Kas daro visiškai servoužvaldomas flexografines spausdinimo mašinas idealias didelės našumo gamybai?

Be pavarų tikslumas: kaip servoužvaldomi varikliai pašalina mechanines apribojimų

Greičio–tikslumo paradoksas pirminėse flexografinėse spausdinimo mašinose

Klasikiniai flexografiniai spausdinimo įrenginiai susiduria su iššūkiu – sparčiau spausdinti reiškia žemesnės kokybės spaudinius. Viršijus 300 metrų per minutę greitį mechaniniai pavaros elementai pradeda kaupti registracijos klaidas, dėl ko atsiranda nepatogūs vaizdo poslinkiai, netinkamai sutapatinami komponentai ir išsiviešėja medžiagos pagrindai. Spausdinimo dirbtuvėse dirbantys darbuotojai priversti rinktis tarp didesnių klientų reikalavimų dėl greičio arba prastesnės kokybės spaudinių tiekimo. Daugelio pramonės specialistų nuomone, šis kompromisas lemia 15 % nuostolius didelių gamybos serijų rezultatuose. Didelėmis apimtimis tokių įrenginių eksploatavimas gali reikšmingai sumažinti pelną konvertavimo įmonėms, kurios juos eksploatuoja.

Atskiri servorajtukai kiekvienoje stotyje: tikrojo laiko sinchronizacija be pavarų ar velenų

Visiškai servorinės flekso spausdinimo mašinos išsprendžia šį paradoksą visiškai pašalindamos mechanines perdavimo sistemas ir vietoj jų kiekvienam spausdinimo moduliui naudodamos specializuotus servomotorus. Šis bepavaros požiūris leidžia realiuoju laiku atlikti mikroreguliacijas naudojant skaitmeninių signalų sinchronizavimo reguliavimą – taip pašalinant atgalinį žingsnį, inerciją ir mechaninę histerezę. Nepriklausomos variklių valdymo privalumai yra:

- Nedelsiant kompensuoti medžiagos tempimą ir juostos elastingumą

- Dinaminės registracijos keitimas iki 10 mikronų

- Sklandus pagreitis ir sulėtėjimas be mechaninių smūgių

Šie privalumai leidžia pasiekti aukštos tikslumo, stabilias išvestis, viršijančias 800 metrų per minutę. Priežiūros kaštai taip pat sumažėja 40 % lyginant su pavaromis sistemomis, kaip nustatyta Flekso techninės asociacijos (FTA) įrangos gyvavimo ciklo tyrimuose.

Juostos įtempimo valdymas stabiliam 800 m/min gamybos greičiui užtikrinti

Uždarosios kilpos juostos įtempimo valdymas zonomis

Pastovaus juostos įtempimo ir vienodo juostos įtempimo palaikymas esant apie 800 metrų per minutę greičiui reikalauja greito atgalinio ryšio valdymo sistemos. Geriausios visiškai servou automatizuotos spaustuvės turi strategiškai įrengtų apkrovos jutiklių juostos judėjimo keliuose – išvyniojimo, priešspaudimo ir pervyniojimo zonose. Šie apkrovos jutikliai realiuoju laiku pateikia valdymo duomenis savo programuojamiesiems logikos valdikliams (PLC), kad šie koreguotų servomotorių sukimo momentą 1000 kartų per sekundę. Ši atgalinio ryšio valdymo sistema pašalina įtempimo valdymo, juostos raukšlėjimosi ir plyšimo problemas net su labai plonosiomis ir sudėtingomis metalizuotomis bei plastikinėmis plėvelėmis. Gamintojai pranešė, kad palyginti su senesnėmis ne servou automatizuotomis sistemomis įtempimo problemų dėl sustojimų sumažėjo 70 procentų.

