專利名稱：納米材料直接制版機上板裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種制版技術中的上板設備，具體的說是一種納米材料直接制版機上板裝置及其控制方法。
背景技術：
印刷行業是對我國國民經濟有重要影響的行業。制版印刷技術在我國已有兩千多年的歷史，最早采用的是凸字刻版及活字印刷。上世紀初發明了激光技術，隨后衍生了激光制版技術。目前，我國印刷行業占主導地位的是激光照排技術，該項技術被認為是我國印刷技術繼畢昇發明活字印刷術之后的第二次革命，它使我國的印刷業從此“告別鉛與火，迎來光與電”。但是由于其采用化學制版方法，材料基礎為感光材料，工藝流程類似傳統照相的 “圖像-膠卷-像紙”成像過程，包括“圖像-感光膠片-PS版”兩步感光成像和相應的化學顯影過程，感光膠片及版材的后處理存在大量的水污染問題及貴金屬銀資源浪費。而近年來代表國際上先進印刷制版發展方向的計算機直接制版技術(Computer To Plate, CTP)以工序簡單、自動化程度高受到廣泛關注。與激光照排技術相比，它省略了感光膠片的步驟， 僅包括“圖像-PS版”一步感光過程，但是其仍不可避免地存在感光、顯影、沖洗等復雜過程和繁瑣工藝，成本高、耗時長，并因化學品清洗帶來環境污染問題，雖然一般做法是把廢液中和后排放，但仍會對環境造成嚴重影響，無法達到環保要求。近幾年來納米材料的成功研制使打印用載體材料也有了新的突破，使直接制版印刷技術成了新的研究課題。上板即在制版機上安裝打印料板是制版打印前必不可少步驟， 能夠準確定位打印料板是保證打印質量的前提?，F有技術中滾筒式制版機的上板過程，對料板的定位精度不夠，無法保證打印質量，更無法滿足打印頭到料板打印面的短距離的直接打印要求，因此需要一種可適用新型制版工藝的納米材料直接制版機上板裝置及其控制方法。目前上述裝置及方法尚未見報道。

發明內容
針對現有制版技術沒有出現能夠滿足直接打印的高精度定位料板技術的不足之處，本發明要解決的技術問題是提供一種工序簡單、可控性強、控制精度高的納米材料直接制版機上板裝置及其控制方法。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是；本發明納米材料直接制版機上板裝置，具有第一對滾、定位裝置、第三編碼器、頭卡和尾卡，其中第一對滾的驅動電機接收納米材料直接制版機的控制單元的控制信號，帶動料板進入上板裝置；定位裝置接收納米材料直接制版機的控制單元的控制信號對進入上板裝置的料板在滾筒軸向方向實施定位；控制單元接收第三編碼器采集的第一對滾驅動電機的位置反饋信號，輸出控制信號至納米材料直接制版機的氣動單元頭卡氣缸控制回路; 控制單元根據打印單元反饋的位置信號輸出控制信號至氣動單元控制尾卡氣缸控制回路。
所述第一對滾設于上板裝置的前端，其主動滾的驅動電機為直流電機，自帶第三編碼器。所述第一對滾口的從動滾具有通過氣動驅動的可與主動滾開/合的結構。還具有第一、二位置檢測裝置，其中第一位置檢測裝置檢測到有板信號后送至控制單元，控制單元發送指令至定位裝置驅動電機執行料板的定位操作；第二位置檢測裝置在另一位置檢測到有板信號后送至控制單元，控制單元結合第三編碼器的反饋信號計算料板與頭卡的距離。所述第一位置檢測裝置設于第一對滾出口側，第二位置檢測裝置設于頭卡前端。上板過程中尾卡與頭卡共用一套上板氣缸及電磁閥。本發明還具有多個上板壓輪，多個上板壓輪沿滾筒軸向并行設于滾筒上方的支架上，工作狀態時接觸于滾筒表面，上板壓輪的壓下和抬起由氣動單元通過電磁閥控制。本發明納米材料直接制版機上板裝置控制方法包括以下步驟啟動納米材料直接制版機的滾筒旋轉到原點并啟動氣動單元；啟動第一對滾卷入料板；在第一檢測位置，啟動定位裝置沿滾筒軸向卡緊料板；當到達第二檢測位置時，控制單元計算料板傳送至頭卡的距離電參數；根據上述距離電參數，判斷料板是否到達頭卡位置；如到達，則第一對滾停止，關閉頭卡，卡緊料板；滾筒逆向旋轉至尾卡位置停止，打開尾卡；滾筒正向旋轉至規定角度，將料板送入尾卡，關閉尾卡，結束一次上板過程。所述第一檢測位置為第一對滾出口側，第二檢測位置設于頭卡前端。“在滾筒逆向旋轉至尾卡位置停止”步驟前，還具有滾筒逆向旋轉到規定角度，上板壓輪壓緊料板步驟；在“滾筒正向旋轉至規定角度，將料板送入尾卡，關閉尾卡”步驟后還具有松開上板壓輪步驟。本發明具有以下有益效果及優點I.本發明裝置及方法為納米材直接制版機的配套設計，是納米材直接制版機的重要組成部分，通過定位裝置嚴格調整原點，上板壓輪使料板全部卷到滾筒上，并在負壓的作用下無間隙的吸附在滾筒外周，使打印面堅實平整，定位準確，對后續打印質量起到先決作用，2.本發明通過控制程序配合硬件實現，利用本發明控制方法進行精確控制，保證了納米材直接制版機整機運行的可靠性及控制精度。3.本發明自動化程度高，使納米材直接制版機的上板過程快速,僅需15秒，定位準確，從而提聞了制版效率。


