CN105459574A - 一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法 - Google Patents

一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，具体包括以下步骤：在印刷设备运行前，在人机界面上设置参数；启动印刷设备并加速，计算主机线速度V，使接料旧卷按速度V运行；进行放料裁切准备；计算放料裁切过程中出裁切压辊的时间T压和出裁切刀时间T刀，T压和T刀的均单位s；按照所得的T压和T刀完成放料短尾长裁切。实现印刷设备在放料部进行换卷接料时，接料压辊在新卷上压的距离短、裁切尾长短，从而达到放料裁切过程中提高印刷套印精度，降低印刷废料损失目的。

Description

一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法
技术领域
本发明属于印刷设备控制技术领域，涉及一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法。
背景技术
裁切尾长：即裁切完成后，从新卷料头的胶带，到旧卷料头的长度。现有双工位放料的印刷设备中，放料单元的裁切动作为：按下“预备接料”按钮，回转架自动回转，回转过程中回转轴上的凸轮作用于行程开关，使裁切大臂下落，回转架到达接料位置后停止旋转，此时的新卷处于接料位置，在延时2S后开始预驱动，当新旧料轴线速度同步时，同步指示灯亮。按下“接料”按钮，开始检测糊面位置，第一次检测到糊面位置时，接料压辊动作，第二次检测到糊面位置时，裁刀切断印刷材料，新料卷开始工作，同时张力自动切换到新卷，旧卷停止运转。当设备不带糊面检测功能时，当新旧料轴线速度同步后，按下“接料”按钮，接料压辊立即压下，延时一定时间后(此延时时间最少要保证压辊在新卷上压够一圈)，执行裁切动作，新料卷开始工作，同时张力自动切换到新卷，旧卷停止运转。该裁切方式存在以下问题：1.放料裁切过程中，接料压辊压在新卷上会影响套印精度，压的时间越长，影响越大。而在裁切中，接料裁刀把旧卷料裁断前，接料压辊在新卷上最少要压一圈，这样造成了裁切时套印偏差大，加大了裁切废品率；2.放料裁切尾长与操作人员在裁切准备时，糊面反射板放置的位置有很大关系。糊面反射板与胶带的角度合适时，尾长比较小；角度不当时，尾长可达到新卷的周长。裁切尾长同样影响印刷设备的套印精度，尾长越长，对套印精度影响越大。
发明内容
本发明的目的是提供一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，实现印刷设备在放料部进行换卷接料时，接料压辊在新卷上压的距离短、裁切尾长短，从而达到放料裁切过程中提高印刷套印精度，降低印刷废料损失目的。
本发明所采用的技术方案是，一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，具体包括以下步骤：
步骤1，在印刷设备运行前，在人机界面上设置参数；
步骤2，启动印刷设备并加速，按照步骤1设置的参数计算主机线速度V，使接料旧卷按速度V运行；
步骤3，进行放料裁切准备；
步骤4，依据步骤2所得的速度V计算放料裁切过程中出裁切压辊的时间T压和出裁切刀时间T刀，T压和T刀的均单位s；
步骤5，依据步骤4所得的T压和T刀，通过CPU模块计时，完成放料短尾长裁切。
本发明的特点还在于，
其中步骤1中具体设置以下参数：
裁切压辊从收到信号到压到接料新卷所用的时间t1，单位s；
裁切刀从收到信号到裁断料所用的时间t2，单位s；
接料新卷的周长C，单位mm；
裁切中，裁切压辊压在裁切胶带前的长度L，单位mm；
裁切中，裁切料尾的长度S，单位mm；
印刷设备运行最高线速度Vmax，m/min；
印刷设备从零速加速到最高线速度时间T，单位s。
其中步骤2的具体过程如下：
步骤2.1，预设印刷设备的加速时间为t，单位s，通过CPU模块中的程序按照如下公式(1)计算线速度
V＝(t×Vmax)/T，单位m/min(1)；
步骤2.2，CPU模块通过工业以太总网线把速度V实时传给驱动变频器c，驱动变频器c通过驱动电机c控制接料旧卷按照速度V运行。
其中步骤3的具体过程如下：
将感应块旋转至与裁切胶带前端处于同一直线。
其中步骤4的具体过程如下：
CPU模块通过工业以太总网线，控制驱动变频器b，使驱动电机b驱动回转架转动，到达接料位置后，电磁阀c控制裁切大臂伸出，同时驱动变频器a通过驱动电机a控制接料新卷开始预驱动同步，此时，CPU模块计算出T压和T刀，具体的计算过程如下：
