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《印刷機(jī)墨斗控制體系設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、印刷機(jī)墨斗控制體系設(shè)計(jì)第一章緒論1.1課題研究的意義印品的印刷質(zhì)量是一個(gè)印刷企業(yè)保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的前提，特別是在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期，為了滿足消費(fèi)者對(duì)于印刷質(zhì)量不斷提高的需求，只有不斷提高印刷品的質(zhì)量，保持印刷效果的一致性和穩(wěn)定性，同時(shí)還要做到與時(shí)俱進(jìn)、勇于創(chuàng)新，才能在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。在印刷過(guò)程中，供墨量的精準(zhǔn)程度，對(duì)于印刷生產(chǎn)的質(zhì)量和效率來(lái)說(shuō)都具有十分重要的意義，實(shí)現(xiàn)油墨的準(zhǔn)確設(shè)定是人們一直以來(lái)不斷追求的目標(biāo)。中央墨量控制系統(tǒng)是目前現(xiàn)代化印刷機(jī)中普遍采用的過(guò)程控制系統(tǒng)之一，它的出現(xiàn)使印刷質(zhì)量的過(guò)程控制向自動(dòng)化方向邁進(jìn)
2、了一大步，對(duì)于計(jì)算機(jī)印刷控制系統(tǒng)（CPC）的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，中央墨量控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的印刷機(jī)墨量控制方式，降低了操作工人的作業(yè)強(qiáng)度，減少了生產(chǎn)材料的消耗，提高了印刷企業(yè)的生產(chǎn)效益。上世紀(jì)80年代開(kāi)始，國(guó)外各大印刷機(jī)生產(chǎn)廠家開(kāi)始陸續(xù)推出了各自的中央墨量控制系統(tǒng)，并逐步實(shí)現(xiàn)了墨量的數(shù)字化設(shè)置，從目前我國(guó)從海外引進(jìn)的印刷機(jī)來(lái)看，油墨預(yù)置技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)已有部分新型印刷機(jī)配備了遙控墨斗控制系統(tǒng)，但仍然是以合作研發(fā)為主，缺少自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，系統(tǒng)的抗干擾能力還有待提高，且對(duì)于墨鍵
3、的精細(xì)調(diào)節(jié)以及油墨預(yù)置等方面的研究還相對(duì)滯后[1-4]。本文針對(duì)這些問(wèn)題，提出了一款以STM8S208MB單片機(jī)作為主控芯片的單張紙膠印機(jī)分區(qū)墨量控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，控制系統(tǒng)以直流減速電機(jī)為執(zhí)行單元，編寫了下位機(jī)程序和上位機(jī)軟件，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試和測(cè)試分析。目的在于縮小我國(guó)在該領(lǐng)域與世界先進(jìn)水平的差距，降低設(shè)備生產(chǎn)成本，并使中央墨量控制系統(tǒng)能夠得到廣泛的普及，提高印刷機(jī)墨量控制系統(tǒng)整體的可靠性、抗干擾能力以及控制精度，并對(duì)控制算法進(jìn)行優(yōu)化。.1.2印刷機(jī)墨斗控制系統(tǒng)以最為常見(jiàn)的膠印機(jī)為例，其供墨系統(tǒng)大體上由以下三個(gè)部分組成：
4、墨斗、墨斗輥以及傳墨輥。墨斗作為其中最重要的組成部分，主要用于實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)各個(gè)色組中墨量的分區(qū)精確控制，依據(jù)印刷機(jī)型號(hào)的不同，每個(gè)墨鍵需要調(diào)節(jié)的范圍在0.002mm-0.80mm之間，每個(gè)墨鍵所對(duì)應(yīng)的墨區(qū)的寬度在22mm-35mm之間，每個(gè)墨斗所對(duì)應(yīng)的墨鍵數(shù)量在10-35個(gè)之間，墨斗的數(shù)量一般與色組數(shù)量一致。印刷機(jī)墨鍵結(jié)構(gòu)如圖1-1所示?，F(xiàn)代印刷機(jī)的墨量控制系統(tǒng)先后經(jīng)歷了三個(gè)不同的發(fā)展階段，分別是手工調(diào)節(jié)時(shí)期、中央墨量遙控調(diào)節(jié)時(shí)期以及墨量預(yù)置時(shí)期。手工調(diào)節(jié)時(shí)期，上世紀(jì)50～70年代，國(guó)外開(kāi)始出現(xiàn)了多色平版膠印機(jī)，由于它可以實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)紙就
