满盘状态、设定加工长度和速度控制等功能。系统以STC89C52RC单片机为核心,采用CS1621液晶显示器、矩阵按键、霍尔磁感、满盘开关、报警电路、掉电存储器EEPROM及调速电机等几部分硬件电路,已完成对已卷长度、设定长度及电机速度的显示和调节。同时含有本控制系统的全部外围硬件电路,并设计了原理图和PCB图,编写出系统软件程序,最后完成了联机调试,达到了设计的要求。 关键词:单片机;条带切割机;电机速度;矩阵按键;

Abstract The paper has briefly introduced the design method and the working principle of strip cutting machine. System is provided with LCD display, motor show, a deferred action sets, numerical memory, test strips full State, set the length of processing and control functions. System is with STC89C52RC single-chip as the core, adopting CS1621 LCD, matrix press, Hall-effect magnetic sensor, switch, alarm circuit, EEPROM memory and speed-regulating motors and other parts of the hardware circuit have completed its length, set the length and the volume display and adjustment of the motor speed, While I have cmpleted all the peripheral hardware of the control system circuit , schematic and PCB design contained , written system software sequence range, finally I have completed the online debugging, making the system meet design requirements. Key words: Single-chip Microcontroller ; Strip cutting machine; motor speed matrix keys;

张力控制原理教程

10本文从应用的角度阐述了当前技术条件下,矢量变频技术在卷取传动中运用和设计的方法和思路。有较强的实用性和理论指导性。 关键词: 张力变频矢量转矩卷径 引言: 在工业生产的很多行业,都要进行精确的张力控制,保持张力的恒定,以提高产品的质量。诸如造纸、印刷印染、包装、电线电缆、光纤电缆、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶、冶金等行业都被广泛应用。在变频技术还没有成熟以前,通常采用直流控制,以获得良好的控制性能。随着变频技术的日趋成熟,出现了矢量控制变频器、张力控制专用变频器等一些高性能的变频器。其控制性能已能和直流控制性能相媲美。由于交流电动机的结构、性价比、使用、维护等很多方面都优于直流电动机,矢量变频控制正在这些行业被越来越广泛的应用,有取代直流控制的趋势。 张力控制的目的就是保持线材或带材上的张力恒定,矢量控制变频器可以通过两种途径达到目的:一、通过控制电机的转速来实现;另一种是通过控制电机输出转矩来实现。 速度模式下的张力闭环控制 速度模式下的张力闭环控制是通过调节电机转速达到张力恒定的。首先由带(线)的线速度和卷筒的卷径实时计算出同步匹配频率指令,然后通过张力检测装置反馈的张力信号与张力设定值构成PID闭环,调整变频器的频率指令。 同步匹配频率指令的公式如下: F=(V×p×i)/(π×D) 其中:F 变频器同步匹配频率指令V 材料线速度p 电机极对数(变频器根据电机参数自动获得)i 机械传动比D 卷筒的卷径 变频器的品牌不同、设计者的用法不同,获得以上各变量的途径也不同,特别是材料的线速度(V)和卷筒的卷径(D),计算方法多种多样,在此不一一列举。 这种控制模式下要求变频器的PID调节性能要好,同步匹配频率指令要准确,这样系统更容易稳定,否则系统就会震荡、不稳定。这种模式多用在拉丝机的连拉和轧机的连轧传动控制中。若采用转矩控制模式,当材料的机械性能出现波动,就会出现拉丝困难,轧机轧不动等不正常情况。 转矩模式下的张力控制 一、转矩模式下的张力开环控制

