放料裁切定尾料長的設計

杜會芳 郭戰號

摘要：在凹版印刷機的放料裁切中，料尾長度很關鍵，既要保證接料成功還要讓料尾越短越好。針對料尾長度問題，現對裁切過程中每個動作控制細細分析，逐步進行解剖，也對PLC長度運算功能多次進行驗證，初步得出定尾料長的控制設計。

關鍵詞：自動化、數據化、標準化、規范化；放料裁切；接料成功；料尾越短越好；定尾料長

當今印刷行業隨著科學技術的進步，產生了前所未有的空前發展。隨著印刷方式的多樣性、產品的多元化、不斷提高的印刷速度等要求，我們的印刷設備必然會向著全面自動化、數據化、標準化、規范化的生產管理和經營機制發展。

自動化、數據化要貫穿在印刷過程中的每一個環節。在高速印刷的情況下的收放料接料過程，是最基本的自動化應用，接料過程中的料尾長度是用戶衡量印刷設備的一項重要數據指標。

下面向大家介紹一下放料裁切定尾料長的設計原理

新料卷和舊料卷在高速印刷情況下的新舊更替，需要自動化裁切裝置，裁切裝置在印刷機器中起著舉足輕重的作用。在放料裁切中，接料成功后新卷料頭長度稱為料尾。料尾太長影響很大，最直觀的影響是料尾在經過印刷油墨盤時會浸上油墨，將導向輥、壓輥、版輥等全部粘上油墨，不但造成不能正常印刷，而且特別難清理。所以在放料裁切中，既要保證接料成功還要讓料尾越短越好。雖有糊面檢測功能，但只能保證接料成功，不能保證越短越好的理想料尾長度。有經驗的操作工可能將料尾控制的比較短，沒經驗的操作工至少需要料卷旋轉一周才能成功接料，料尾長度最小也628mm（通常最小換卷直徑φ200 mm）。常規設備放料裁切料尾長度完全憑經驗來控制。

針對料尾長度問題，現對裁切過程控制及每個氣動元件的動作細細分析，逐步進行解剖，也對PLC長度運算功能多次進行驗證，初步得出定尾料長的控制設計。

如下圖所示：

A點為檢測的基準點，B點為貼膠帶的糊面點，A點和B點與軸中心的連線形成一個角度θ。為了確保接料成功率將膠帶貼在B點前方（θ角度內側位置如圖所示）。A點和B點可在制作糊面檢測的零件上加工好，此零件裝在料軸端頭，隨料軸一起轉動，這樣裝在裁刀臂上的接近開關很容易檢測到A點和B點，并通過回轉中心的編碼器準確計算出角度。因為膠帶是粘貼在料卷上，而且寬度是個定值，最小為47mm。

現介紹一下θ角的取值范圍。一般放料最小換卷直徑φ200mm，可根據膠帶最小寬度為47mm（φ200外圓的弧長）計算出對應的中心角度為26.93°；最大料卷取φ1500mm，同樣根據膠帶最小寬度為47mm（φ1500外圓的弧長）計算出對應角度為3.59°，糊面檢測反光板寬度59.9mm，對應檢測零件角度為42.835°，θ角度越大誤差越大，所以根據以上計算和檢測零件的尺寸要求得出，θ角度只要50°≥θ≥45°即可。

根據θ角進行料長計算，料卷與料軸同速轉動，A與B間料長為L=[（D+10）πθ]/360，其中π為常數、θ為已知角、新卷直徑D在大臂落下回轉架停止轉動時已通過卷徑測出、10為卷徑檢測最大誤差值（根據以往接料經驗，卷徑檢測誤差在料卷直徑方向最大為±10mm）。將料長計算公式輸入PLC，就可隨時算出AB間料長L。在裁切過程中，當A點的反光板被裁切大臂上的光電眼照到后裁刀壓輥快速壓下，PLC開始計算料長L，計算到距離后快速出刀將料裁斷，這樣料尾就基本控制在壓輥和裁刀之間距離上。上述過程是用距離來控制裁切料尾長度。

當然也可以用延時時間來進行控制，用上述L值除以當前機器運轉速度即可得檢測后裁切的延時時間。

由于卷徑檢測最大誤差在直徑方向上為±10mm，換算到弧長方向的誤差為（10πθ）/360mm。

影響料尾誤差值的因素很多，上述誤差值是在可控條件下得出，也有很多不可控的客觀原因及人為因素的影響，例如：糊面檢測反光板對于大小卷檢測位置點不同，貼膠帶偏差大小，壓輥和裁切氣缸快慢偏差，大臂、壓輥、裁切初始位置的確定等因素。