3.12. Системы автоматизированного контроля и управления приводкой красок

Рассмотрим в качестве примера устройство контроля и автоматизированного управления приводкой красок СРС 42 фирмы Heidelberg [24,30]. Для этого устройства максимальные отклонения в приводке, которые система позволяет регулировать автоматически, составляют: по окружности и по оси формного цилиндра ±1,85мм, а по диагонали оттиска ±0,15мм. Данное устройство является базовым. Оно используется для управления как листовыми (серия «Спидмастер»), так и рулонными (серии «М-400», «Меркурий») печатными машинами. Точное положение считывающих головок устанавливается полуавтоматически при подготовке машины. При этом печатник вводит в память центрального пульта управления область считывания меток приводки, указывая для этого номера красочных зон, под которыми эти метки расположены. Для СРС4-2 в качестве меток приводки используются не кресты, а специально разработанные шкалы, на которых каждый цвет обозначен двумя повернутыми навстречу друг другу прямоугольными треугольниками. Смещение по оси или по окружности цилиндра треугольников разных цветов и определяет погрешность приводки. Внешний вид системы приводочных меток показан на рис. 3.20.

Эти метки могут монтироваться либо в вещественном виде на фотоформе, либо в цифровом формате PostScript. Принцип работы сканирующей системы состоит в следующем. Считывающие головки устанавливаются справа и слева по ходу листа. Каждая из этих головок имеет стандартизированный источник света и фотоприемник. Свет на контрольную полосу меток приводки падает в виде очень тонкого луча. Когда считывающая головка обнаруживает три идущие подряд метки длиной 1,5 мм с промежутком в 1,5 мм, то это говорит системе, что началась контрольная шкала. Длина меток определяется по временной продолжительности сигналов черного (напечатанного) и белого (незапечатанного) участков полоски. Длина легко вычисляется при известной скорости работы печатной машины. Затем идет 2 мм незапечатанной поверхности. Далее головки считывают две «Разделительные метки черные» (они базовые метки) длиной по 1,5 мм с расстоянием между ними 1 мм.

Рис. 3.20. Система приводочных меток фирмы «Хейдельберг»

Эти метки указывают системе, что далее пойдут приводочные метки для очередного цвета. Последовательность наложения цветов задается оператором до начала печати через пульт управления. Приводочные метки для красок имеют трапециевидную форму. Система проверяет правильность их положения относительно расчетного. Расчет производится на основании предварительных установок машины. Датчик сканирует первую трапециевидную контрольную метку, запоминает ее длину, далее сканирует пробельный участок и запоминает его длину, потом сканируется вторая контрольная метка и запоминается ее длина. Длина меток оценивается длительностью электрических импульсов. Если длительности импульсов от первой и второй контрольных меток одинаковы и совпадают с длительностью импульсов от соответствующих меток с другого края листа, то боковая приводка в порядке. Длительности импульсов от подобных меток для всех красок должны совпадать между собой. Это дополнительно контролируется. Если длительности импульсов от сканирования незапечатанной, находящейся между двумя контрольными метками поверхности, совпадают с расчетными значениями, то нет и диагонального перекоса.

Далее идут 4 мм незапечатанной поверхности до первой черной разделительной метки. Распознав пару этих меток, система определяет, что следующая порция замеров будет производиться для очередной по ходу печатной секции (краски). Через 4 мм после второй базовой метки снова идут 2 контрольные метки следующей краски и т.д. Поскольку все подобные пары базовых меток печатаются в одной секции с одной формы, то расстояние между ними выдерживается точно. Таким образом, они как бы задают систему координат для измерения совмещения других красок. Если расстояние между разделительными (базовыми) метками и контрольными метками для какой-то краски изменилось, то система без труда может выделить эту краску (по номеру контрольной последовательности меток), и провести корректировки по окружной приводке в нужной печатной секции или секциях. Положение всех регистров известно в каждый момент времени. Эта информация снимается с датчиков положения и хранится в памяти центрального пульта управления.

На рис. 3.21 представлена стандартная конфигурация системы AR 400 при ее установке на 10-ти красочную офсетную рулонную печатную машину. Для быстрого и безопасного установки системы управления регистром на печатную машину обеспечена унификация и доступность различных входов-выходов. Центральный пульт управления, реализованный на базе персональной ЭВМ, обеспечивает использование и добавление необходимых интерфейсов.

Автоматизированная система управления приводкой красок между печатными секциями и положением разрезки перед фальцаппаратом AUTO Register AR400 предназначена для использования на офсетных узкорулонных печатных машинах при изготовлении высококачественной коммерческой продукции. Автоматическое регулирование регистра обеспечивает: управление совмещением красок при цветной печати; управление работой фальцующих и других устройств; сквозное управление работой секций печатной машины; приводки красок на просвет с лица и оборота.

Настоящая система сконструирована с учетом последних достижений в области построения устройств контроля и управления и обеспечивает все требования, предъявляемые системам регулирования регистра. Использование системы AR 400 позволяет: минимизировать время настройки машины при ее подготовке к печати; уменьшить количество макулатуры при заменах рулона и повторных запусках РПМ; обеспечить поддержание постоянного качества продукции во время печати.

Любые достаточно малые ошибки приводки регистрируются с помощью микрометок (рис. 3.22), представляющих собой точки размером (диаметром 0,5 мм), которые, благодаря их малому размеру, могут размещаться на небольших участках оттиска вдоль или поперек направления печати.

