שיעור הפגמים של הדפסת יתר של חפיסות סיגריות ירד בכ-60%

בייצור חפיסות סיגריות, נדרשת לא רק אומנות מעודנת, אלא שתקני האיכות גם מחמירים מאוד. בין אלה, דיוק הרישום הוא אחד ממדדי הליבה להערכת איכות ההדפסה של חפיסות סיגריות. נכון לעכשיו, הדפסת גרורה ביתית של חפיסות סיגריות משתמשת בדרך כלל במערכת רישום אוטומטית של סריקה אופטו-אלקטרונית (להלן "רישום מסורתי"), הפועלת על ידי סריקת קצוות של דפוסים מודפסים או סימני צולב ספציפיים ושימוש באותות המשוב כדי להתאים את שלב הגליל.

עם זאת, בייצור בפועל הכולל מותגים מרובים, קבוצות קטנות והחלפות צלחות תכופות, עדיין קיימות נקודות כאב רבות: למותגים שונים יש עיצובי אריזה שונים בתכלית, רצפי צבעים משתנים לרישום, היקפי גלילים ופריסות צלחת; למצעים בשימוש נרחב כגון קרטון כסף טרנספר וקרטון הולוגרפי יש מאפייני משטח מורכבים, כגון רפלקטיביות גבוהה ושכבות אלומיניום לא אחידות. גורמים אלה מקשים לרוב על מערכות רישום מסורתיות לשמור על מעקב יציב, וגורמים לסחף רישום תקופתי או אקראי. במקרים חמורים, שגיאת הרישום יכולה להגיע ל-±0.15 מ"מ או יותר (כפי שמוצג על ידי סימני הרישום המצוינים על ידי החצים באיור 1), החורגת בהרבה מתקן הבקרה הפנימית של החברה (בדרך כלל פחות מ-0.10 מ"מ או שווה ל-±0.10 מ"מ), וכתוצאה מכך לבזבוז ניכר וזמן השבתה עבור התאמות. כדי לטפל בבעיה זו, קיים צורך דחוף בפתרון ייחוס רישום יציב שאינו מושפע מדפוסי לוחות או משטחי מצע.

图1 未改进.png

איור 1 טרום-מוצר הדפסת יתר לשיפור
ניתוח של גורמי מפתח המשפיעים על יציבות הדפסת יתר
רישום שגוי הוא בעיה מערכתית שמקורה בשיבוש האיזון הדינמי במהלך תהליך ההדפסה. שלושת הגורמים הבאים הם קריטיים במיוחד.
01/ השפעת תנודות מתח ההדפסה של קרטון כסף העברה
מתח הוא 'קו ההצלה' של מכבש הדקור ויש לו השפעה מכרעת על דיוק הדפסת יתר.
(1) השפעה על מאפייני החומר: קרטון כסף טרנספר הוא נוקשה והיגרוסקופי מאוד, נוטה להתרחבות קלה והתכווצות במהלך הייבוש. הגדרות שגויות או תנודות לפריקת גלגלים, סיבוב לאחור ומתחים בין יחידות עלולות לגרום ישירות לשינויים באורך נתיב הנייר, וכתוצאה מכך לרישום שגוי לאורך.
(2) דרישות התאמת מתח: יש להתאים במדויק את שיפוע המתח בין יחידות ההדפסה. מתח קטן מדי גורם לרפיון הנייר, מה שמוביל להיסחפות לרוחב; מתח רב מדי מותח את הנייר, שמתכווץ לאחר הייבוש, שניהם גורמים לרישום שגוי. עבור גוון צבע רב-, מהירות התגובה והיציבות של מערכת המתחים הם קריטיים.
02/ השפעת הדיוק והמצב של צילינדר הדפסה
גליל ההדפסה נושא את העברת התמונה; איכותו משפיעה ישירות על דיוק הרישום.
(1) יציאה רדיאלית ואיזון דינמי: צילינדרים חדשים או צילינדרים משוחזרים, אם הטווח הרדיאלי שלהם חורג מהסטנדרט (בדרך כלל פחות מ- או שווה ל-0.02 מ"מ) או האיזון הדינמי גרוע, ייצרו רעידות מחזוריות במהירות גבוהה של 250 מ' לדקה, מה שמתורגם ישירות לשגיאות רישום תקופתיות.
(2) התקנת צילינדר והתפשטות תרמית: התקנה אקסצנטרית, בלאי מפתח או התרחבות תרמית לא אחידה עקב חום שנוצר מחיכוך במהלך הדפסה רציפה ישנו את ההיקף האפקטיבי של הצילינדר, וישפיעו על דיוק הרישום האורך, והשפעה זו מצטברת עם הזמן במהלך הפעולה.
03/ השפעת איכות ההדפסה והכרה של מחוון הסימון
באופן מסורתי, מחווני סימנים מודפסים ישירות על המצע ומשמשים כ'עיניים' של מערכת הרישום.
(1) אפקט הדפסה: על קרטון כסף, הידבקות הדיו ומהירות הייבוש משפיעים על בהירות הקצוות של מחוון הסימן. אם הסימן מכוסה רוחות רפאים, מרופט או מלוכלך, העין הפוטואלקטרית לא יכולה לזהות אותו באופן יציב, מה שגורם לתיקוני מערכת תכופים או אפילו פעולות שגויות.
(2) הפרעות מיקום: אם מחוון הסימן ממוקם באזור תמונה מורכבת או באזור בעל השתקפות גבוהה, הפרעות רקע יכולות להפחית מאוד את יחס האות-ל-הרעש, מה שהופך את המעקב ללא יציב.
'צלחת-בעקבות הרשמה' פתרון חדשני
הרעיון המרכזי של פתרון זה הוא להעביר את סמן ההתייחסות לרישום, 'אינדיקטור הסימן', מהמצע לסט של דיסקים מכניים עצמאיים, בעלי דיוק- גבוה, כפי שמוצג באיור 2, ובכך להימנע לחלוטין מהפרעות ממצב פני המצע ומהדפוסים המודפסים.

