CN112536197B - 一种印钞涂布光油循环上料设备 - Google Patents

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Abstract

为解决现有的印钞涂布光油循环上料设备易造成光油返脏以及进一步解决无法实现产品涂布量动态实时计量的问题，本发明提供了一种印钞涂布光油循环上料设备，采用上料循环嵌套方式，在机构内设置了供料搅拌桶和回料桶，供料搅拌桶、上料管路、刮刀箱、滴油盘、回料桶组成一个循环上料单元，工作过程中光油会发生返脏现象，当循环上料单元中光油处于低位时，从原料桶中抽取新光油补充，抽取新光油的量为供料搅拌桶称量值达到上限为止。新光油根据循环上料单元中光油消耗情况动态补充，实现返脏光油优先使用，当返脏光油颜色过重时，可设置调节新光油补充量，使颜色过重的返脏光油重新使用，减少了光油污染问题、提升了涂布产品外观质量，降低了成本。

Description

一种印钞涂布光油循环上料设备
技术领域
本发明涉及一种印钞涂布光油循环上料设备。
背景技术
印钞涂布光油循环上料设备是涂布机的光油供给系统，光油通过上料设备提供给刮刀箱，通过网纹辊涂覆在产品上。目前市面上的印钞涂布光油循环上料设备一般只能满足涂布生产中的光油的供给要求，普遍存在下述不足之处：
1.易造成光油返脏，影响产品外观质量。
印钞涂布生产中，由于存在光油循环使用的情况，印品中颜料会部分混入回用光油中，污染新光油，导致光油色泽发生变化，对涂布产品外观质量产生影响。
2.无法实现产品涂布量动态实时计量。
现有的光油上料设备，涂布产品膜层厚度只能使用间接测量法，即测量一定产品印前和印后的重量差，计算单张印品的涂布量，再根据单张产品面积计算涂布膜层的厚度，无法实现产品涂布量动态实时计量，不利于机台生产的质量控制。
3.缺少对光油的温度控制及搅拌。
通过实验，我们发现，涂布光油的温度对涂布产品质量有显著影响，而现有的光油上料设备中无温控设置；另外，由于光油上料设备的光油储罐中无搅拌，储罐中的光油静置一定时间后会产生分层现象，分层的光油涂布后对产品质量会造成一定影响。
4.设备定置、操作环境、光油存放及使用条件均不够完善。
现有的涂布光油上料设备存在定置凌乱，且需要人工手动加料，具有操作不便的问题。
发明内容
为了解决现有的印钞涂布光油循环上料设备易造成光油返脏以及进一步解决无法实现产品涂布量动态实时计量的技术问题，本发明提供了一种印钞涂布光油循环上料设备。
本发明的技术方案是：
一种印钞涂布光油循环上料设备，其特殊之处在于：包括加料单元、上料单元、返脏光油收集单元、泄排单元和控制系统；
加料单元用于给上料单元提供光油；
上料单元用于将加料单元提供的光油输送给正面刮刀箱和背面刮刀箱；
返脏光油收集单元用于收集正面刮刀箱和背面刮刀箱内的返脏光油；
返脏光油收集单元包括回料桶和连接在回料桶入口处的并行的两条返脏光油收集管路：其中一条返脏光油收集光路上沿返脏光油流向依次设置有第一滴油盘、第一过滤器、第四开关阀、第一回料泵，第一滴油盘位于正面刮刀箱内；另一条返脏光油收集管路上沿返脏光油流向依次设置有第二滴油盘、第二过滤器、第五开关阀、第二回料泵，第二滴油盘位于背面刮刀箱内；所述回料桶的出口端还通过管路与所述加料单元中的供料搅拌桶的入口端相连通；
泄排单元用于收集废料，泄排单元的入口端与所述供料搅拌桶的出口端以及回料桶的出口端相连通；
控制系统用于控制加料单元、上料单元、返脏光油收集单元以及泄排单元工作；
