台达产品在高精密斜臂式丝网印刷机中的应用探讨

一、引言
　　丝网印刷与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。丝网印刷基本原理是：利用丝网印版图文部分网孔透油墨，非图文部分网孔不透墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版一端上倒入油墨，用刮印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动。油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上。由于油墨的粘性作用而使印迹固着在一定范围之内，印刷过程中刮板始终与丝网印版和承印物呈线接触，接触线随刮板移动而移动，由于丝网印版与承印物之间保持一定的间隙，使得印刷时的丝网印版通过自身的张力而产生对刮板的反作用力，这个反作用力称为回弹力。由于回弹力的作用，使丝网印版与承印物只呈移动式线接触，而丝网印版其它部分与承印物为脱离状态。使油墨与丝网发生断裂运动，保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。当刮板刮过整个版面后抬起，同时丝网印版也抬起，并将油墨轻刮回初始位置。至此为一个印刷行程。丝网印刷设备简由五大要素构成，即丝网印版、刮印刮板、油墨、印刷台以及承印物。丝网印刷适应性强。丝网印刷不但可以在平面上印刷，也可以在曲面、球面及凹凸面的承印物上进行印刷。另一方面，丝网印刷不但可在硬物上印刷，还可以在软物上印刷，不受承印物的质地限制。除此之外，丝网印刷除了直接印刷外，还可以根据需要采用间接印刷方法印刷，即先用丝网印刷在明胶或硅胶版上，再转印到承印物上。丝网印刷墨层厚实，立体感强，质感丰富，是其它印刷方法不能相比的。丝网印刷的墨层厚度一般可达30微米左右，远远超过其它印刷工艺，专门印制电路板用的厚丝网印刷，墨层厚度可至1000微米。用发泡油墨印制盲文点宇，发泡后墨层厚度可达300微米。丝网印刷不仅可以单色印刷，还可以进行套色和加网彩色印刷。丝网印刷的耐光性强比其它种类的印刷产品的耐光性强，更适合于在室外作广告、标牌之用。一般印刷方法所印刷的面积尺寸最大超过全张尺寸就受到机械设备的限制，而丝网印刷可以进行大面积印刷，当今丝网印刷产品最大幅度可达3米×4米，甚至更大。斜臂式丝网印刷机图片参见图1。

图1 斜臂式丝网印刷机
二、自动化工艺控制系统设计
　　机器状态分为AUTO（连动）状态和MANU（手动）状态。表1（设备DI/DO表）给出了系统基本运行与控制状态定义。
2.1 AUTO工艺运行方式设计
（1）AUTO/CONTINUE模式。真空吸附分为AUTO（自动）模式和CONTINUE（连续）模式。真空吸附在CONTINUE模式下，不论机器在何种状态下，持续的吸附印刷物。真空吸附在ATUO模式下，会随着印刷的周期，往复地吸附和非吸附动作。AUTO时的四种印刷模式：1-SINGLE，2-DOUBLE，3-2PRINT，4-INTERVAL。
（2）SINGLE印刷模式：当电源开启后，机器状态设定在AUTO，真空吸附设定在AUTO，印刷模式设定在SINGLE，踏一下脚踏板，机器自动印刷一回后停止。
（3）DOUBLE印刷模式：当电源开启后，机器状态设定在AUTO，真空吸附设定在AUTO，印刷模式设定在DOUBLE，踏一下脚踏板，机器会自动连续印刷2回后停止。
（4）2PRINT印刷模式：当电源开启后，机器状态设定在AUTO，真空吸附设定在AUTO，印刷模式设定在2PRINT，踏一下脚踏板，侧臂无须上升，机器会自动地印刷2回后停止。
（5）INTERVAL印刷模式：当电源开启后，机器状态设定在AUTO，真空吸附设定在AUTO，印刷模式设定在INTERVAL，踏一下脚踏板，机器便在连动状态下启动。每印刷完一回维持由‘INTERVAL－－连动定时调节器’所设定时间的停顿后，继续周期运行。
2.2 MANU工艺运行方式设计
　　机器在MANU时，可以对如下按钮进行个别动作操作：回墨刀、回墨刀上升，刮刀下降、按钮操作；刮刀、回墨刀下降，刮刀上升、按钮操作；丝网（SCREEN UP）上升、按钮操作；丝网（SCREEN DOWN）下降、按钮操作；刮刀/回墨刀（S/Q FORWARD）前进、按钮操作；刮刀/回墨刀（S/Q BACKWARD）后进、按钮操作。
2.3 辅助工艺运行方式设计
其他自动化功能包括：
　　吸附马达开关。按一下按钮，指示灯亮，马达启动；再按一下，指示灯熄灭，马达停止。
　　脚踏板：自动状态下，做循环操作的启动按钮，机器运转时，踩一下脚踏板，机器返回初始位置。EMERGENCY ：机器紧急停止按钮。
　　PRINTING：印刷速度调节器，即丝网升降的速度。(范围：100～800mm/sec)。
　　INTERVAL+：连动定时调节器（设定范围：0～7秒）。
　　COATING+：油墨涂布正向速度调节器（范围：100～800mm/sec）。
　　COATING：油墨涂布反向速度调节器（范围：100～800mm/sec）
　　COUNTER：计数器，对印刷的数量进行计数。
三、基于DELTA机电产品的系统架构设计
3.1 硬件架构
　　硬件架构体系结构参见图2。台达机电产品选型包括：
　　伺服驱动器：ASD-A0421LA ；伺服电机：ASMT04L250AK ；PLC：DVP24ES00R2 ；DI/DO扩展：DVP08XP11R。

图2 硬件架构体系结构
3.3软件流程（图3）

图3斜臂式丝网印刷机软件流程
表1设备DI/DO表


四、结束语
　　丝网印刷是“万能印刷”，对承印物的适应性极强，对油墨（印料）的宽容度很大，几乎找不到它不能印的东西，几乎没有它不能设法漏印的油墨，丝网印刷的速度巳经提高到几秒钟印一张四色海报，而喷绘同样尺寸的海报要15分钟以上。丝网印刷之所以受到现代人所青睐，是因为其墨层厚，色彩明亮，现代感强，网版作为这种艺术的制作工具是不会改变的，正如国画家的毛笔永远不会改变一样，这个特点决定了对承印物和油墨有特定要求的数字化印刷不可能全面取代丝网印刷。据中国网印及制像协会抽样调查显示，中国内网印企业年增长率达到30%左右，丝网印刷设备市场是自动化工程应用技术不可忽略的市场。