图2.png

איור. 2 סימון סימן דיסק מכני

01/ הרכב מערכת

(1) מעקב- מיוחד: הדיסק עשוי מסגסוגת אלומיניום או חומרים מרוכבים בעלי קשיחות גבוהה ומקדם התפשטות תרמית נמוך, בדרך כלל בקוטר של 150~200 מ"מ (מותאם אישית לפי דגם חזותי), ועובי של 15~20 מ"מ. נדרשת יציאת פני הקצה לפחות או שווה ל-0.01 מ"מ, ועל המשטח להיות דהוי.

(2) סמני דיוק-גבוהים: השתמש בקצוות חדים-עם ניגודיות גבוהה של סמנים מיוחדים מחזירי אור או-משדרים אור.

(3) בסיס הרכבה: תכנן מתקן יציב כדי להתקין את לוחית ההמשך- על החלקים הנייחים של כותרת יחידת ההדפסה (ליד הצד המניע) כדי להבטיח שהוא לא מקושר באופן מכני ישירות למערכת גליל הלוחות, אבל המיקום קבוע.

02/ שלבים ספציפיים

(1) שלב 1: התקנה וכיול

(1) התקן בחוזקה את לוחית המעקב- על המתלה ליד ראש הצלחת של קבוצת הצבעים הראשונה (קבוצת צבעי הייחוס) דרך מתקן מותאם אישית כדי להבטיח שמישור הדיסק מקביל לציר גלילת הצלחת.

(2) במיקום המדויק של ההיקף של-דיסק המעקב, נעשים בדרך כלל סימנים של 0 מעלות, 90 מעלות, 180 מעלות, 270 מעלות, ומדביקים סמני דיוק- גבוהים. השתמש במחוון החוגה כדי לכייל את פני הקצה ואת היציאה הרדיאלית של דיסק המעקב- כדי להבטיח שהטווח המקיף שלו < 0.02 מ"מ.

(3) התאם את החיישן הפוטואלקטרי של כל קבוצת צבע או הוסף חיישן מיוחד כך שיוכל לסרוק את הסימן במגש המתאים, לא את הסימון על הנייר בצורה יציבה וברורה.

(2) שלב 2: הגדרת פרמטר מערכת

(1) פרמטרי מתח (לדוגמה, מכונה של 10-מכונת דפוס גרבורה עם קיבולת כמותית של 125g/m² העברת קרטון כסף): מתח ההתפרקות מוגדר ל-180~220N; כוח הזנת הנייר מוגדר ל-200~240N; תוספת המתח בין כל קבוצת צבעים מוגדרת ל-8~12N (אינקרמנטלית). מתח הפיתול מוגדר ל-260~300N, ויש לכוונן אותו בהתאם לנייר ולמהירות הספציפיים, והמטרה היא להעביר את הנייר בצורה חלקה ללא רטט.

