專利名稱：適用于二次套印的料膜定長拉伸控制系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于印刷機械技術領域，用于印刷包裝設備中實現二次套印的電氣控制， 尤其是對已經完成印刷的卷筒印刷基材成品，需要對其二次印刷或套色涂布時，所采用的自動化控制系統，具體涉及一種適用于二次套印的料膜定長拉伸控制系統。
背景技術：
目前隨著技術的發展，對卷筒印刷基材(如各種塑料膜、各類紙張)的印刷技術已經非常完善，不管是單色印刷或是多色印刷，要實現精美的高精度套色印刷已經變得非常容易。可是，隨著包裝需求的不斷發展，某些特殊的產品包裝，需要對已經完成印刷的成品經過二次深加工方可滿足使用，譬如，對已經完成印刷的成品增加防偽標識、增加防潮涂層、定點涂印冷封膠等等。一般地，這些工藝都要求采用再次印刷的方式來實現，也就是我們常說的“二次印刷”。“二次印刷”的難點在于，必須確保再次印刷的圖案和成品上原有的第一次印刷的圖案按要求準確重合，也就是“套印”問題。過去，人們一般通過手工作業來完成該項工作，其效率和品質很難得到保證。近年來，世界各大設備制造商均在嘗試以不同的方式解決“二次印刷”這一難題，并想方設法使“二次印刷”能夠滿足自動生產線的需求。

發明內容
本發明的目的是提供一種適用于二次套印的料膜定長拉伸控制系統，解決了現有技術“二次印刷”效率和品質難以提高的問題。本發明所采用的技術方案是，一種適用于二次套印的料膜定長拉伸控制系統，包括針對第一牽引部、第二牽引部、二次印刷或涂布部三部分的電氣控制，其中的第一牽引部控制結構是，包括第一牽引部交流伺服驅動器，第一牽引部交流伺服驅動器通過第一牽引部交流伺服電機及其減速機構與第一牽引部牽引輥連接，第一牽引部牽引輥上方對應安裝有第一牽引部壓輥，第一牽引部牽引輥與第一牽引部壓輥之間穿進印刷基材；第二牽引部控制結構是，包括第二牽引部交流伺服驅動器，第二牽引部交流伺服驅動器通過第二牽引部交流伺服電機及其減速機構與第二牽引部牽引輥連接，第二牽引部牽引輥上方對應安裝有第二牽引部壓輥，印刷基材繼續從第二牽引部牽引輥與第二牽引部壓輥之間穿過；二次印刷或涂布部控制結構是，包括印刷版輥交流伺服驅動器，印刷版輥交流伺服驅動器通過印刷版輥交流伺服電機及其減速機構與二次印刷版輥傳動連接，二次印刷版輥的上方設置有印刷壓輥，印刷基材繼續從二次印刷版輥與印刷壓輥之間穿過，完成二次印刷或涂布操作；在第一牽引部和第二牽引部之間的印刷基材路線上設置有第一牽引部張力擺輥機構及張力傳感器；在第二牽引部與二次印刷部之間的印刷基材路線上設置有色標檢測光電眼；
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可編程計算機控制器，以下簡稱PCC，PCC同時通過工業以太網總線與第一牽引部交流伺服驅動器、第二牽引部交流伺服驅動器、印刷版輥交流伺服驅動器連接，PCC另外與人機界面連接；第一牽引部張力擺輥機構、張力傳感器及色標檢測光電眼也分別與PCC連接。本發明的有益效果是，采用伺服技術和張力控制來組建系統，在“二次印刷”或“定點涂布”前，采用閉環張力控制，通過微量拉伸印刷基材的方式，重建成品第一次印刷時的張力環境，來達到滿足“二次印刷”的自動化生產的需求，與現有技術相比，自動化程度高、 穩定性好、也大大提高了二次印刷或定點涂布的成品率。


圖1是本發明的料膜定長拉伸控制系統的硬件結構連接示意圖。圖中，1.第一牽引部牽引輥，2.第一牽引部壓輥，3.第二牽引部牽引輥，4.第二牽引部壓輥，5. 二次印刷版輥，6.印刷壓輥，7.人機界面，8.可編程計算機控制器，9.導向輥，10.印刷版輥交流伺服驅動器，11.印刷版輥交流伺服電機，12.色標檢測光電眼，13.第二牽引部交流伺服驅動器，14.第二牽引部交流伺服電機，15.第一牽引部張力擺輥機構， 16.張力傳感器，17.第一牽引部交流伺服驅動器，18.工業以太網總線，19.第一牽引部交流伺服電機，20.印刷基材。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式