圖I為本發明涉及的納米材料直接制版機電氣結構框圖；圖2為本發明上板裝置控制原理圖；圖3A為本發明上板裝置使用的氣動部分控制原理圖(一)；圖3B為本發明上板裝置使用的氣動部分控制原理圖(二)；
圖4為本發明上板裝置中第三編碼器接線原理圖；圖5為本發明控制方法流程圖。
具體實施例方式納米材料直接制版技術是基于納米材料的浸潤性調控，將特制轉印材料精確打印在具有納微復合結構的超親水版材上，通過轉印材料與版材納米尺度界面性質的調控，在打印的印版上形成具有相反浸潤性(超親油/親水)的納米微區(圖文區和非圖文區)，從而實現直接制版印刷，具有設備價格、耗材成本和運營費用低，可增長性高等優勢，是一種非感光、無污染、低成本、工藝簡捷的全新制版技術。它摒棄了目前通過感光材料預涂層及感光化學成像的技術思路，采用納米材料直接成像的原理，徹底解決了印刷制版過程中的污染和資源浪費問題，將大大加快印刷業的“數字化、綠色化”進程。本發明納米材料直接制版機上板裝置及其控制方法為納米材直接制版機的配套設計，該裝置是納米材料直接制版機的重要組成部分，該方法是納米材料直接制版機工作過程中的重要環節。如圖I所示，納米材料直接制版機控制裝置包括控制單元、上板單元、滾筒單元、 打印單元、氣動單元以及卸料單元，其中控制單元接收上板單元、打印單元、氣動單元以及滾筒單元反饋的位置檢測信號；控制單元的控制輸出端接至上版單元、滾筒單元、打印單元、氣動單元以及卸料單元的控制回路；所述控制單元與上位機進行雙向通訊連接。本發明上板裝置即為上述納米材料直接制版機中的上板單元。上板裝置具有第一對滾、定位裝置、第三編碼器、第一、二位置檢測裝置、頭卡和尾卡，第一對滾驅動電機(上板電機)及定位裝置驅動電機(定位電機)的控制原理圖見圖2。其中第一對滾驅動電機及定位裝置的驅動電機接收控制單元的控制信號，第一位置檢測裝置檢測到有板信號后送至控制單元，控制單元發送指令至定位裝置驅動電機執行料板在滾筒軸向方向(即料板寬度方向)的定位操作；第二位置檢測裝置在另一位置檢測到有板信號后送至控制單元，控制單元根據第三編碼器采集的第一對滾驅動電機的位置反饋信號進行計算，得到上板行程， 輸出控制信號至氣動單元控制頭卡的卡緊動作；控制單元再根據打印單元的第二編碼器檢測的滾筒的位置信號輸出控制信號至氣動單元控制尾卡氣缸電磁閥。上板過程中尾卡與頭卡共用一套上板氣缸及電磁閥。上板裝置使用的氣動部分控制原理圖如圖3A、3B所示。如圖4所示，第三編碼器的信號線接至控制單元中PLC的8個編碼器/脈沖模塊之一的接口(AXISl)上。如圖5所示，上板裝置的控制方法如下啟動滾筒旋轉到原點并啟動氣動單元；啟動第一對滾卷入料板；該步驟中,在啟動第一對滾的同時還需要啟動氣動單元, 第一對滾中上滾為壓輪形式，需要氣動單元控制其壓緊下滾，在料板剛剛進入第一對滾時， 該對滾的上滾及下滾為張開狀態，料板進入后，在對滾壓輪氣缸的控制下，上滾壓住料板， 第一對滾將料板卷入；如果料板到達第一位置(本實施例為距離第一對滾出口 50mm處)，則停止第一對滾，打開對滾壓輪氣缸，使對滾處于張狀態，啟動定位裝置(定位電機)橫向移動并卡緊料板；第一對滾再次啟動時將上滾壓緊下滾；當到達第二檢測位置(本實施例為距離頭卡前端160_處)時，由第三編碼器將第一對滾旋轉位置信號送至控制單元，計算料板傳送至頭卡的距離電參數；根據上述距離電參數(即第三編碼器反饋的脈沖數)，判斷料板是否到達頭卡位置；如到達，則第一對滾停止，關閉頭卡，卡緊料板，打開對滾；滾筒逆向旋轉到規定角度(本實施例為20 30° )，壓輪壓緊料板，滾筒逆向旋轉到至尾卡位置停止，打開尾卡；滾筒正向旋轉至規定角度(本實施例為2 3° )，將料板送入尾卡，關閉尾卡，松開壓輪，結束一次上板過程。上板時，隨著滾筒的旋轉，通過氣動壓輪(與上板氣缸通過電磁閥連通)使料板全部卷到滾筒上，并在負壓的作用下吸附在滾筒外周。由于在上板過程中，氣動單元中的真空泵通過其氣管路與滾筒內腔連通；上板時， 隨著滾筒的旋轉，通過上板壓輪(與上板氣缸通過電磁閥連通)使料板全部卷到滾筒上，并在負壓的作用下無間隙的吸附在滾筒外周，使打印面堅實平整，對后續打印質量起重要作用。