初始涂布时，新光油被定量加入所述供料搅拌桶内，收集在所述回料桶内的返脏光油被抽取至所述供料搅拌桶内与其中的新光油混合，得到的混合光油再被所述上料单元输送给正面刮刀箱和背面刮刀箱，如此进行光油循环消耗；
光油循环消耗后，控制系统根据回料桶和供料搅拌桶内光油的剩余状况判定是否向所述供料搅拌桶内补充新光油，判定原则是：
当供料搅拌桶内的光油处于低位时，判断回料桶内的光油是否为下限，若否，则从回料桶抽取返脏光油至供料搅拌桶内，若是，则向供料搅拌桶内补充新光油。
进一步地，还包括涂布量计量单元；所述涂布量计量单元包括设置在正面刮刀箱入口处的第一流量传感器、设置在正面刮刀箱出口处的第二流量传感器，设置在背面刮刀箱入口处的第三流量传感器，设置在背面刮刀箱出口处的第四流量传感器，以及数据处理单元；第一流量传感器和第二流量传感器分别用于获取正面刮刀箱的入口流量和出口流量；第三流量传感器和第四流量传感器分别用于获取背面刮刀箱的入口流量和出口流量；第一流量传感器～第四流量传感器获取的流量数据通过控制系统发送给数据处理单元，数据处理单元用于根据入口流量和出口流量的差值，计算光油消耗量和/或产品单张涂布量。
进一步地，所述数据处理单元计算光油消耗量的方法为：
步骤1，采样周期内，第一流量传感器的累计流量与第二流量传感器累计流量差值，为采样周期内正面涂布光油消耗量；
步骤2，采样周期内，第三流量传感器的累计流量与第四流量传感器累计流量差值，为采样周期内背面涂布光油消耗量。
进一步地，所述数据处理单元计算产品单张涂布量的方法为：
产品单张涂布量(克/张)＝采样周期内正面和背面涂布光油消耗量之和÷采样周期内的产品数。
进一步地，还包括与数据处理单元相连的显示屏，用于显示光油消耗量和产品单张涂布量。
进一步地，所述上料单元包括供料泵和连接在供料泵输出端的并行的两条供料管路：其中一条供料管路上沿光油输送方向依次设置有第二开关阀、第一加热器、第一手动调节平衡阀、第一换向阀，第一换向阀与正面刮刀箱通过管路连通；另一条供料管路上沿光油输送方向依次设置有第三开关阀、第二加热器、第二手动调节平衡阀、第二换向阀，第二换向阀与背面刮刀箱通过管路连通。
进一步地，在供料泵出口与正、背面刮刀箱进口之间的管路上设置了缓冲罐，在缓冲罐内的最高处设置有气液分离装置。
进一步地，加料单元包括原料桶、所述供料搅拌桶和加料泵；原料桶通过管路与供料搅拌桶相连通，加料泵设置在用于连接原料桶与供料搅拌桶的管路上；在加料泵与原料桶之间还设置有第一开关阀。
进一步地，泄排单元包括泄排泵、外接回收桶；泄排泵的入口端同时与供料搅拌桶的泄排端以及回料桶的泄排端相连通，泄排泵的出口端通过手动开关阀与外接回收桶的入口端相连通；在供料搅拌桶与的泄排端与泄排泵的入口端之间设置有第七开关阀，在回料桶的泄排端与泄排泵的入口端之间设置有第八开关阀。
与现有技术相比，本发明具有的优点：
1.本发明采用上料循环嵌套方式，在机构内设置了供料搅拌桶和回料桶，供料搅拌桶、上料管路、刮刀箱、滴油盘、回料桶组成一个循环上料单元，工作过程中光油会发生返脏现象，当循环上料单元中光油处于低位(以供料搅拌桶称量值小于下限为判定条件)时，从原料桶中抽取新光油进行补充，抽取新光油的量为供料搅拌桶称量值达到上限为止。新光油根据循环上料单元中光油消耗情况动态补充，实现返脏光油优先使用，且当返脏光油颜色过重时，可以设置、调节新光油补充量，使颜色过重的返脏光油重新使用，不但减少了光油污染问题、提升了涂布产品外观质量，还节省了光油，降低了成本。经过生产的对比测试，使用本发明所提供的涂布光油循环上料设备比使用原TRESU公司的上料系统(该上料系统也是循环上料方式，使用中新光油从原料桶出，循环后回到原料桶，直到原料桶中光油使用完后，再重新加满新光油)，每台设备每年可节约光油费用64万元，具有较显著的经济效益。
