江蘇華宇:金屬薄板平板五色膠印生產線項目獲得中國包裝聯合會科學技術獎三等獎
文/鳳巢
金屬薄板涂布在金屬包裝容器行業中市場需求較大,近幾年,金屬薄板平板五色膠印生產線已打入我國市場,但價格昂貴,售后服務不便。金屬包裝以其特有的加固性、密封保藏性、金屬裝飾魅力而成為不可替代的包裝方式,主要用于食品、罐頭、飲料、油脂、化工、醫藥及化妝品等產品的包裝。目前,金屬印品的應用已經從金屬包裝行業迅速拓展到其他領域。如裝飾材料、窗簾等家居用品,電冰箱、洗衣機外殼、廚具等家電用品等。隨著國內經濟的飛速發展以及人們生活需求的多樣化,金屬薄板涂布裝備的應用前景非常廣闊。國外市場主要集中在發展中國家。
本生產線擬實施高速智能型彩色印刷,實現一次走鐵就能完成五色印刷或四色彩印和一個專色的印刷,提高了生產效率和降低了生產成本。它是一條從進料、輸送定位、印刷、質量抽檢、光固化、冷卻到收料堆積全過程自動控制,集聲、光、氣、電等于一體的智能化生產線。由于采用了UV油墨印刷和UV固化,整條生產線占地面積少,而且節能環保。五色產品一氣呵成生產率高,色彩還原容易達到。本生產線條是一種集機、電、光、氣動于一體的高科技精密機械。主要用于金屬薄板表面的彩色和專色印刷,起到表面防腐、防銹、美觀和防偽的作用。
本生產線關鍵技術如下:
1、研發了五色金屬板印刷機:能夠連續進行五個色組的印刷,生產線最高新刷速度5040張/小時 ;
2、研發了一種電動墨斗系統:準確、一致、可靠的墨鍵定位;
3、研發了定位調節技術:項目產品套印誤差≤0.07mm,前規、側規裝置作為印刷機校版系統中的關鍵裝置,對印刷精度起到關鍵作用;
4、研發了金屬薄板UV固化技術:UV機烘干溫差≤20℃,提高效率,節省生產成本;
5、研發了金屬薄板印涂質量自動檢測技術:項目產品故障率≤0.3%具有效率高、無誤檢、自動化程度高等優點。
6、本生產線的研發,已涉及11項發明專利,華宇公司擁入全部知識產權。
所以此生產線的成功開發,不僅能夠有效解決我國金屬包裝行業的發展瓶頸,打破國外企業的技術和市場壟斷,而且能夠確保企業在國內金屬包裝行業內的技術領先優勢,進一步擴大市場占有率,通過技術革新達到替代進口產品的目的,所以市場前景廣闊。
一、生產線概述
1、金屬薄板平板五色膠印生產線的組成
本生產線由進料機、輸送定位單元、五臺印刷機、看樣檢測臺、UV固化機、收料機和電氣控制系統等組成,具有高度集成的技術精華,適用于大批量生產的印鐵制罐企業使用。
2、金屬薄板平板五色膠印工藝流程
金屬薄板通過進料機自動喂料→鐵板定位→印刷機印刷→量抽檢→烘干→輸送→金屬薄板收料堆積,進入下道工序。
二、生產線的創新技術
1、五色金屬板印刷機
目前市面上在金屬板印刷方面一般是采用單色組、雙色機、三色機以及四色機進行印刷,如果需要五色印刷,需要經過一次走鐵印刷烘干,然后經過搬運到印刷進料處,再次走鐵印刷才能完成五色印品的印刷,這不僅費力費時,效率低,而且還浪費第二次印刷后需要烘干的能源。(如下圖)
將需要進行印刷的金屬板放到進料軌道1上,由進料軌道1傳送到進料機2中,然后由進料機2將金屬板傳送到最右側的印鐵機3進行印刷然后從右向左依次傳送給接下來的四臺印鐵機3,在由前一臺印鐵機3傳送給下一臺印鐵機3之間金屬板會先進入第一UV固化機5中利用LED燈泡進行初步固化,避免顏料在進入下一個印鐵機3時還處于流動狀態,進一步的保證印刷的效果,同時只在第一UV固化機5中設置一個LED燈泡進行初步的UV固化能夠有效的避免顏料直接固化完全,減少了對產生烘干效果的能源的消耗,在從最左側的印鐵機3中傳出到初品檢測臺6時可以進行印刷質量檢測,此時如果檢測出金屬板上的印刷不合格,金屬板可以進行清洗后重新進行印刷。
五色金屬板印刷機的優點為:結構合理,操作方便,能夠連續進行五個色組的印刷,有效的提高了工作效率,使得工作過程更加的可靠,同時通過初品檢測臺和檢測臺的設置能夠進行分次檢測,能夠更好的保證印刷的質量,而在初品檢測臺上進行檢測時如果發現印刷不合格的金屬板時,金屬板上的顏料還沒有進行進一步的干燥處理,金屬板上的顏料能夠更好的被清除,這樣使得印刷不合格的金屬板能夠經過清洗再次被使用,有效的避免了金屬板的浪費,同時也減少了對產生烘干效果的能源的消耗,提高了資源的利用率。
2、一種電動墨斗系統