Dinaminė servou kompensacija tikslumui mažiau nei 10 mikronų

Greitas mašinos veikimas dėl mechaninio žingsnio gali sukelti rimtų nesutapimo problemų. Šiai problemai šiuolaikinės spausdinimo sistemos pasiūlė sprendimą, vadinamą dinamine servokompensacija. Kiekvienas spausdinimo skyrius yra aprūpintas atskiru varikliu, kuris leidžia realiuoju laiku atlikti mikroreguliavimus, siekiant pašalinti nesutapimą. Šie reguliavimai atliekami atsižvelgiant į įvairius veiksnius, tokius kaip optiniai registracijos ženklai, spausdinamojo medžiagos ištemptumas, temperatūros svyravimai ir greičio pokyčiai. Visi šie veiksniai stebimi labai tiksliais mašininio regėjimo vaizdo įrašymo įrenginiais, kurių skiriamoji geba yra 5 mikronai. Kai aptinkamas nesutapimas, aktyvuojami servovarikliai, kurie per milisekundes atlieka reikiamus reguliavimus. Spausdinimo įmonės gali pasiekti tikslumą ±0,1 mm. Galima tikėtis mažiausiai arba visiškai jokių registracijos poslinkio problemų, todėl nebus švaistomos medžiagos.

Palydovinė konstrukcija + visiška servointegracija: stabilumo pranašumas aukšto greičio flexografiniams spausdinimo presams

Palydoviniai flexografiniai spaudimo įrenginiai turi centrinio spaudimo cilindro konfigūraciją, kur visos spaudimo stotys sukasi aplink vieną didelį plieninį būgną. Ši konfigūracija užtikrina puikią mechaninę stabilumą net esant greičiams, viršijantiems 800 metrų per minutę. Kai prie spaudimo stočių pridedami nepriklausomi servorajtukai, visa ši konfigūracija gali realiuoju laiku koreguoti servorajtukus, šiluminį išsiplėtimą, medžiagos išsitempimą ir dinaminį svorio pokyčius. Tai ypač įspūdinga, nes pilnu greičiu vykstant intensyviam spaudimui ši konfigūracija gali pasiekti net 0,05 g vibracijos lygį, nepriklausomai nuo spaudimo medžiagos ir greičio.

Ši integracija išsprendžia tris pagrindinius stabilumo klausimus:

- Tvirtinimo juostos kontaktavimo centravimas: centrinio spaudimo būgno konstrukcija sukuria vienodą spaudimo jėgą, kuri neleidžia „tvirtinimo juostos plakimui“.

- Resonanso slopinimas: servorajtukais varomi vienetai slopina pavara susijusią mechaninę rezonansą.

- Temperatūros stabilumas: Uždarojo ciklo sistema palaiko būgnelio temperatūrą pastovią su nuokrypiu ±0,3 °C.

FTA tyrimai parodė, kad sinergija sumažina „ghosting“ ir „slurring“ reiškmenis 62 % lyginant su įprasta („stacked“) konstrukcija. Konvertuotojams, kurie specializuojasi ilgose etikečių gamybos serijose plonose plėvelėse arba metalizuotuose pagrinduose, grąžos investicijoms (ROI) įtaką turi:

- ≥ 98,5 % techninės prieinamumo naudingosios veiklos trukmės greičiais, viršijančiais 250 m/min

- 40 % ilgesnis aniloks ritinėlio tarnavimo laikas

- Iki 0,25 mikrono tikslumo nuosekliame 12 valandų darbo cikle

Be to, tiesioginio valdymo servoritiniai varikliai suteikia galimybę nedelsiant reguliuoti įtempimo – tai ypač svarbu etikečių gamybai, kuri turi atitikti 100 % tiesioginės kontrolės reikalavimus, ypač farmacinėms etiketėms.

Protinga automatizacija: padidinama etikečių gamybos efektyvumas ir sutrumpinami perstatymo laikai

Visiškai servou valdomos flekso spausdinimo mašinos apima „Industry 4.0“ automatizavimą ir perdefinuoja etiketėms gaminti taikomus efektyvumo standartus. Skaitmenizuojant darbo eigas ir pašalinant rankinius procesus, perstatymo laikas gali būti sumažintas net iki 70 %, o techninės priežiūros laikas – žymiai padidintas, leidžiant gamybai greitai reaguoti į laiko ribotų partijų spausdinimą.