對本發明進行詳細說明。本發明的適用于二次套印的料膜定長拉伸控制系統，主要包括針對第一牽引部、 第二牽引部、二次印刷或涂布部三部分的電氣控制，其中的第一牽引部控制結構是，包括第一牽引部交流伺服驅動器17，第一牽引部交流伺服驅動器17通過第一牽引部交流伺服電機19及其減速機構與第一牽引部牽引輥1 連接，第一牽引部牽引輥1上方對應安裝有第一牽引部壓輥2，第一牽引部牽引輥1與第一牽引部壓輥2之間穿進印刷基材20 ；第二牽引部控制結構是，包括第二牽引部交流伺服驅動器13，第二牽引部交流伺服驅動器13通過第二牽引部交流伺服電機14及其減速機構與第二牽引部牽引輥3連接， 第二牽引部牽引輥3上方對應安裝有第二牽引部壓輥4，印刷基材20繼續從第二牽引部牽引輥3與第二牽引部壓輥4之間穿過；二次印刷或涂布部控制結構是，包括印刷版輥交流伺服驅動器10，印刷版輥交流伺服驅動器10通過印刷版輥交流伺服電機11及其減速機構與二次印刷版輥5 (或涂布版輥)傳動連接，二次印刷版輥5的上方設置有印刷壓輥6，印刷基材20繼續從二次印刷版輥 5與印刷壓輥6之間穿過，完成二次印刷或涂布操作；在第一牽引部和第二牽引部之間的印刷基材20路線上設置有第一牽引部張力擺輥機構15及張力傳感器16 ；在第二牽引部與二次印刷部之間的印刷基材20路線上設置有色標檢測光電眼12 ；可編程計算機控制器8 (以下簡稱PCC)，PCC同時通過P0WERLINK工業以太網總線 18與第一牽引部交流伺服驅動器17、第二牽引部交流伺服驅動器13、印刷版輥交流伺服驅動器10連接，PCC另外與人機界面7連接；第一牽引部張力擺輥機構15、張力傳感器16及色標檢測光電眼12也分別與PCC連接。本發明的控制系統中，由PCC作為運算和控制核心，通過P0WERLINK工業以太網總線18，將第一牽引部交流伺服驅動器17、第二牽引部交流伺服驅動器13、印刷版輥交流伺服驅動器10連接起來，構成整個控制系統的關鍵環節。第一牽引部交流伺服驅動器17直接驅動第一牽引部交流伺服電機19，第一牽引部交流伺服電機19通過機械減速機構連接至第一牽引部牽引輥1。第二牽引部交流伺服驅動器13直接驅動第二牽引部交流伺服電機 14，第二牽引部交流伺服電機14通過機械減速機構連接至第二牽引部牽引輥3。印刷版輥交流伺服驅動器10直接驅動印刷版輥交流伺服電機11，印刷版輥交流伺服電機11通過機械減速機構連接至二次印刷版輥5。第一牽引部張力擺輥機構15、張力傳感器16、色標檢測光電眼12作為系統的檢測和反饋元件。本發明通過人機界面、PCC、張力擺輥機構和張力傳感器、交流伺服驅動器及伺服電機、光標檢測機構建控制系統，系統共包含兩級牽引部分的控制和二次印刷部分的控制。 第一級牽引控制實現拉伸印刷基材和重建張力的目的，第二級牽引控制實現定長送料的目的，二次印刷部分的控制實現本次印刷或涂布圖案與原有圖案的套準。本發明所述的人機界面用于設定和監控系統運行的相關參數，PCC用于完成整個系統的邏輯控制、數據處理和系統的整體協調工作，交流伺服驅動器及伺服電機構成整個控制系統的動力傳動部分，張力擺輥機構在給定實際張力的同時，實現料膜張力的平穩吸收和釋放，從而達到拉伸印刷基材還原第一次印刷時張力，張力傳感器用于檢測和反饋兩級牽引之間的當前張力，光標檢測機構用于檢測和反饋實際的二次套準誤差。在本發明控制系統中，重建張力是該系統的核心主題，也就是在實現二次印刷時， 使當前印刷料膜還原首次印刷時的張力狀態。本發明控制系統中，張力擺輥機構15中設置有擺輥氣缸，擺輥氣缸通過電空轉換器與氣壓壓力源連接。通過改變張力擺輥機構中擺輥氣缸氣壓的大小來間接改變料膜張力的。為了細化料膜張力，系統采用電空轉換器來調節擺輥氣缸氣壓的大小。