放料裁切定尾料长的设计

杜会芳 郭战号

摘要：在凹版印刷机的放料裁切中，料尾长度很关键，既要保证接料成功还要让料尾越短越好。针对料尾长度问题，现对裁切过程中每个动作控制细细分析，逐步进行解剖，也对PLC长度运算功能多次进行验证，初步得出定尾料长的控制设计。

关键词：自动化、数据化、标准化、规范化；放料裁切；接料成功；料尾越短越好；定尾料长

当今印刷行业随着科学技术的进步，产生了前所未有的空前发展。随着印刷方式的多样性、产品的多元化、不断提高的印刷速度等要求，我们的印刷设备必然会向着全面自动化、数据化、标准化、规范化的生产管理和经营机制发展。

自动化、数据化要贯穿在印刷过程中的每一个环节。在高速印刷的情况下的收放料接料过程，是最基本的自动化应用，接料过程中的料尾长度是用户衡量印刷设备的一项重要数据指标。

下面向大家介绍一下放料裁切定尾料长的设计原理

新料卷和旧料卷在高速印刷情况下的新旧更替，需要自动化裁切装置，裁切装置在印刷机器中起着举足轻重的作用。在放料裁切中，接料成功后新卷料头长度称为料尾。料尾太长影响很大，最直观的影响是料尾在经过印刷油墨盘时会浸上油墨，将导向辊、压辊、版辊等全部粘上油墨，不但造成不能正常印刷，而且特别难清理。所以在放料裁切中，既要保证接料成功还要让料尾越短越好。虽有糊面检测功能，但只能保证接料成功，不能保证越短越好的理想料尾长度。有经验的操作工可能将料尾控制的比较短，没经验的操作工至少需要料卷旋转一周才能成功接料，料尾长度最小也628mm（通常最小换卷直径φ200 mm）。常规设备放料裁切料尾长度完全凭经验来控制。

针对料尾长度問题，现对裁切过程控制及每个气动元件的动作细细分析，逐步进行解剖，也对PLC长度运算功能多次进行验证，初步得出定尾料长的控制设计。

如下图所示：

A点为检测的基准点，B点为贴胶带的糊面点，A点和B点与轴中心的连线形成一个角度θ。为了确保接料成功率将胶带贴在B点前方（θ角度内侧位置如图所示）。A点和B点可在制作糊面检测的零件上加工好，此零件装在料轴端头，随料轴一起转动，这样装在裁刀臂上的接近开关很容易检测到A点和B点，并通过回转中心的编码器准确计算出角度。因为胶带是粘贴在料卷上，而且宽度是个定值，最小为47mm。

现介绍一下θ角的取值范围。一般放料最小换卷直径φ200mm，可根据胶带最小宽度为47mm（φ200外圆的弧长）计算出对应的中心角度为26.93°；最大料卷取φ1500mm，同样根据胶带最小宽度为47mm（φ1500外圆的弧长）计算出对应角度为3.59°，糊面检测反光板宽度59.9mm，对应检测零件角度为42.835°，θ角度越大误差越大，所以根据以上计算和检测零件的尺寸要求得出，θ角度只要50°≥θ≥45°即可。

根据θ角进行料长计算，料卷与料轴同速转动，A与B间料长为L=[（D+10）πθ]/360，其中π为常数、θ为已知角、新卷直径D在大臂落下回转架停止转动时已通过卷径测出、10为卷径检测最大误差值（根据以往接料经验，卷径检测误差在料卷直径方向最大为±10mm）。将料长计算公式输入PLC，就可随时算出AB间料长L。在裁切过程中，当A点的反光板被裁切大臂上的光电眼照到后裁刀压辊快速压下，PLC开始计算料长L，计算到距离后快速出刀将料裁断，这样料尾就基本控制在压辊和裁刀之间距离上。上述过程是用距离来控制裁切料尾长度。

当然也可以用延时时间来进行控制，用上述L值除以当前机器运转速度即可得检测后裁切的延时时间。

由于卷径检测最大误差在直径方向上为±10mm，换算到弧长方向的误差为（10πθ）/360mm。

影响料尾误差值的因素很多，上述误差值是在可控条件下得出，也有很多不可控的客观原因及人为因素的影响，例如：糊面检测反光板对于大小卷检测位置点不同，贴胶带偏差大小，压辊和裁切气缸快慢偏差，大臂、压辊、裁切初始位置的确定等因素。