5、能完成多色印刷的任務(wù)，因此彩色印刷的速度得到了很大的提高，生產(chǎn)效率得到了大幅度提高。然而對(duì)于墨量控制方面，還是依靠操作工人手動(dòng)調(diào)整各個(gè)色組墨斗體上面的螺釘，這種憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的調(diào)節(jié)方式，不僅耗時(shí)耗力，而且印刷品的穩(wěn)定性、一致性也很難得到保障。自上世紀(jì)80年代改革開(kāi)放之后，我國(guó)陸續(xù)引進(jìn)的一些國(guó)外印刷機(jī)就主要采取這種墨量調(diào)節(jié)方式。第二章印刷機(jī)墨斗控制系統(tǒng)整體方案2.1印刷機(jī)墨斗控制系統(tǒng)整體方案對(duì)于平板印刷機(jī)來(lái)說(shuō)，印刷機(jī)供墨量的多少將直接影響印刷品的色彩、階調(diào)以及墨層厚度，從而在很大程度上決定了圖像的復(fù)制質(zhì)量[10]。墨斗是印刷機(jī)的重要部件，
6、根據(jù)型號(hào)的不同，墨斗的個(gè)數(shù)也不盡相同，國(guó)內(nèi)最為常見(jiàn)的的四色印刷機(jī)共有4個(gè)墨斗，國(guó)外一些高端的印刷機(jī)已經(jīng)達(dá)到12個(gè)墨斗。墨斗的主要功能就是實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)各個(gè)色組單元墨量的分區(qū)控制以及油墨的轉(zhuǎn)移，每一個(gè)墨區(qū)都對(duì)應(yīng)一個(gè)墨鍵，每一個(gè)墨鍵都有一組電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與之對(duì)應(yīng)，依據(jù)印刷機(jī)型號(hào)的不同，墨鍵的數(shù)量從十幾個(gè)到三十幾個(gè)不等，本設(shè)計(jì)以32個(gè)墨區(qū)為研究對(duì)象。操作人員可以通過(guò)改變印刷機(jī)墨鍵與墨斗輥之間的間隙，來(lái)實(shí)現(xiàn)改變各個(gè)墨區(qū)油墨厚度的目標(biāo)，每一個(gè)墨鍵均通過(guò)精密的機(jī)械裝置與一組電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置相互連接，將直流減速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成墨鍵的線性運(yùn)動(dòng)[11]。本文
7、以4色組、4*32墨區(qū)的印刷機(jī)為具體研究對(duì)象?？紤]到電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間、安裝尺寸以及制作成本等實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)每塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板可以最多同時(shí)驅(qū)動(dòng)8個(gè)直流減速電機(jī)，并通過(guò)一個(gè)8位的撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)區(qū)分不同的電路板，理論上控制系統(tǒng)可滿足256個(gè)直流減速電機(jī)的同時(shí)工作，每一個(gè)直流減速電機(jī)均通過(guò)1:3的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與一個(gè)高精度電位器連接，用于將A/D轉(zhuǎn)換時(shí)所必須的模擬量提供給STM8S208MB單片機(jī)；同時(shí)還編寫了電機(jī)控制系統(tǒng)的上位機(jī)軟件和下位機(jī)程序[12-14]。墨斗控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。2.2STM8S208MB單片機(jī)介紹2009年初，意法
8、半導(dǎo)體公司正式發(fā)布了針對(duì)工業(yè)和消費(fèi)電子類產(chǎn)品的微型控制器STMS。STM8S平臺(tái)致力于打造全新的8位微控制器時(shí)代，高達(dá)20MIPS的CPU性能，時(shí)同類型產(chǎn)品的3～5倍。最新的產(chǎn)品嵌入了130nm非易失性存儲(chǔ)器是當(dāng)前8位存