本發明系統的工作原理是，通過第一牽引部張力擺輥機構15給定第一牽引部牽引輥1和第二牽引部牽引輥3之間印刷基材20的張力，張力傳感器16反饋第一牽引部牽引輥1和第二牽引部牽引輥3之間印刷基材20的實際張力，并將該張力信號以電信號的方式通過導線直接傳送到PCC，由PCC通過其內部PID調節，再適當修正調節第一牽引部張力擺輥機構15的張力給定值，從而達到系統所需的張力值，以滿足還原張力和定長拉伸印刷基材20的技術要求。第二牽引部牽引輥3在本發明所描述的系統中，相當于主機，即第二牽引部牽引輥3總是按PCC所給定的速度信號運行，不做調節控制。其作用有二 其一，隔斷其前和其后兩段的張力，其二，為其后二次印刷版輥5定長送料。二次印刷版輥5，在實現正常印刷的同時，由色標檢測光電眼12來檢測印刷基材 20原有圖案的位置，來反饋原有圖案的位置誤差，以電信號的方式通過導線直接連接到印刷版輥交流伺服驅動器10，印刷版輥交流伺服驅動器10再通過P0WERLINK工業以太網總線18反饋給PCC，PCC對該誤差通過核算，來調節二次印刷版輥5的相位，從而實現準確的套印。
本發明的上述控制系統的結構中，將控制對象從印刷版輥更換為涂布版輥，即可實現二次涂布的精確控制。
權利要求
1.一種適用于二次套印的料膜定長拉伸控制系統，其特點在于包括針對第一牽引部、第二牽引部、二次印刷或涂布部三部分的電氣控制，其中的第一牽引部控制結構是，包括第一牽引部交流伺服驅動器(17)，第一牽引部交流伺服驅動器(17)通過第一牽引部交流伺服電機(19)及其減速機構與第一牽引部牽引輥 (1)連接，第一牽引部牽引輥(1)上方對應安裝有第一牽引部壓輥(2)，第一牽引部牽引輥 (1)與第一牽引部壓輥(2)之間穿進印刷基材(20)；第二牽引部控制結構是，包括第二牽引部交流伺服驅動器(13)，第二牽引部交流伺服驅動器(13)通過第二牽引部交流伺服電機(14)及其減速機構與第二牽引部牽引輥(3)連接，第二牽引部牽引輥(3)上方對應安裝有第二牽引部壓輥(4)，印刷基材(20)繼續從第二牽引部牽引輥(3)與第二牽引部壓輥(4)之間穿過；二次印刷或涂布部控制結構是，包括印刷版輥交流伺服驅動器(10)，印刷版輥交流伺服驅動器(10)通過印刷版輥交流伺服電機(11)及其減速機構與二次印刷版輥(5)傳動連接，二次印刷版輥(5)的上方設置有印刷壓輥(6)，印刷基材(20)繼續從二次印刷版輥(5) 與印刷壓輥(6)之間穿過，完成二次印刷或涂布操作；在第一牽引部和第二牽引部之間的印刷基材(20)路線上設置有第一牽引部張力擺輥機構(15)及張力傳感器(16)；在第二牽引部與二次印刷部之間的印刷基材(20)路線上設置有色標檢測光電眼(12)；可編程計算機控制器(8)，以下簡稱PCC，PCC同時通過P0WERLINK工業以太網總線 (18)與第一牽引部交流伺服驅動器(17)、第二牽引部交流伺服驅動器(13)、印刷版輥交流伺服驅動器(10)連接，PCC另外與人機界面(7)連接；第一牽引部張力擺輥機構(15)、張力傳感器(16)及色標檢測光電眼(12)也分別與PCC連接。
2.根據權利要求1所述的適用于二次套印的料膜定長拉伸控制系統，其特點在于所述的第一牽引部張力擺輥機構(15)中包括擺輥氣缸，擺輥氣缸通過電空轉換器與氣壓壓力源連接。
全文摘要
本發明公開了一種適用于二次套印的料膜定長拉伸控制系統，包括針對第一牽引部、第二牽引部、二次印刷或涂布部三部分的電氣控制，在第一牽引部和第二牽引部之間的印刷基材路線上設置有張力擺輥機構及張力傳感器；在第二牽引部與二次印刷部之間的印刷基材路線上設置有色標檢測光電眼；PCC同時通過工業以太網總線與各個交流伺服驅動器連接，PCC另外與人機界面連接；張力擺輥機構、張力傳感器及色標檢測光電眼也分別與PCC連接。本發明的控制系統，在實現二次印刷時，使當前印刷料膜還原首次印刷時的張力狀態，自動化程度高、穩定性好、大大提高了二次印刷或定點涂布的成品率。
文檔編號B41F23/00GK102501593SQ201110385200
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者何培蘇, 練大偉 申請人:陜西北人印刷機械有限責任公司