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让柔性与高品质兼顾

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发表时间:2021-09-02 11:27来源:贝加莱工业自动化(中国)有限公司

富有光泽感的杂志、精美的艺术印刷品和广告手册并非像它们看起来那么好处理。这是因为它们是由纸张制成,纸张上涂有颜料和粘合剂的混合物,并用滚筒进行平滑处理。这种表面处理过的纸张为印刷品提供了精美的细节和鲜艳的色彩。这是通过胶印机设计和优化的,而且到目前为止,这是唯一的选择。传统的喷墨印刷机不能使用铜版纸,因为油墨中的颜料不会粘附在其光滑的表面上,而且印刷后的图像很容易弄脏。结果就是,喷墨印刷机传统上只用于质量要求较低的印刷品,其中可以使用非涂布纸。对于高品质生产而言,只有胶印技术才能提供必要的生产率和成本效益。


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其新的基于聚合物的油墨技术和优化的非接触式空气干燥,佳能的这款新型印刷机成为了首个几乎可在任何光滑、丝质或哑粉纸上进行印刷的卷筒纸喷墨系统,具有与胶印相同或更好的质量和生产率。与胶印机相比,喷墨印刷机还拥有一项关键优势:作为纯数字印刷过程,它可以产生完全可变的图像,无需像胶印机那样针对每项印刷任务来设置机器。借助喷墨技术,即使是短版印刷也具有盈利性,而且可以得到快速处理。这为面向未来的印刷企业开启了灵活的创新业务模式,使他们可以提供按需印刷和产品个性化等服务,而这将改变我们通过使用印刷品来进行广告和沟通的方式。


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相同水平的印刷质量和生产率

印刷机专家佳能的总部位于日本,在慕尼黑附近的波因格拥有研发和生产中心,他们对自己提出的挑战是创建一种能够与胶印质量和生产率相媲美的数字印刷系统。于是,2017 年推出了 ProStream 印刷机。该喷墨系统从一开始就为数字卷筒纸印刷而设计,可以在包括铜版纸在内的各种材料上进行印刷。Canon ProStream 满足“胶印过程标准”的质量要求,每月有效的印刷输出量高达 3500 万张 A4 页。但是,与胶印工艺不同,它可以印刷可变数据,从而能够像大规模工业活动一样经济高效地生产短版印刷或个性化印刷品。为了满足这一要求,佳能的开发人员必须深挖他们广为人知的工具箱。除了新颖的聚合物油墨技术和优化的无接触式空气干燥系统之外,该解决方案还利用了最先进的打印头和高性能卷筒纸控制系统。它也是佳能首个使用贝加莱硬件平台进行卷筒纸控制的产品。贝加莱系统控制五个伺服电机,这些电机会驱动机器中的辊子,在送纸的同时保持所需的卷筒纸张力。由于铜版纸的表面光滑,因此在使用它时需要解决的挑战之一是卷筒纸张力控制。


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贝加莱被选定为运动控制合作伙伴

“在项目开始前,我们为驱动系统定义了一个全面的需求概要,并且安排了一些候选者从中进行选择。”位于波因格的 Canon Production Printing 公司国际产品经理 Sebastian Karrer 解释道。“在这些候选者中,贝加莱脱颖而出成为了我们最佳的技术合作伙伴。”经过与贝加莱专家的磋商,这一印刷专家选择了 ACOPOSmulti 系列伺服驱动器和 X20 系统 PLC。它们结合贝加莱伺服电机,共同构成了 ProStream 的运动控制解决方案,使工程师能够实现高水平的精确性、响应性和一致性,从而为 ProStream 的高品质印刷奠定了基础。就卷筒纸张力控制而言,程序员选择了贝加莱库中标准的 PI 控制功能。“在与贝加莱专家探讨了各种潜在的方法后,我们决定使用基于 PLCopen 的方法。在如何设置控制器方面,它为我们提供了极大的自由。”Canon Production Printing 公司的控制软件开发员 Johann Bartosch 说。

贝加莱技术的开放性非常符合我们自己的理念,”Karrer 补充道。“他们向我们展示了各种各样的选择,帮助我们增强所选方案所需的专业 Knowhow,从而可以进一步开发它。”例如,佳能可以轻松地将报警 - 由贝加莱驱动系统以 XML 格式提供 - 传输到印刷机控制单元的报警系统。贝加莱系统所提供的高集成度还有助于节省宝贵的工程时间,使佳能可以集中精力于关键的要点。“安全控制器和安全 I/O 中的值可以在贝加莱通用工程环境 Automation Studio 中自动获取,”Bartosch 指出,“我们过去与其他供应商打交道的经验是,软件方面比较分散,这对我们来说意味着更多工作量。”


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更少的风险,更低的成本

通过使用贝加莱安全技术,佳能希望能够以易于管控的努力使 ProStream 卷筒纸印刷机符合所需的欧盟机械指令要求。正如这位软件专家所言,这一点在实践中得到了证实:“当初,我们使用贝加莱安全技术这一简单的事实就足以使我们与职业安全协会的检查员站在一起。”他立马确信符合性评定将顺利进行,结果证明他是对的。

佳能使用贝加莱集成安全技术的方式之一是将易燃性蒸汽,例如干燥过程中产生的蒸汽,保持在非临界水平。这是通过使用由异步电机驱动的风扇来完成的,这些异步电机是由 ACOPOSmulti 驱动器中的逆变模式进行控制,而非使用专用的逆变器。这消除了生产对其他设备类型的需求,因而简化了备件库存和采购。其结果是,尽管伺服驱动器的购买价格较高,但是 ProStream 的总成本则较低。

贝加莱高可靠性的交付进一步简化了备件库存。“自从 2017 年 11 月第一台 ProStream 出机以来,就像我们对待所有供应商一样,我们一直在评估贝加莱的交付绩效。他们以较大的优势在竞争中胜出。这对我们来说是一个特别重要的因素,因为通过像ProStream 这样的机器,我们可以满足整个印刷市场中 90% 的需求,因此我们对它的期望值很高,”Karrer非常满意地说。

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