權利要求
1.一種納米材料直接制版機上板裝置，其特征在于具有第一對滾、定位裝置、第三編碼器、頭卡和尾卡，其中第一對滾的驅動電機接收納米材料直接制版機的控制單元的控制信號，帶動料板進入上板裝置；定位裝置接收納米材料直接制版機的控制單元的控制信號對進入上板裝置的料板在滾筒軸向方向實施定位；控制單元接收第三編碼器采集的第一對滾驅動電機的位置反饋信號，輸出控制信號至納米材料直接制版機的氣動單元頭卡氣缸控制回路；控制單元根據打印單元反饋的位置信號輸出控制信號至氣動單元尾卡氣缸控制回路。
2.按權利要求I所述的納米材料直接制版機上板裝置，其特征在于所述第一對滾設于上板裝置的前端，其主動滾的驅動電機為直流電機，自帶第三編碼器。
3.按權利要求I所述的納米材料直接制版機上板裝置，其特征在于所述第一對滾口的從動滾具有通過氣動驅動的可與主動滾開/合的結構。
4.按權利要求I所述的納米材料直接制版機上板裝置，其特征在于還具有第一、二位置檢測裝置，其中第一位置檢測裝置檢測到有板信號后送至控制單元，控制單元發送指令至定位裝置驅動電機執行料板的定位操作；第二位置檢測裝置在另一位置檢測到有板信號后送至控制單元，控制單元結合第三編碼器的反饋信號計算料板與頭卡的距離。
5.按權利要求4所述的納米材料直接制版機上板裝置，其特征在于所述第一位置檢測裝置設于第一對滾出口側，第二位置檢測裝置設于頭卡前端。
6.按權利要求I所述的納米材料直接制版機上板裝置，其特征在于上板過程中尾卡與頭卡共用一套上板氣缸及電磁閥。
7.按權利要求I所述的納米材料直接制版機上板裝置，其特征在于還具有多個上板壓輪，多個上板壓輪沿滾筒軸向并行設于滾筒上方的支架上，工作狀態時接觸于滾筒表面，上板壓輪的壓下和抬起由氣動單元通過電磁閥控制。
8.—種納米材料直接制版機上板裝置控制方法，其特征在于包括以下步驟啟動納米材料直接制版機的滾筒旋轉到原點并啟動氣動單元；啟動第一對滾卷入料板；在第一檢測位置，啟動定位裝置沿滾筒軸向卡緊料板；當到達第二檢測位置時，控制單元計算料板傳送至頭卡的距離電參數；根據上述距離電參數，判斷料板是否到達頭卡位置；如到達，則第一對滾停止，關閉頭卡，卡緊料板；滾筒逆向旋轉至尾卡位置停止，打開尾卡；滾筒正向旋轉至規定角度，將料板送入尾卡，關閉尾卡，結束一次上板過程。
9.按權利要求8所述的納米材料直接制版機上板裝置控制方法，其特征在于所述第一檢測位置為第一對滾出口側，第二檢測位置設于頭卡前端。
10.按權利要求8所述的納米材料直接制版機上板裝置控制方法，其特征在于“在滾筒逆向旋轉至尾卡位置停止”步驟前，還具有滾筒逆向旋轉到規定角度，上板壓輪壓緊料板步驟；在“滾筒正向旋轉至規定角度，將料板送入尾卡，關閉尾卡”步驟后還具有松開上板壓輪步驟。
全文摘要
本發明涉及一種納米材料直接制版機上板裝置及其控制方法，裝置中第一對滾的驅動電機接收控制信號帶動料板進入上板裝置；定位裝置對料板在滾筒軸向方向實施定位；控制單元接收第一對滾驅動電機的位置反饋信號，輸出控制信號至頭卡氣缸的控制回路；控制單元根據打印單元反饋的位置信號輸出控制信號至尾卡氣缸控制回路；方法為啟動滾筒旋轉到原點并啟動氣動單元；啟動第一對滾卷入料板在第一檢測位置定位；料板到達第二檢測位置時，將第一對滾旋轉位置信號送至控制單元，料板到達頭卡位置時關閉頭，在尾卡位置卡關閉尾卡，結束一次上板過程。本發明可使料板全部卷到滾筒上，使打印面堅實平整，定位準確，保證了納米材直接制版機整機運行的可靠性及控制精度。
文檔編號B41C1/00GK102582216SQ20121007369
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者何福銀, 劉金丹, 唐欣, 夏志國, 張大慶, 王偉夫, 王平, 賈毅, 辛偉 申請人:丹東金丸集團有限公司