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        自主加裝輸紙檢測保險裝置保護防劃傷護套

        2016-05-14 03:13:54成家聲
        關(guān)鍵詞:護套紙張印刷

        成家聲

        改造原由

        2011年5月我公司引進了一臺小森LS-440SP對開雙面8色膠印機。該設備主體部分的輸紙單元、印刷單元、收紙單元和其他進口多色膠印機大致相同,但其可以實現(xiàn)紙張正反兩面一次印刷,快速完成符合工藝要求的精美印刷品。

        由于印刷機運行速度快(最高可達15500轉(zhuǎn)/小時),正反兩面同時印刷時,印品干燥不充分,會出現(xiàn)印品劃傷。為解決這一問題,小森公司在壓印滾筒和傳輸滾筒表面增加了印品防劃傷護套(護套的主體材料是厚度為0.33mm的鋼皮,并在表面涂有特殊復合材料),防止印品在快速印刷過程中出現(xiàn)劃傷或粘拉。但防劃傷護套是消耗品,若紙張不合要求,表面異物(如紙漿塊、金屬等)較多,將會加快防劃傷護套的磨損,有時甚至會導致其損壞。

        一臺小森LS-440SP對開雙面8色膠印機有14張防劃傷護套,每張進口護套價格約3.5萬元。全套換下來,需要近50萬元,是一筆不小的開銷。為減少更換防劃傷護套的次數(shù),我們對紙張的要求極高。

        但紙張中難免會帶有異物,為避免紙張對防劃傷護套帶來損害,我們決定在飛達的輸出端加裝一種輸紙檢測保險裝置。該裝置通過對進入正式印刷單元之前的紙張厚度進行實時檢測,查找出局部有異物的紙張。

        加裝方案及成效

        我們自主設計了一套輸紙檢測保險裝置,并將其安裝在飛達的紙張輸出端,筆者設計的觸發(fā)電路(如圖1所示)就安裝在輸紙檢測保險裝置的右側(cè),二者形成一個整體,兩端接24V直流電源。

        輸紙檢測保險裝置的觸發(fā)開關(guān)型號為BZ-R-T4-J,當紙張任意部位的厚度大于設計厚度(設計厚度可調(diào),依據(jù)實際印刷的紙張厚度而定)時,圖1中LS-FF0開關(guān)閉合,PLC輸入端X04.000D接收信號后會導致一系列連鎖反應:前規(guī)擺動牙停止向印刷區(qū)域輸紙→飛達及輸紙帶停止向前規(guī)處擺動牙供紙→轉(zhuǎn)入離壓狀態(tài)→靠版墨輥、靠版水輥停止送墨、送水→噴粉系統(tǒng)停止供粉→印刷機脫離印刷狀態(tài),速度下降開始空轉(zhuǎn),接下來,操作人員檢查降速原因,這就能有效阻止帶有異物的紙張等進入壓印區(qū)域損壞防劃傷護套。

        改造完成后,我們用膠將紙屑粘壓到正常紙張的任意部位,人為地做了幾百張帶有“紙漿”的廢紙(紙張局部厚度為0.30~1.00mm不等),再進行調(diào)試。經(jīng)過若干次調(diào)試后,最終達到理想效果。經(jīng)過幾年的使用,我們再未發(fā)現(xiàn)因紙張質(zhì)量問題而壓傷防劃傷護套的現(xiàn)象。

        輸紙檢測保險裝置的電氣原理分析

        弄清楚輸紙檢測保險裝置的電氣原理,對自主設計非常重要,而這一過程相當復雜。在此,筆者將改造后的輸紙檢測保險裝置的電氣原理進行介紹,以便印刷同仁在進行類似改造時參看,也歡迎大家共同交流學習。

        前面提到,當紙張任意部位的厚度大于設計厚度時,如圖1所示的觸發(fā)電路中,LS-FF0開關(guān)將閉合。這時,經(jīng)過內(nèi)部邏輯電路程序控制,外部將產(chǎn)生一系列的動作,繼電器SG1和FS接收到PLC的輸出信號而動作(如圖2所示),直接效果是擺動牙吸鐵線圈失電,擺動牙不再接受主動進紙作業(yè),此時印刷色組失去紙張供應。

        同時,繼電器SO-WPG也接收到PLC的輸出信號,控制位于飛達頭部的兩個氣缸動作(如圖3所示),目的是有效阻止后續(xù)紙張連續(xù)向前規(guī)供給,防止印刷機前規(guī)處堆滿紙張。