2.本发明通过光油流量计量方式和消耗量算法设计，对单张产品涂布量实时监控，以指导生产过程对工艺参数实时调整，使得产品涂布质量控制由现有的涂布后检查改为涂布过程的实时监测，提高了对产品质量的有效控制。
3.本发明具有温度控制、搅拌等功能，一台设备可实现提供高质量光油的各种要求。
4.钞券用光油涂布属于常压涂布，光油的粘度比较大，在输送过程中不可避免的会裹挟一定量的空气，在光油内形成微小的气泡，涂布过程中会有一些被带到产品上，固化时受热破裂，如果微小气泡聚集到一定量时，就会对产品质量造成影响。本发明的印钞涂布光油循环上料设备通过缓冲罐，缓冲罐内设置有气液分离装置，能够有效地消除了光油内的气泡，消除了由于光油内气泡对产品质量的影响。
5.本发明对光油供应量进行实时流量监控，实现了印刷中缺油报警功能，杜绝了由于涂布中光油供给不足造成的产品作废，对提高涂布产品质量具有重要意义。
6.本发明集成了光油回收和清洗功能，本发明整体可做成柜式结构，满足生产现场定置，以及光油避光使用和安全存储要求，减轻涂布生产中人员操作强度，具有上料循环效果好，工况使用友好，能够在正常生产时，对涂布量进行动态计量，有助于机台人员及时发现涂布量异常情况，并采取相应措施处理，提高涂布产品质量。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
附图标记说明：
1-原料桶；2-供料搅拌桶；3-回料桶；4-回收桶；5-加料泵；6-供料泵；7-第一回料泵；8-第一过滤器；9-第一加热器；11-第二加热器；12-第二过滤器；13-缓冲罐；14-第一开关阀；15-正面刮刀箱；16-背面刮刀箱；17-第二开关阀；18-第一手动调节平衡阀；19-第一换向阀；20-第三开关阀；21-第二手动调节平衡阀；22-第二换向阀；23-第一滴油盘；24-第四开关阀；25-第二滴油盘；26-第五开关阀；27-第二回料泵；28-泄排泵；29-外接回收桶；30-第六开关阀；31-手动开关阀；32-第七开关阀；33-第八开关阀；34-第一流量传感器；35-第二流量传感器；36-第三流量传感器；37-第四流量传感器。
具体实施方式
如图1所示，本发明的印钞涂布光油循环上料设备，包括加料单元、上料单元、返脏光油收集单元、流量计量单元、泄排单元和控制系统。
加料单元用于给上料单元提供光油；加料单元包括原料桶1、供料搅拌桶2和加料泵5；原料桶1通过管路与供料搅拌桶2相连通，加料泵5设置在用于连接原料桶1与供料搅拌桶2的管路上；在加料泵5与原料桶1之间还设置有第一开关阀14。
上料单元用于将加料单元提供的光油输送给正面刮刀箱15和背面刮刀箱16；上料单元包括供料泵6和连接在供料泵6输出端的并行的两条供料管路：其中一条供料管路上沿光油输送方向依次设置有第二开关阀17、第一加热器9、第一手动调节平衡阀18、第一换向阀19，第一换向阀19与正面刮刀箱15通过管路连通；另一条供料管路上沿光油输送方向依次设置有第三开关阀20、第二加热器11、第二手动调节平衡阀21、第二换向阀22，第二换向阀22与背面刮刀箱16通过管路连通。其中，第一换向阀19和第二换向阀22可以实现从刮刀箱或滴油盘中抽取光油的功能；在光油回收模式下，首先抽取滴油盘内的光油，然后通过换向阀切换抽取刮刀箱内的光油。