凹版印刷机工作原理与应用

第一章概论 凹版印刷作为印刷工艺的一种,以其印制品墨层厚实,颜色鲜艳、饱和度高、印版耐印率高、印品质量稳定、印刷速度快等优点在印刷包装及图文出版领域内占据极其重要的地位。 1.1凹版印刷原理及特点 1.1.1 凹版印刷的原理 凹版印刷从其名称上就可以得知:它的文字图像是凹入版面的。也就是说凹版的空白部分都在同一平面上(版面),而图文部分位于空白部分之下,并以不同深度凹入版面来表现原稿图像的浓谈层次。这样的印版称之为凹版。用凹版复制图像的印刷称为凹版印刷。 原稿上的暗调层次在凹版上相应的印刷部分,其低凹的深度大;反之,原稿上最明亮的层次在凹版上相应印刷的部分,其低凹的深度就浅。因此,凹版的印刷部分是根据其凹下去的深浅程度所含的油墨的不同来表现印刷图像的深浅层次。 1.1.2 凹版印刷的特点 凹版印刷与凸版、平版相比较,凹版保存并传递油墨的载体是网穴。由于网穴的油墨容积可以各不相同,所以传递的油墨量也就各异,因此,凹版印刷的印品与平、凸、丝网印刷相比,具有墨层厚实、色彩鲜艳、层次清晰丰富和真实感强等特点。

(1)墨层厚实。一般来说,印刷的油墨层厚度乎印约2ym,凸印约7严m,而凹印可达9—20Pm,仅次于丝网印刷,墨层的厚实可产生许多特殊效果,如立体感强,能在大幅面的粗质纸、塑料薄膜和金属箔上印刷的优点。 (2)墨层干燥快,不需要喷粉,可以进入下一工序。 (3)凹版印刷属于干式叠印,无润版液干扰,图像质量和纸张尺寸比较稳定。 (4)承印材料适应广。 (5)耐印率高,适合大批量印刷。 目前,凹版印刷的印品主要有以下几类: 纸包装,如烟盒、酒盒、酒标、香皂盒、药盒等等。 塑料软包装,如食品包装、化妆品、医药包装、种子包装、工业品包装等。 有价证券印刷,如钞票、邮票等。 第二章凹版印刷的分类 按承印物形状,凹版印刷可分为单张印刷和卷筒印刷。按制版的方式不同,凹版又可分为腐蚀凹版和雕刻凹版两大类。腐蚀凹版又包括照相凹版和照相加网凹版。雕刻凹版包括电子雕刻凹版、激光雕刻凹版、机械雕刻凹版和手工雕刻凹版。 2.1 雕刻凹版 雕刻凹版是用刻刀直接在印版滚筒的表面刻出与原稿图文相对应凹版印刷凹版印刷的凹坑,按刻刀的控制方法可分为手工雕刻凹版,机械雕刻凹版及电子雕刻凹版。 2.1.1 手工雕刻凹版 手工雕刻凹版是技术人员用刻刀在印版滚筒的表面按照原稿图文进行手工雕刻制成的,印版材料可用铜板或钢板。手工劳动繁重,制版费用大,周期长。但是手工雕刻的凹版线条清晰,印刷品层次感强,难以伪造。大多用于制作有价证券及高质量艺术品的印刷凹版。 2.1.2 机械雕刻凹版 机械雕刻凹版是用机械控制刻刀在印版滚筒的表面进行雕刻制作的,它减轻了手工雕刻的繁重劳作,制版速度快,周期较短,制版费用也较低。主要用于制作有价证券的印刷凹版。 由于手工和机械雕刻制版的费用较高,制版周期长,所以使用范围受到限制。但事物都是一分为二的,就防伪包装来说,手工雕刻凹版也许就是最好的制版方法。因