Automatinis rankovės pozicionavimas, dažų zonų kalibravimas ir užduočių atkūrimas

Varomosios rankovės montavimo sistema užtikrina 0,05 mm tikslumą spausdinimo cilindrų centruojimui, pašalindama didelę žmogiškosios klaidos dalį ir žymiai sutrumpindama paruošimo laiką. Dėl dažų valdymo mūsų uždarosios kilpos sistemos stebi tiek dažų klampumą, tiek tankį. Sistema pati reguliuoja dozavimą ir maišymą, užtikrindama spalvų vientisumą visame spausdinimo darbe. Galimybė skaitmeniškai saugoti darbus pakeitė pramonę. Bibliotekose saugoma visa spaustuvės nustatymų informacija, pvz., servomechanizmų nuokrypiai, įtempimo profiliai ir registracijos žymos, leidžianti nedelsiant pasiekti ir atnaujinti šiuos duomenis. Tai, kas anksčiau užtrukdavo ilgą laiką, dabar atliekama per mažiau nei penkias minutes, tuo metu spaustuvė veikia greičiu virš 300 metrų per minutę. Darbų keitimo sistemos praneša apie 30 procentų mažesnį atliekų kiekį lyginant su senesnėmis sistemomis.

Integruoti su IoT jutikliais, galima sukurti savireguliuojančius darbo eigų procesus. Pavyzdžiui, jei pradeda nukrypti gamybos registracija, sistema automatiškai įjungia dinaminę kompensaciją, tuo tarpu svetainė toliau veikia. Tai sumažina medžiagų nuostolius ir neleidžia netikėtoms gamybos pertraukoms. Be to, sistemos įmontuoti diagnostikos įrankiai gali aptikti pernelyg didelį dėvėjimąsi ir pateikti prognozes, ilginant laiką iki kitos techninės priežiūros. Pakuotės inžinieriai dokumentavo, kad vidutiniškai komponentai dėvi 40 % lėčiau nei anksčiau. Kasdien veikiančioms gamybos operacijoms tai yra vertingas pagerinimas.

Dažniausiai paskyrančių klausimų skyrius

Koks yra pagrindinis pilnų servorinių flexografinių spausdinimo mašinų naudojimo privalumas?

Pagrindiniai pilnųjų servomechanizmų flexografinių spausdintuvų naudojimo privalumai yra pagerinta spausdinimo kokybė didesniais greičiais, sumažintos eksploatacinės sąnaudos ir atliekos bei pagerinti techninės priežiūros intervalai. Šie spausdintuvai įtraukia realiuoju laiku vykdomą sinchronizavimą ir dinaminius spausdinimo reguliavimus, kad būtų pasiekta didesnė tikslumas.

Ar galėtumėte paaiškinti, kaip pilnojo servomechanizmo technologija padeda pagerinti registracijos tikslumą?

Dėl dinaminės servokompensacijos registracijos tikslumas pagerinamas realiuoju laiku koreguojant veiksnius, tokius kaip greičio ar medžiagos ištemptumo pokyčiai. Registracijos klaidos taisomos nedelsiant, nes sistema realiuoju laiku atlieka lygiavimo koregavimus. Šis technologijos žingsnis leidžia pasiekti geresnį registracijos tikslumą.

Koks yra protingos automatizacijos poveikis šiuose spausdintuvuose?

Visiškai servoužvaldomos fleksografinės mašinos su protingos automatizacijos funkcionalumu optimizuoja darbo eigą, suderinant skaitmeninius procesus. Tai apima perstatymo laiko sumažinimą, veikimo laiko padidėjimą ir pagerintą lankstumą, kad būtų laikomasi pakavimo terminų. Bendrai paėmus, protinga automatizacija lemia geresnį veiklos ciklo efektyvumą.