        此時,內(nèi)部軟元件F0和F1也失去信號,內(nèi)部一系列連鎖動作又導致如圖1所示的外部電路反應,從而引發(fā)如圖2和圖3所示的擺動牙吸鐵動作和飛達頭部的兩個氣缸動作。

        PLC輸入點Y05.0022B也將停止響應,即飛達離合器線圈因失能而停止運行,此時,飛達輸紙帶停止向前規(guī)擺動牙供紙。

        正常印刷時合壓指示燈亮,當紙張檢測裝置開關(guān)LS-FF0動作時,合壓指示燈滅,圖4為合壓指示燈工作原理圖。一旦檢測開關(guān)閉合,第1色組到第8色組的上、下座依次開始離壓,其運作機理為:依據(jù)時間凸輪給的脈沖信號TM25,輸入至PLC輸入點X04.001A,進入程序內(nèi)部的計算機進行運算來決定第1組下座何時首先開始離壓。

        例如第5個脈沖輸入C P U之后,就會指令第1色組的上座合壓。M004CA1由規(guī)定的計算數(shù)值來決定是否動作。

        M004D11的動作決定第1色組的下座是否開始合壓,直接負責紙張計數(shù)的軟元件是M004C88(如圖5所示)。

        當最后一組(第4組下座)由合壓功能轉(zhuǎn)為離壓初始狀態(tài)時,PLC輸入點Y05.0022B停止向LIO輸入信號(如圖6所示),即噴粉系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn),不再向無印刷狀態(tài)的情況下輸送粉源。

        在印刷過程中對印刷完畢的產(chǎn)品噴粉,其目的是防止紙張上未干的油墨與下一張粘連。

        外部電路人眼很容易看懂,但是由于內(nèi)部電路無法看清,下面將側(cè)重于對內(nèi)部程序邏輯電路原理進行分析。

        內(nèi)部程序邏輯電路的F0/1是直接決定墨輥、水輥是否執(zhí)行動作的軟元件。F0控制印刷色組上座的墨輥、水輥動作,F(xiàn)1控制印刷色組下座的墨輥、水輥動作。一旦輸紙檢測保險裝置開關(guān)動作,印刷色組靠版墨輥、水輥分別抬起,墨輥、水輥停止向印版輸入墨量、水量(如圖7所示)。

        初始印刷狀態(tài)時,變頻器多功能端子M1=0、M2=1、M3=0輸入至變頻器內(nèi)部二進制指令為010時,印刷機組即進入印刷速度。換言之,輸紙檢測保險裝置開關(guān)動作,繼電器MRFA動作(如圖8所示),立即指令印刷機組的印刷速度下降至空轉(zhuǎn)速度,操作人員發(fā)現(xiàn)降速,隨即對前規(guī)處進行檢查,判斷是否因紙張質(zhì)量而引發(fā),從而有效阻止帶有紙漿的紙張進入壓印區(qū)域損壞護套。

        可以看出,一旦輸紙檢測保險裝置開關(guān)動作,機座的印刷速度(最高為15500轉(zhuǎn)/小時,可調(diào))立即下降至空轉(zhuǎn)速度(3500轉(zhuǎn)/小時),此作用的發(fā)生受控于復雜的內(nèi)部邏輯電路。簡而言之,輸紙檢測保險裝置開關(guān)信號的輸入直接作用于軟元件M004C74動作,繼而作用于主要軟元件M004C77(如圖9所示),從而產(chǎn)生更多的邏輯動作。圖10為本文相關(guān)的部分邏輯關(guān)系。

        該印刷機電氣原理圖及內(nèi)部程序圖就有數(shù)千頁,設備傳動有變頻調(diào)速器,開關(guān)動作轉(zhuǎn)換有PLC,時間關(guān)系的主要轉(zhuǎn)換有編碼器,運算放大等有CPU及后繼電路。前面所述的動作都離不開外部電路和內(nèi)部程序的支持,它們之間相互關(guān)聯(lián)、環(huán)環(huán)相扣、錯綜復雜,要想在有限的篇幅內(nèi)將邏輯關(guān)系說清楚并非易事,所以筆者只能有針對性地將制作的輸紙檢測保險裝置開關(guān)電路后繼的邏輯關(guān)系與印刷部分的幾個要點充分說明,使專業(yè)人士能夠看清楚。

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