返脏光油收集单元用于收集正面刮刀箱15和背面刮刀箱16内的返脏光油；返脏光油收集单元包括回料桶3和连接在回料桶3入口处的并行的两条返脏光油收集管路：其中一条返脏光油收集光路上沿返脏光油流向依次设置有第一滴油盘23、第一过滤器8、第四开关阀24、第一回料泵7，第一滴油盘23位于正面刮刀箱15内；另一条返脏光油收集管路上沿返脏光油流向依次设置有第二滴油盘25、第二过滤器12、第五开关阀26、第二回料泵27，第二滴油盘25位于背面刮刀箱16内。回料桶3的出口端还通过管路与供料搅拌桶2的入口端相连通；在回料桶3与供料搅拌桶2之间的管路上还设置有第六开关阀30。
泄排单元用于收集废料；泄排单元包括泄排泵28、外接回收桶29；泄排泵28的入口端同时与供料搅拌桶2的泄排端以及回料桶3的泄排端相连通，泄排泵28的出口端通过手动开关阀31与外接回收桶29的入口端相连通；外接回收桶29包括回收料桶、回收清洗剂桶和废料桶，具体使用哪种根据所要回收的物质类型确定；在供料搅拌桶2与的泄排端与泄排泵28的入口端之间设置有第七开关阀32，在回料桶3的泄排端与泄排泵28的入口端之间设置有第八开关阀33。
控制系统用于控制第一开关阀-第八开关阀，第一回料泵7、第二回料泵27、加料泵5、供料泵6以及泄排泵28的启闭，从而控制加料单元、上料单元、返脏光油收集单元、泄排单元工作。
本发明的原理为：
初始涂布时，光油由原料桶1通过加料泵5定量加入供料搅拌桶2，供料搅拌桶2内的原料再由供料泵6抽出后分为两路：一路经第二开关阀17、第一加热器9、第一手动调节平衡阀18和第一换向阀19后进入正面刮刀箱15，另一路经过第三开关阀20、第二加热器11、第二手动调节平衡阀21和第二换向阀22后进入背面刮刀箱16；光油在正、背面刮刀箱中被网纹辊带走一部分光油进行产品涂布，剩余的光油由正、背面刮刀箱溢流分别滴入第一滴油盘23和第二滴油盘25，通过第一回料泵7将第一滴油盘23中的光油抽入回料桶3，通过第二回料泵27将第二滴油盘25中的光油抽入回料桶3，然后加料泵5再抽取回料桶3中的返脏光油加入供料搅拌桶2内使之与新光油进行混合，供料搅拌桶2内的混合光油又被供料泵6抽取通过上料单元进入正、背面刮刀箱，光油循环消耗后，控制系统根据回料桶3和供料搅拌桶2内光油的剩余状况自动判定是否由加料泵5抽取原料桶1内的新光油补充供料搅拌桶2，向供料搅拌桶2补充的新光油重量可以根据之前的设定动态定量补充(动态定量补充原则是：当供料搅拌桶2内的光油重量处于低位(目前工艺设定低位为1500g，可根据实际工艺标准进行设定调整)时，判断回料桶3内的光油重量是否为下限(目前工艺设定下限为1000g，可根据实际工艺标准进行设定调整)，若否，则从回料桶3抽取返脏光油至供料搅拌桶2内，若是，则从原料桶1抽取新光油至供料搅拌桶2内(补充的新光油的量根据实际工艺标准进行设定，每次补充量相对恒定))，从而减少供料搅拌桶2中返脏光油在混合光油中所占的比例，同时还可以依据光油返脏程度从原料桶1向供料搅拌桶2中加入新光油进行混合稀释以降低返脏光油所占比例，通过供料搅拌桶2中的搅拌装置搅拌后供入上料单元，从而使供入正、背面刮刀箱的光油是经过充分混合搅拌且质量可控的光油。
为了有效消除光油内的气泡以保证产品涂布质量，本发明在供料泵6出口与正、背面刮刀箱进口之间的管路上设置了缓冲罐13，在缓冲罐13内的最高处设置了气液分离装置(图中未示出)，由于空气比重小且上料单元的管路中有一定的压力，空气会被光油液体推挤到缓冲罐13的上部，进而将裹挟在光油内的气泡集中赶到气液分离装置处并从气液分离装置的出口排出；另外，由于有缓冲罐13的缓冲作用，不含气泡的光油液体能够匀速进入正、背面刮刀箱内，有利于提高涂布质量。