印刷机的控制系统概要

印刷机的控制系统 印刷机自动控制系统概述 2.2印刷机的控制系统 印刷机的控制系统主要包括输纸控制、纸张检测与水墨控制、印刷机 的调速以及自动套准,在卷筒纸的印刷中还要有断纸检测和张力控制。其中最重要的就是速度调节和张力控制,这是印刷机控制中的关键部分。2.2.1输纸控制 输纸是印刷的一个重要工序,各种印刷机的输纸方式是不同的。早期 生产的单张纸(即平板纸印刷机及现在仍在使用的一些小型凸版印刷机, 采用的是手工输纸方式。手工输纸劳动强度大、效率低、准确性差,因此不能适应现代化印刷机的需要。随着印刷机性能的提高,单张纸印刷机的输纸越来越向机械化、自动化方向发展,因而产生了各种类型的自动输纸器(或称自动输纸机。另外,卷筒纸印刷机的输纸装置也在不断向气动、 电动等自动化方向发展,输纸控制电路越来越复杂。 单张纸输纸器可分为摩擦式与气动式两种类型,其中气动式自动输纸 器根据传纸方式又分为序列式(间歇式和重叠式(连续式两种,序列 式输纸机只在小幅面和低速印刷机上使用。现在一般使用的多为重叠式自动输纸器,其控制电路有动力传动、纸堆台快速升降、纸堆台自动上升、输纸泵控制、输纸安全杠、双张检测、折角及前规检测等。

输纸器又包括全张输纸器、对开输纸器和卷筒纸输纸装置。其中卷筒 纸输纸器的双纸卷输纸装置纸架的回转和平移均采用电动机控制。 在纸架回转控制中,通过电压信号,控制电机的正反转使纸架按顺时 针方向和逆时针方向转动,从而控制纸架的回转和上、下纸架;而在纸卷的平移印刷过程中,根据出纸折叠情况,由电压信号通过中间继电器的吸合和释放控制电机左右移动,并使用限位器控制其行程;为了安全,纸架 的正、反回转与左、右平移,都采用继电器作互锁,以保证进行某一项操作时,其它操作停止工作。在输纸控制中,由差动变压器作反馈,输出的 控制电压由转换开关进行切换,控制输纸电机的起停。 2.2.2纸张检测 纸张检测是保证印刷质量、减少纸张浪费的重要环节,随着印刷机高 速化的发展,纸张检测的重要性就更为突出。纸张检测的方式、器件和电路是在不断发展着的,目前,已经由触点式发展为无触点式,由电磁继电 器线路发展为晶体管、集成电路与光电器件组成的电子线路,大大提高了检测灵敏度和使用寿命,同时减少了损坏现象与维修工作。 纸张检测主要包括单纸张检测和卷筒纸检测。单纸张的触点式检测一 印刷机的控制系统 印刷机自动控制系统概述 般包括前规、折角、侧规、双张与撕纸五个项目的检测;卷筒纸检测一般

商业轮转机的张力控制详解

商业轮转机的张力控制详解 前言:随着商业印刷市场的扩展,商业轮转机在商业印刷中表现出来了越来越重要的作用,但也给商业轮转机印刷质量和精度提出了更高的要求。轮转印刷过程中通常由于张力的影响使印刷品套印和折页不准,给印刷带来很多不良品,从而影响生产成本和市场的信誉。下文以桑拿C800为例分析商业轮转印刷张力控。 C800商业轮转印刷的显著特点是纸带从开卷到进入折页滚筒都是在绷紧状态下完成的,套准、烘干、冷却、加湿及裁切等前后纸带长度上百米,因此纸带张力稳定是保证正常印刷的首要条件现从五个方面分析纸带的张力控制。 送纸部分:送纸部分从纸的入口到印刷单元包括了一次张力和二次张力,一次张力采用的是轴制动方式,在纸卷芯部轴端设置刹车片和刹车盘,通过气压方式加载制动力,即气动式张力控制系统。保证纸卷以平稳的速度放纸,并通过浮动机构及张力检测电路,消除或减轻由于纸卷不圆、偏心、一头松、一头紧等本身原因造成的张力波动,并可在印刷过程中对纸卷不断变小引起的张力变化进行自动调整。如(图一) 图一:1纸筒也是张力控制器所在、2和4导纸棍、3浮动机构。