当t1×[(1000×V)/60]时，
T压＝[60×(C-L)]/(1000×V)-t1(2)；
T刀＝[60×(C+S)]/(1000×V)-t2(3)；
当(C-L)≤t1×[(1000×V)/60]＜(2C-L)时，
T压＝[60×(2C-L)]/(1000×V)-t1(4)；
T刀＝[60×(2C+S)]/(1000×V)-t2(5)；
当(2C-L)≤t1×[(1000×V)/60]时，
T压＝[60×(3C-L)]/(1000×V)-t1(6)；
T刀＝[60×(3C+S)]/(1000×V)-t2(7)。
其中步骤5的具体过程如下：
待接料旧卷和接料新卷的线速度同步后，在人机界面上按下接料按钮，当检测传感器第一次检测到信号时，CPU模块开始计时，当计时等于T压时，通过电磁阀b控制裁切压辊动作；当计时等于T刀时，电磁阀a控制裁切刀动作，完成放料短尾长裁切动作。
本发明的有益效果是，本发明通过放卷接换料短尾长裁切程序的开发与控制应用，实现了印品裁切料尾长度的精确控制，减少放料裁切过程中，接料压辊在新卷上压的距离、实现不同印刷速度、不同卷径下的短尾长裁切、降低放料裁切的印刷废品损失。
附图说明
图1是本发明所采用的印刷设备放料全自动裁切控制系统的结构示意图；
图2是本发明一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法所作用的放料短尾长裁切示意图。
图中，1.接料新卷，2.回转架，3.裁切胶带，4.感应块，5.放卷轴芯，6.检测传感器，7.裁切大臂，8.裁切压辊，9.裁切刀，10.导向辊，11.印刷材料，12.驱动电机a，13.接料旧卷，14.PLC可编程控制器，14-1.PLC数字量模块线路，14-2.数字量输出模块，14-3.数字量输入模块，14-4.CPU模块，15.人机界面，16.工业以太总网线，17.驱动电机b，18.驱动变频器a，19.编码器a，20.驱动变频器b，21.驱动电机c，22.驱动变频器c，23.编码器b，24.电磁阀a，25.电磁阀b，26.电磁阀c。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，采用如图1所示的印刷设备放料短尾长裁切控制系统，包括用于驱动接料新卷1运动的驱动电机a12、用于驱动回转架2转动的驱动电机b17、用于驱动旧接料卷13的驱动电机c21，驱动电机a12分别连接驱动变频器a18和编码器a19，驱动电机b17连接驱动变频器b20，驱动电机c21分别连接驱动变频器c22和编码器b23，驱动变频器a18、驱动变频器b20及驱动变频器c22均通过工业以太总网线16连接PLC可编程控制器14，PLC可编程控制器14连接人机界面15，接料旧卷13上的印刷材料11经导向辊10从接料新卷1和裁切压辊8之间穿过，裁切压辊8设置在裁切大臂7上，裁切大臂7上还设有裁切刀9，接料新卷1的边缘处设有裁切胶带3，接料新卷1的放卷轴芯5上设有感应块4和检测传感器6。
其中PLC可编程控制器14包括数字量输出模块14-2、数字量输入模块14-3及CPU模块14-4，数字量输入模块14-2通过PLC数字量模块线路14-1分别连接控制裁切刀9的电磁阀a24、控制裁切压辊8的电磁阀b25及控制裁切大臂7的电磁阀c26。
其中检测传感器6的型号为PR12-4DP。
电磁阀a24、电磁阀b25及电磁阀c26的型号均为4V330C-08-DC24V。
人机界面15的型号为MT8150iE。
数字量输出模块14-2的型号为1769-OB16，数字量输入模块14-3的型号为1769-IQ16，CPU模块14-4的型号为1769-L30ER。
驱动变频器a18、驱动变频器b20的型号均为20F11NC043JA0NNNN，编码器a19、编码器b23的型号均为DBS36E-S3EK01024，驱动变频器b20的型号为HLPNV01D543A。
本发明利用上述系统进行的放料短尾长裁切控制方法，具体步骤如下：
步骤1，在印刷设备运行前，在人机界面15上设置参数，具体设置以下参数：
设置裁切压辊8从收到信号到压到接料新卷所用的时间t1(印刷设备确定，时间t1既定)，单位s；
设置裁切刀9从收到信号到裁断料所用的时间t2(印刷设备确定，时间t2既定)，单位s；
设置接料新卷1的周长C，单位mm；
设置裁切中，裁切压辊压在裁切胶带前的长度L，单位mm；
设置裁切中，裁切料尾的长度S，单位mm；
设置印刷设备运行最高线速度Vmax(印刷设备确定，最高线速度Vmax既定)，m/min；