为了对涂布过程中工艺参数的实时调整提供依据，本发明还包括涂布量计量单元，涂布量计量单元包括设置在正面刮刀箱15入口处的第一流量传感器34、设置在正面刮刀箱15出口处的第二流量传感器35，设置在背面刮刀箱16入口处的第三流量传感器36，设置在背面刮刀箱16出口处的第四流量传感器37，以及数据处理单元。第一流量传感器34和第二流量传感器35分别用于获取正面刮刀箱15的入口流量和出口流量并通过控制系统发送给数据处理单元，第三流量传感器36和第四流量传感器37分别用于获取背面刮刀箱16的入口流量和出口流量并通过控制系统发送给数据处理单元；数据处理单元用于根据正、背面刮刀箱的入口流量和出口流量的差值，计算光油消耗量和/或产品单张涂布量。
光油消耗量的具体获取方法如下：
步骤1：采样周期内，第一流量传感器34的累计流量与第二流量传感器35累计流量差值，为单位时间内正面涂布光油消耗量。
步骤2：采样周期内，第三流量传感器36的累计流量与第四流量传感器37累计流量差值，为采样周期内背面涂布光油消耗量。
产品单张涂布量(克/张)＝采样周期内正面和背面涂布光油消耗量之和÷采样周期内的产品数
上述采样周期可以根据实际需求灵活设定，例如设定为1分钟，2分钟等。
基于上述的第一流量传感器34和第三流量传感器36的流量监测数值，还能实现供油管路缺油报警。
为了便于查看，本发明还包括与数据处理单元相连的显示屏，从而可以将数据处理单元获取的单位时间内正、背面涂布光油消耗量和产品单张涂布量显示在显示屏上。对于平均光油消耗量，每次计算完后显示在显示屏上。

Claims (8)

1.一种印钞涂布光油循环上料设备，其特征在于：包括加料单元、上料单元、返脏光油收集单元、泄排单元和控制系统；
加料单元用于给上料单元提供光油；
上料单元用于将加料单元提供的光油输送给正面刮刀箱(15)和背面刮刀箱(16)；
返脏光油收集单元用于收集正面刮刀箱(15)和背面刮刀箱(16)内的返脏光油；
返脏光油收集单元包括回料桶(3)和连接在回料桶(3)入口处的并行的两条返脏光油收集管路：其中一条返脏光油收集光路上沿返脏光油流向依次设置有第一滴油盘(23)、第一过滤器(8)、第四开关阀(24)、第一回料泵(7)，第一滴油盘(23)位于正面刮刀箱(15)内；另一条返脏光油收集管路上沿返脏光油流向依次设置有第二滴油盘(25)、第二过滤器(12)、第五开关阀(26)、第二回料泵(27)，第二滴油盘(25)位于背面刮刀箱(16)内；所述回料桶(3)的出口端还通过管路与所述加料单元中的供料搅拌桶(2)的入口端相连通；
泄排单元用于收集废料，泄排单元的入口端与所述供料搅拌桶(2)的出口端以及回料桶(3)的出口端相连通；
控制系统用于控制加料单元、上料单元、返脏光油收集单元以及泄排单元工作；
初始涂布时，新光油被定量加入所述供料搅拌桶(2)内，收集在所述回料桶(3)内的返脏光油被抽取至所述供料搅拌桶(2)内与其中的新光油混合，得到的混合光油再被所述上料单元输送给正面刮刀箱(15)和背面刮刀箱(16)，如此进行光油循环消耗；
光油循环消耗后，控制系统根据回料桶(3)和供料搅拌桶(2)内光油的剩余状况判定是否向所述供料搅拌桶(2)内补充新光油，判定原则是：