(2) פרמטרים של מערכת הרישום: מצב הסריקה מועבר למצב "מעקב-"; ניתן להקטין את החלון הסובל-לתקלות כראוי כדי לשפר את הרגישות בהתאם לדיוק של סימן המעקב-. מהירות התגובה בינונית עד גבוהה כדי למנוע רגישות מוגזמת והלם.

(3) שלב 3: פעולת בקרת לולאה סגורה-

לאחר הפעלת המכונה, מערכת הרישום עוקבת ברציפות אחר הסימן הקבוע על לוחית המעקב. מכיוון שמיקום המעקב- קבוע לחלוטין, כגון שינוי הפאזה של כל גלגלת לוח ביחס להתייחסות המכונה שנגרמה על ידי רטט והתפשטות תרמית, הוא יזוהה על ידי המערכת בזמן אמת, ומנוע הפאזה של גלגלת הלוח יופעל כדי לפצות, ויוצר בקרת לולאה סגורה-יציבה עם לוח ההתייחסות המוחלט-.

השוואה בין אפקטים ופרמטרים של יישומים

מאז היישום של תוכנית זו על מודל מרכזי, ההשפעה הייתה יוצאת דופן מאוד.

01/ דיוק הדפסת יתר השתפר משמעותית

שגיאת הדפסת היתר של השיטה המסורתית משתנה מאוד, במיוחד בשלב החלפת הסליל וההאצה, השגיאה יכולה להגיע ל-±0.12 מ"מ עד ±0.18 מ"מ; לאחר המשך-הדפסת יתר, דיוק הדפסת היתר יציב בטווח של ±0.08 מ"מ למשך זמן רב, והמצב הטוב ביותר יכול להגיע ל-±0.05 מ"מ, כפי שמוצג באיור 3, שהוא טוב יותר מהתקן המתקדם בתעשייה.

图3 改进.png

איור 3: מוצרים עם הדפסת יתר לאחר שימוש בדיסק לוח המעקב

02/ יציבות והתאמה משופרת

פותר ביסודיות בעיות מעקב אחר אובדן הנגרמות מהפרעות מקרטון כסף רפלקטיבי, ברקודים פריסה ודפוסים אחרים; מפגין יכולת הסתגלות חזקה למותגים שונים ולגלילים בהיקפים שונים, כאשר זמן התאמת הדפסת-יתר ממוצעת מופחת בכ-40% לאחר החלפת לוח.

03/ יעילות ייצור ויעילות-עלויות

שיעור הפגמים עקב בעיות הדפסת יתר יורד בכ-60%; צריכת חומרי עזר כגון נייר ודיו במהלך התאמות הדפסה מופחתת; קצב הפעולה האפקטיבי של הציוד השתפר משמעותית.

בתגובה לבעיות רישום שגוי של הדפסת יתר בהדפסת עומק של אריזות סיגריות הנגרמות על ידי חומרים ורולים משתנים, הפתרון הטכני המוצע 'מעקב-דיסק יתר' מעביר את מסגרת הייחוס של הרישום מהמצע המשתנה לדיסק מכאני קבוע-בדיוק גבוה, ומבודד את גורמי ההפרעה העיקריים במקור. על ידי שליטה עדינה במתח, הבטחת איכות הגליל ושימוש בדיסק מעקב עצמאי כדי לספק אות יציב, מערכת הרישום עוברת מ'מעקב פסיבי' ל'ייצוב אקטיבי'. נתונים מעשיים מוכיחים שפתרון זה יכול לשלוט ביעילות על דיוק הדפסת יתר לרמה גבוהה של ±0.08 מ"מ, לשפר משמעותית את יציבות הייצור והיתרונות הכלכליים, ויש לו ערך לקידום נרחב בתעשיית הדפוס האריזות- הגבוהה. בעתיד, חקירה נוספת יכולה לשלב את דיסק המעקב עם ניטור טמפרטורת רולר ומערכות משוב מקוונות על מתח כדי להשיג בקרת פיצוי-ת חכמה יותר.