设置设备从零速加速到最高线速度时间T(印刷设备确定，最高线速度Vmax既定)，单位s。
步骤2，启动印刷设备并加速，按照步骤1设置的参数计算主机(印刷设备)线速度V，使接料旧卷13按速度V运行，具体过程如下：
步骤2.1，预设印刷设备的加速时间为t，单位s，通过CPU模块14-4中的程序按照如下公式(1)计算主机(印刷设备)线速度
V＝(t×Vmax)/T，单位m/min(1)；
步骤2.2，CPU模块14-4通过工业以太总网线16把速度V实时传给驱动变频器c22，驱动变频器c22通过驱动电机c21控制接料旧卷13按照速度V运行；
步骤3，进行放料裁切准备，具体过程如下：
将感应块4旋转至与裁切胶带3前端处于同一直线；
步骤4，依据步骤2所得的速度V计算放料裁切过程中出裁切压辊8的时间T压和出裁切刀9时间T刀，T压和T刀的均单位s，具体过程如下：
CPU模块14-4通过工业以太总网线16，控制驱动变频器b20，使驱动电机b17驱动回转架2转动，到达接料位置后，电磁阀c26控制裁切大臂7伸出，同时驱动变频器a18通过驱动电机a12控制接料新卷1开始同步预驱动同步，此时，CPU模块14-4计算出T压和T刀，具体的计算过程如下：
当t1×[(1000×V)/60]＜(C-L)时，
T压＝[60×(C-L)]/(1000×V)-t1(2)；
T刀＝[60×(C+S)]/(1000×V)-t2(3)；
当(C-L)≤t1×[(1000×V)/60]＜(2C-L)时，
T压＝[60×(2C-L)]/(1000×V)-t1(4)；
T刀＝[60×(2C+S)]/(1000×V)-t2(5)；
当(2C-L)≤t1×[(1000×V)/60]时，
T压＝[60×(3C-L)]/(1000×V)-t1(6)；
T刀＝[60×(3C+S)]/(1000×V)-t2(7)；
步骤5，按照步骤4所得的T压和T刀，通过CPU模块计时，完成放料短尾长裁切，具体过程如下：
待接料旧卷13和接料新卷1的线速度同步后，在人机界面15上按下接料按钮，当检测传感器6第一次检测到信号(与裁切压辊8处于同一直线)时，CPU模块14-4中程序开始计时，当计时等于T压时，通过电磁阀b25控制裁切压辊8动作；当计时等于T刀时，电磁阀a24控制裁切刀9动作，完成放料短尾长裁切动作，放料短尾长裁切示意图如图2所示(图中箭头方向为印刷材料运行方向，S为裁切料尾长)。
实施例1
在人机界面15上分别设置裁切压辊从收到信号到压到接料新卷所用的时间t1＝0.16，单位s；裁切刀从收到信号到裁断料所用的时间t2＝0.08，单位s；接料新卷的周长C＝1055，单位mm；裁切中，裁切压辊压在裁切胶带前的长度L＝300，单位mm；裁切中，裁切料尾的长度S＝200，单位mm；
印刷设备运行最高线速度Vmax＝300，m/min；设置设备从零速加速到最高线速度时间T＝60，单位s。
预设印刷设备的加速时间为t＝50，单位s，通过公式(1)计算线速度
V＝(50×300)/60＝250，单位m/min。
裁切过程中计算出C-L＝1055-300＝755，单位mm；
(t1×V×1000)/60＝(0.16×250×1000)/60＝666.67，单位mm。
此时t1×[(1000×V)/60]＜(C-L)，按照公式(2)可计算出
T压＝[60×(C-L)]/(1000×V)-t1＝[60×(1055-40)]/(1000×250)-0.16＝0.021，单位s；
按照公式(3)可计算出T刀＝[60×(C+S)]/(1000×V)-t2
＝[60×(1055+200)]/(1000×250)-0.08＝0.221，单位s。
待接料旧卷13和接料新卷1的线速度同步后，在人机界面15上按下接料按钮，当检测传感器6第一次检测到信号时，CPU模块14-4开始计时，在T压＝0.021s内，走过料长为(1000×250×0.021)/60＝87.5mm；此时电磁阀b25控制裁切压辊8动作，由于裁切压辊8从收到信号到压到接料新卷需要0.16s，在此时间内走过料长为(1000×250×0.16)/60＝666.7mm。由此可得当检测传感器6第一次检测到信号后，走过87.5+666.7＝754.2mm的料长，裁切压辊8已经压到接料新卷1上，此时裁切压辊8距裁切胶带3的距离为1055-754.2＝300.8mm，实现了对裁切压辊8压下位置的控制。
在T刀＝0.221s内，走过料长为S料1＝VT刀＝(1000×250×0.221)/60＝920.8mm；此时电磁阀a24控制裁切刀9动作，由于裁切刀9从收到信号到裁断料需要0.08s，在此时间内走过料长为S料2＝Vt2＝(1000×250×0.08)/60＝333.3mm。由此可得当检测传感器6第一次检测到信号后，走过