当供料搅拌桶(2)内的光油处于低位时，判断回料桶(3)内的光油是否为下限，若否，则从回料桶(3)抽取返脏光油至供料搅拌桶(2)内，若是，则向供料搅拌桶(2)内补充新光油；
还包括涂布量计量单元；所述涂布量计量单元包括设置在正面刮刀箱(15)入口处的第一流量传感器(34)、设置在正面刮刀箱(15)出口处的第二流量传感器(35)，设置在背面刮刀箱(16)入口处的第三流量传感器(36)，设置在背面刮刀箱(16)出口处的第四流量传感器(37)，以及数据处理单元；第一流量传感器(34)和第二流量传感器(35)分别用于获取正面刮刀箱(15)的入口流量和出口流量；第三流量传感器(36)和第四流量传感器(37)分别用于获取背面刮刀箱(16)的入口流量和出口流量；第一流量传感器(34)～第四流量传感器(37)获取的流量数据通过控制系统发送给数据处理单元，数据处理单元用于根据入口流量和出口流量的差值，计算光油消耗量和/或产品单张涂布量。
2.根据权利要求1所述的印钞涂布光油循环上料设备，其特征在于：所述数据处理单元计算光油消耗量的方法为：
步骤1，采样周期内，第一流量传感器(34)的累计流量与第二流量传感器(35)累计流量差值，为采样周期内正面涂布光油消耗量；
步骤2，采样周期内，第三流量传感器(36)的累计流量与第四流量传感器(37)累计流量差值，为采样周期内背面涂布光油消耗量。
3.根据权利要求2所述的印钞涂布光油循环上料设备，其特征在于：所述数据处理单元计算产品单张涂布量的方法为：
产品单张涂布量(克/张)＝采样周期内正面和背面涂布光油消耗量之和÷采样周期内的产品数。
4.根据权利要求2-3任一所述的印钞涂布光油循环上料设备，其特征在于：还包括与数据处理单元相连的显示屏，用于显示光油消耗量和产品单张涂布量。
5.根据权利要求4所述的印钞涂布光油循环上料设备，其特征在于：所述上料单元包括供料泵(6)和连接在供料泵(6)输出端的并行的两条供料管路：其中一条供料管路上沿光油输送方向依次设置有第二开关阀(17)、第一加热器(9)、第一手动调节平衡阀(18)、第一换向阀(19)，第一换向阀(19)与正面刮刀箱(15)通过管路连通；另一条供料管路上沿光油输送方向依次设置有第三开关阀(20)、第二加热器(11)、第二手动调节平衡阀(21)、第二换向阀(22)，第二换向阀(22)与背面刮刀箱(16)通过管路连通。
6.根据权利要求5所述的印钞涂布光油循环上料设备，其特征在于：在供料泵(6)出口与正、背面刮刀箱进口之间的管路上设置了缓冲罐(13)，在缓冲罐(13)内的最高处设置有气液分离装置。
7.根据权利要求6所述的印钞涂布光油循环上料设备，其特征在于：加料单元包括原料桶(1)、所述供料搅拌桶(2)和加料泵(5)；原料桶(1)通过管路与供料搅拌桶(2)相连通，加料泵(5)设置在用于连接原料桶(1)与供料搅拌桶(2)的管路上；在加料泵(5)与原料桶(1)之间还设置有第一开关阀(14)。
8.根据权利要求7所述的印钞涂布光油循环上料设备，其特征在于：泄排单元包括泄排泵(28)、外接回收桶(29)；泄排泵(28)的入口端同时与供料搅拌桶(2)的泄排端以及回料桶(3)的泄排端相连通，泄排泵(28)的出口端通过手动开关阀(31)与外接回收桶(29)的入口端相连通；在供料搅拌桶(2)与的泄排端与泄排泵(28)的入口端之间设置有第七开关阀(32)，在回料桶(3)的泄排端与泄排泵(28)的入口端之间设置有第八开关阀(33)。
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