出墨環節是印刷過程中一個非常重要的環節,出墨量的控制會直接的影響印刷的產品的質量。而墨斗是出墨環節的一個重要組件,通過調控墨斗上的刮墨刀達到控制出墨量的目的,目前印刷行業中是通過人工調節墨斗上的刮墨刀的,調節是存在一些主觀的判斷,出墨量的準確度無法得到保證,同時一臺印刷機上一般會在墨斗上設置多個刮墨刀,調節起來非常的不便。
電動墨斗系統至少包括一個電動墨斗,每個電動墨斗包括一個基座,基座、出墨輥以及箱體連接形成墨池,基座上至少設有三個電動刮墨刀控制系統,每個電動刮墨刀控制系統包括一個刮墨刀、一個控制箱、一個墨池電機、一個傳動箱以及一個電位器,刮墨刀的刀頭設置在出墨輥的右下方,刮墨刀的刀頭與出墨輥之間設有縫隙,傳動箱內設有機械傳動裝置,機械傳動裝置通過刮墨刀出軸與刮墨刀連接,墨池電機的輸出軸與機械傳動裝置,電位器上的轉軸與機械傳動裝置連接,所述基座的下方設有控制箱,控制箱內設有電路板,墨池電機和電位器均與電路板電連接。
其中,墨池電機采用的時日本產SAYAMA或佳能CANON優質直流小電機,性能穩定,質量可靠,轉速穩。電位器7采用日本SAKAE產電位器,可將電機的轉動信號精確的傳送給PLC,信號處理后反饋給墨池電機執行系統輸出操作。
3、定位調節技術
該技術包括了電動前規裝置和電動側規裝置,電機,與電機連接的旋轉傳動機構,旋轉傳動機構固定連接有前規體,旋轉傳動機構帶動前規體做直線移動。與傳統金屬薄板印刷機用前規、側規裝置相比,我公司提供的電動前規、側規裝置具有如下有益效果:結構簡單、操作方便及易維修等;實現試印對版過程中電動調節待印品位置的功能,有效地避免了傳統技術中在調節待印品位置時的停機人工操作帶來的浪費時間和人力及生產出的廢次品多等缺點,顯著地提升了生產效率和降低了次品率。(如下圖,分別為電動前規和側規裝置)
多色金屬薄板印刷機在試印對版時,需要利用校版系統進行校正,所以應用在校版系統中的定位調節方法對校版精度及印刷精度起到關鍵作用。
4、金屬薄板UV固化技術
在環保要求越來越高的今天,UV技術的環保性也被充分認識,越來越多的印鐵制罐企業采用UV印刷技術,以達到日益嚴格的環保要求。由于采用UV技術后就可以使四色甚至是六色同時印刷,這樣印刷一個產品可以一次成型,可以大大提高效率,節省生產成本。
在環保要求越來越高的今天,UV技術的環保性也被充分認識,越來越多的印鐵制罐企業采用UV印刷技術,以達到日益嚴格的環保要求。由于采用UV技術后就可以使四色甚至是六色同時印刷,這樣印刷一個產品可以一次成型,可以大大提高效率,節省生產成本。
UV固化機由單組UV和UV主機二部分組成,單組UV用于印刷機組之間的預固化, UV主機用于最后的完全固化。UV主機由前輸送、UV燈組、控制單元、冷卻單元、檢測輸送和排氣管道等組成,如下圖所示。前輸送將印刷完的鐵皮輸送經過UV燈管下方,在紫外光線照射下油墨瞬間被固化,再經過冷卻段由空氣冷卻,最后由檢測輸送將鐵皮送入收料機堆積。(如下圖)
5、金屬薄板印涂質量自動檢測技術
金屬薄板印涂質量自動檢測技術,包括承接供料部的第一面檢測傳輸部,設置于第一面檢測傳輸部上方位置的第一圖像檢測裝置,承接第一面檢測傳輸部出口的第二圖像檢測裝置,設置于第二面檢測傳輸部下方位置的第二圖像檢測裝置;第二面檢測傳輸部包括用于吸附金屬薄板的磁吸裝置。本實用新型通過第一面檢測傳輸部上方位置的第一圖像檢測裝置檢測金屬薄板的上面瑕疵,通過第二面檢測傳輸部下方位置的第二圖像檢測裝置檢測金屬薄板的下面瑕疵,吸附金屬薄板的磁吸裝置完成金屬薄板在第二面檢測傳輸部的吸附作用。
本自動檢測線具有進料機喂料、輸送定位、高速照相、電腦計算分析、樣本甄別和雙收料堆積等功能。它對印涂成品一次通過同時進行正反二個面的質量檢驗,一旦甄別出有質量問題的產品會自動剔除,具有效率高、無誤檢、勞動強度低、自動化程度高等優點,是現代印涂制罐企業的首選產品。
工作原理:進料機連續喂料,鐵皮通過定位輸送定位,下磁鐵輸送,上面照相檢測,上磁鐵輸送,下面照相檢測,甄別合格與否,不合格品收集到第一臺收料機,合格品收集到第二臺收料機,直至一包鐵檢測完成。進料輥道上備好了待檢的第二包鐵,通過操作人員控制,裝好第二包鐵后,開啟真空泵,進入下包鐵的檢測。
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