S料总＝S料1+S料2＝920.8+333.3＝1254.1mm的料长，裁切刀9已经裁断料，完成裁切。此时料尾距胶带距离为S胶＝S料总-C＝1254.1-1055＝199.1mm，实现了对裁切短尾长的控制。
本发明一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法的特点为，PLC可编程控制器14通过以上算法，控制双工位印刷设备放料的裁切动作，能够减小裁切过程中裁切压辊压在新料上的距离，实现不同速度、不同卷径下的短尾长裁切。从而降低放料裁切时的印刷废品损失。

Claims (6)

1.一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1，在印刷设备运行前，在人机界面(15)上设置参数；
步骤2，启动印刷设备并加速，按照步骤1设置的参数计算主机线速度V，使接料旧卷(13)按速度V运行；
步骤3，进行放料裁切准备；
步骤4，依据步骤2所得的速度V计算放料裁切过程中出裁切压辊(8)的时间T压和出裁切刀(9)时间T刀，T压和T刀的均单位s；
步骤5，依据步骤4所得的T压和T刀，通过CPU模块计时，完成放料短尾长裁切。
2.根据权利要求1所述的一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，其特征在于：所述步骤1中具体设置以下参数：
裁切压辊(8)从收到信号到压到接料新卷(1)所用的时间t1，单位s；
裁切刀(9)从收到信号到裁断料所用的时间t2，单位s；
接料新卷(1)的周长C，单位mm；
裁切中，裁切压辊(8)压在裁切胶带(3)前的长度L，单位mm；
裁切中，裁切料尾的长度S，单位mm；
印刷设备运行最高线速度Vmax，m/min；
印刷设备从零速加速到最高线速度时间T，单位s。
3.根据权利要求2所述的一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程如下：
步骤2.1，预设印刷设备的加速时间为t，单位s，通过CPU模块(14-4)中的程序按照如下公式(1)计算线速度
V＝(t×Vmax)/T，单位m/min(1)；
步骤2.2，CPU模块(14-4)通过工业以太总网线(16)把速度V实时传给驱动变频器c(22)，驱动变频器c(22)通过驱动电机c(21)控制接料旧卷(13)按照速度V运行。
4.根据权利要求1所述的一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，其特征在于：步骤3的具体过程如下：
将感应块(4)旋转至与裁切胶带(3)前端处于同一直线。
5.根据权利要求4所述的一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，其特征在于：所述步骤4的具体过程如下：
CPU模块(14-4)通过工业以太总网线(16)，控制驱动变频器b(20)，使驱动电机b(17)驱动回转架(2)转动，到达接料位置后，电磁阀c(26)控制裁切大臂(7)伸出，同时驱动变频器a(18)通过驱动电机a(12)控制接料新卷(1)开始同步预驱动同步，此时，CPU模块(14-4)计算出T压和T刀，具体的计算过程如下：
当t1×[(1000×V)/60]＜(C-L)时，
T压＝[60×(C-L)]/(1000×V)-t1(2)；
T刀＝[60×(C+S)]/(1000×V)-t2(3)；
当(C-L)≤t1×[(1000×V)/60]＜(2C-L)时，
T压＝[60×(2C-L)]/(1000×V)-t1(4)；
T刀＝[60×(2C+S)]/(1000×V)-t2(5)；
当(2C-L)≤t1×[(1000×V)/60]时，
T压＝[60×(3C-L)]/(1000×V)-t1(6)；
T刀＝[60×(3C+S)]/(1000×V)-t2(7)。
6.根据权利要求5所述的一种印刷设备放料短尾长裁切控制方法，其特征在于：所述步骤5的具体过程如下：
待接料旧卷(13)和接料新卷(1)的线速度同步后，在人机界面(15)上按下接料按钮，当检测传感器(6)第一次检测到信号时，CPU模块(14-4)开始计时，当计时等于T压时，通过电磁阀b(25)控制裁切压辊(8)动作；当计时等于T刀时，电磁阀a(24)控制裁切刀(9)动作，完成放料短尾长裁切动作。
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