По сравнению с другими устройствами, данная измерительная система имеет следующие преимущества. Она способна суммировать время высвечивания изображения микрометок на операторском дисплее во время печати. Использование мощного компьютера обеспечивает реализацию контроля приводки в режиме реального времени на операторском дисплее. Наличие фотокамеры, которая позволяет вести стробоскопическое наблюдение за положением контрольных меток. Сканирующая камера соединена со стробоскопом с помощью быстродействующей линии оптической волоконной связи. Данная система имеет соответствующую сертификацию и может использоваться в условиях повышенной опасности. Обычно, продольная приводка полотна перед операциями фальцовки, разрезки и др. измеряется с помощью специальных поперечных меток. Системы AR 400, INNOMESS и др. не нуждаются в наличии отдельных меток. Сканирующая камера получает всю информацию за время одного оборота печатного цилиндра, независимо от ее бокового положения. Эта информация поступает в память. На каждом следующем обороте печатного цилиндра полученная информация сравнивается методом корреляции с информацией, хранящейся в памяти. Если возникает сигнал рассогласования, фиксирующий изменение продольного положения ленты, то немедленно осуществляется коррекция с помощью изменения положения регистрового валика. Как дополнение к обычным устройствам регулирования продольного регистра система AR 400 может быть оборудована дополнительными датчиками, фиксирующими положение бумажного полотна перед фальцаппаратом с помощью прямоугольных меток. Сокращая время настройки машины перед печатью, данная система позволяет не только сэкономить средства, но и предоставляет оператору время для решения других задач. Операторский дисплей имеет тонкопленочный экран, управляемый касанием руки оператора. Ввод данных осуществляется с помощью специального программного меню. Функции управления ясно выражены. На дисплей выводятся текущие значения ошибок приводки, что позволяет вести контроль качества работы машины в режиме реального времени. Положение сканирующих камер может меняться с помощью специальных автоматизированных устройств. Система имеет возможность выбора языка интерфейса и способна к интеграции с другими средствами управления в режиме « on-line».

Система контроля и управления приводкой красок RGS фирмы Quad/Tech (рис. 3.23) содержит: два компьютера (главный анализирующий и выходной управляющий), а также сканирующие камеры, которые контролируют поверхности бумажной ленты и необходимое число операторских пультов управления.

Данная система может устанавливаться как отдельно функционирующее устройство, или может быть объединена с программно-логическим контроллером печатной машины в единый комплекс. Сканирующая камера автоматически находит положение меток на ленте во время старта печатной машины и отслеживает их прохождение. Фотокамера режим сканирования автоматически. Она позволяет вести постоянное наблюдение за процессом совмещения красок и обеспечивает его настройку во время печати. Компоненты системы занимают немного места. Электронные вычислительные блоки могут быть расположены на центральном пульте управления или на отдельной консоли, поставляемой изготовителем.

В этом устройстве используются оригинальные ромбические метки фирмы Quad/Tech (рис. 3.24). Они обеспечивают точное и быстрое определение ошибок приводки в пределах (0.001" или 0.0254мм) при скорости печати до 11,3 м/с. Данные о положении приводочных меток собираются сканирующими камерами и далее обрабатываются по сложным алгоритмам в главном компьютере.

Последний направляет результаты обработки в выходной компьютер, который управляет исполнительными двигателями, меняющими положение формных цилиндров. В любой момент времени оператор может проверить положение регистра и ввести нужную коррекцию с операторского пульта. Система RGS автоматически установит положение регистров в соответствии с заданными требованиями. Система RGS IV способна обеспечивать управление 10 печатными машинами с обеих сторон листа (как с лица, так и с оборота) и может контролировать до 6 цветов (4 основных и 2 дополнительных). Она также может управлять положением формных цилидров с помощью электромоторов или гидроприводов. Для использования на ручных прессах Quad/Tech выпускает механизированные комплексы с синхронными двигателями переменного тока и с двигателями постоянною тока. снабженные системой активной зашиты. Данная система легко устанавливается как в новое печатное оборудование, так и в используемые машины.

Система контроля резки бумажного полотна фирмы Quad/Tech (рис. 3.25) обеспечивает автоматическое управление процессами резки напечатанной полосы на таких устройствах, как фальцевальные машины, роторные резальные машины, устройства для разрезания на листы, перфораторы, вырубные прессы, нумераторы и фасонные клеемазальные устройства.

Данная система способна обеспечивать также приводку между операциями резки, вырубки или фальцовки на газетных машинах и па машинах для печатания этикеток. Данная система контроля резки работает без использования печатных и отрезных меток. В качестве чувствительного устройства ней использована сканирующая видеокамера, которая обеспечивает распознавание рисунка высокой разрешающей способности. Она сканирует любой рисунок, который повторяется от прогона к прогону. Микропроцессор системы на основе поступающих данных формирует точную единую графическую модель, которая постоянно корректируется и уточняется.

Такая модель является эталоном для принятия обоснованных решений о текущем положении бумажного полотна. В случае обнаружения сползания рисунка система контроля включает исполнительный двигатель, который производит коррекцию полотна. В случае если по какой-либо причине увод позиции резко выходит за пределы, установленные оператором, срабатывает звуковой предупреждающий сигнал.

Базовая часть системы состоит из блока электроники, операторского интерфейса, сканирующей видеокамеры, измерительного блока и исполнительного двигателя. В таком варианте компоновки используется один исполнительный двигатель на полосу. При введении второго или третьего двигателей и дополнительной видеокамеры можно обеспечить возможность дополнительного контроля на той же полосе. При введении второй или третьей операторной станции обеспечивается возможность дополнительного управления положением запечатанной ленты на той же полосе с любой точки. Для реализации дополнительных параметров многополосной печати и особых технологических условий предусмотрены разнообразные варианты компоновки.