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高精准防倒张系统的研究与开发

时间:2022-06-28 11:18:11来源:科印网作者:徐建 鲍鸣 刘鹏程

  近年来,随着社会的发展、科技的进步,包装印刷企业由劳动密集型向科技创新型转变。特别是在印前和印刷工艺相对成熟稳定、降本增效遇到瓶颈的行业氛围下,各企业纷纷在印后加工上下功夫,各类高效烫印、模切系统应运而生。但在实际生产过程中,总会出现新问题,针对这些新问题,各企业使出浑身解数,得以破解。本文,笔者就为大家分享高精准防倒张系统的研究和开发,供同行参考。

  研发背景和创新点

  我公司目前承印的大多是高精度烟包,印刷要求精细,烫印、防伪、压凹凸、网印等工序繁多。针对每道工序,反复抽样是机台人员不可缺少的一个环节,然而人工反复操作中,不可避免会产生纸张放倒头,甚至纸张反放的隐患。一旦没有及时发现,流到模切工序再不被挑出,模切后就由原来的一大张分切为15、18、21甚至更多小张,后续挑标工序就会成倍增加挑拣难度,有时还无法全部挑出,大坏片一旦流入烟厂将对公司造成恶劣影响。如额外增加人员检验反放及倒头,不但增加了人工成本,还提高了劳动强度。

  为此,我公司经过不断分析和研究,成功研发了高精准防倒张系统。该系统具有以下创新点:

  (1)通过选用高精度的色差、颜色检测电眼达到精确识别印刷品特定检测区域的目的。

  (2)设计了具有很强操作性的稳固调节支架,方便识别部位的对位调整。

  (3)通过可靠的电气控制电路,实现了在设备固定检测角度内的可靠检测、报警。

  技术实现路线

  通过前期的可行性论证,以及设备电气系统原理的研究,我们从设备入手,论证设计可调式安装支架,研究探讨高精度光电扫描开关的选型,设计不同产品对应纸张上的相关色块扫描区域,精确识别纸张的正反方向(如图1~图3)。识别后的光电信号,通过继电器处理成通断信号接入设备原有的侧规检查系统中,报警时间与原有的侧规检测时间重合,实现模切机台上出现倒张时设备自动检测停机,报警侧规不到位,杜绝问题纸张进入模切工序。

图1 介质纸正反放置色标对比
图2 光柱纸正反放置色标对比
图3 白卡纸正反放置色标对比

 

  该系统使用了两种电眼检测色标来对倒张进行识别:一种是颜色电眼识别;另一种是色差电眼识别。具体调整步骤如下。

  1.颜色电眼调整

  步骤1:将纸张放到定位位置,调整扫描电眼位置,对准需要识别的色块位置。

  步骤2:按住识别按钮若干时间后松开,使其进行预识别。此时电眼光斑会在几种颜色之间循环闪烁。在光斑处于红色时,再按一次按钮。光斑停留在红色即完成设置。

  步骤3:复查,扫描电眼只记忆识别的颜色,该色块放入后,黄灯应常亮。再将纸张倒放于定位位置,颜色电眼应照射在其他颜色上或纸张空白处黄灯不亮即可。生产过程中,当出现侧规报警,需要对输纸台上的纸张进行检查,看是否夹带倒张产品。

  2.色差电眼调整

  步骤1:位置选择。将机器停在叼牙叼纸位置,对应的产品放置在前规。调整色差电眼光点照射在预选色块位置进行固定。然后将产品大张调转180度放入机器前规,色差电眼光点应照射在空白底色位置。若不能达到要求,则需进行调整,直至达到纸张正常状态光电照射色块,纸张倒张状态光电照射空白底色位置。

  步骤2:将纸张正向放置在定位位置。调整方法与颜色电眼调整相同。

  步骤3:对设置进行检查。色块放入电眼下灯亮,色块移开底色放入电眼下灯灭,就是正常状态机器可以开机生产。

  步骤4:校验。将纸张倒张状态放入正常生产的产品中,机器正常走纸,测试生产过程中能否检测出倒张状态的纸张。如果全部正常即可开机生产。

  技术验证

  将可调型固定支架、色差检测探头、电气控制系统套件全部安装上机,支架和探头安装如图4,检测控制回路如图5。将产品上机进行模切生产,验证防倒张系统的实际检测、报警效果,实验参数见表1。

  验证结果:在模切机生产速度为5800~6000张/时的状态下,正常完成6000张烟包产品的模切生产,倒张产品检测成功率100%,误报率为0,检测产品设备停机准确率100%,误报停机率0,且报警时间<0.001s,满足设备在6000张/时速度下的检测停顿要求。此外,印刷产品表面质量使用仪器进行检测,指标符合公司内部控制质量要求。

表1 防倒张系统验证实验参数

 

图4 支架和探头安装示意

图5 检测控制回路

 

  该系统的研发及在我公司内部的推广,降低了生产后的人员挑拣工作量,大幅提高了各工序的工作效率,在生产中起到了很好的产品品质监控作用,适用于各种单张纸印刷及印后设备。


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