电器控制原理图如(图二) 分析:供纸部的张力控制部分由刹车片、制动器、浮动辊等组成,为了使纸带张力保持恒定,纸卷制动器必须能够根据纸带张力的波动情况自动进行调整以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。在机器平稳运行过程中,应保证纸带张力稳定在给定值上,在启动和刹车时防止纸带过载和随意松卷。在印刷过程中,随着纸卷直径不断减小,为保持纸带张力的恒定,需要对制动力矩进行相应的调整。在印刷过程中,纸带的线速度保持不变,而纸卷的角速度却随着纸卷直径的减小不断增大。在不考虑由角加速度产生的惯性力矩和阻力矩的前提下,为保证纸带稳定运行,应该满足下面的条件:F×R=T×r F为纸带张力,R为纸卷半径,T为纸卷轴芯的制动力,r为纸卷轴芯制动力半径。可以看出,随着纸卷半径的减小,如果不改变制动力的大小,纸带所受到的张力会越来越大,最终会使纸带被拉断。因此,在保持纸带张力稳定的前提下,随着纸卷半径的减小,制动力必须按照一定的规律随之减小。简而言之,就是刹车片与刹车盘接触后产生一定的摩擦力,从而使纸带具有一定的张力,浮动辊在张力的作用下产生摆动,通过一个电子检测元件将张力的变化转化为电信号,控制刹车盘电压,从而达到控制摩擦力大小的目的,实现纸带张力的自动控制。刹车片与刹车盘的间距应在1~2mm之间。 二次张力为无级变速控制:无级变速控制是通过电机的转速来控制张力的大小其控制原理图如(图三)

平面切割机的控制系统分析

平面切割机的控制系统分析 2016年中国钢铁产量以808.4百万吨,稳居榜首成为全球钢铁生产大国。在推动世界钢铁工业发展中所起的作用越来越突出。为我国经济的持续快速发展也作出了重大贡献。正是得益于钢铁工业提供的各类钢铁产品,才确保了国内机械、交通运输、建筑、国防等基础行业的大发展。这样以来,钢铁的加工就成为重要环节。平面切割机也随之成为重要的加工工具。 平面切割机在切割能源和控制系统两方面取得了长足的发展,切割能源已由单一的火焰能源切割发展为目前的多种能源。自动化程度高速发展到具有功能完善、智能化、图形化、网络化的控制方式。本文介绍了平面切割机的机械结构,切割系统以及pLC控制程序。 标签:PLC;切割机;程序;设计 第1章概述 切割是焊接生产备料工序的重要加工方法。包括冷、热两类切割方法,而热切割又有气体火焰切割、等离子切割和激光切割等各种工艺方法。目前各种金属和非金属切割已经成为现代工业生产(特别是焊接生产)中的一个重要工序。被焊工件所需要的几何形状和尺寸,绝大多数是通过切割来实现的。 第2章平面切割机的机械结构 2.1 运动的结构。 平面切割机的机械部分整体机架采用龙门结构。箱型横梁固定在两端纵向车架上,随着车架在导轨上做纵向进给运动,即纵向切割。横梁上面有两条高精度的线性导轨,通过滑块,柔性连接有火焰割炬和升降机构的连接装置与线性导轨平行方向用螺栓固定传动,由电机、减速机控制步进的大小。通过齿轮与齿条的传动,带动连接装置,沿着线性导轨横向运动。因此火焰割据和升降机构随同连接装置同步运动,即割据进行横向切割[1]。 2.2 升降结构。 每套割据分别配备升降机构。具有自动高度调整和手动高度调整的功能。升降机构的驱动由减速控制,采用以传动为主,精度要求高的传动螺旋。其螺杆固定,螺母作直线运动,通过电机运转,割据上的主轴随螺母做上下直线运动[2]。 2.3 驱动部分结构。 主传动即纵向传动部分,有主动传动和副传动之分,均装有驱动部分。即双边驱动,从而保证运动轨迹的准确性。

相关文档
最新文档