一、引言
絲網(wǎng)印刷與平印、凸印、凹印一起被稱為四大印刷方法。絲網(wǎng)印刷基本原理是:利用絲網(wǎng)印版圖文部分網(wǎng)孔透油墨,非圖文部分網(wǎng)孔不透墨的基本原理進(jìn)行印刷。印刷時(shí)在絲網(wǎng)印版一端上倒入油墨,用刮印刮板在絲網(wǎng)印版上的油墨部位施加一定壓力,同時(shí)朝絲網(wǎng)印版另一端移動(dòng)。油墨在移動(dòng)中被刮板從圖文部分的網(wǎng)孔中擠壓到承印物上。由于油墨的粘性作用而使印跡固著在一定范圍之內(nèi),印刷過程中刮板始終與絲網(wǎng)印版和承印物呈線接觸,接觸線隨刮板移動(dòng)而移動(dòng),由于絲網(wǎng)印版與承印物之間保持一定的間隙,使得印刷時(shí)的絲網(wǎng)印版通過自身的張力而產(chǎn)生對刮板的反作用力,這個(gè)反作用力稱為回彈力。由于回彈力的作用,使絲網(wǎng)印版與承印物只呈移動(dòng)式線接觸,而絲網(wǎng)印版其它部分與承印物為脫離狀態(tài)。使油墨與絲網(wǎng)發(fā)生斷裂運(yùn)動(dòng),保證了印刷尺寸精度和避免蹭臟承印物。當(dāng)刮板刮過整個(gè)版面后抬起,同時(shí)絲網(wǎng)印版也抬起,并將油墨輕刮回初始位置。至此為一個(gè)印刷行程。絲網(wǎng)印刷設(shè)備簡由五大要素構(gòu)成,即絲網(wǎng)印版、刮印刮板、油墨、印刷臺以及承印物。絲網(wǎng)印刷適應(yīng)性強(qiáng)。絲網(wǎng)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進(jìn)行印刷。另一方面,絲網(wǎng)印刷不但可在硬物上印刷,還可以在軟物上印刷,不受承印物的質(zhì)地限制。除此之外,絲網(wǎng)印刷除了直接印刷外,還可以根據(jù)需要采用間接印刷方法印刷,即先用絲網(wǎng)印刷在明膠或硅膠版上,再轉(zhuǎn)印到承印物上。絲網(wǎng)印刷墨層厚實(shí),立體感強(qiáng),質(zhì)感豐富,是其它印刷方法不能相比的。絲網(wǎng)印刷的墨層厚度一般可達(dá)30微米左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它印刷工藝,專門印制電路板用的厚絲網(wǎng)印刷,墨層厚度可至1000微米。用發(fā)泡油墨印制盲文點(diǎn)宇,發(fā)泡后墨層厚度可達(dá)300微米。絲網(wǎng)印刷不僅可以單色印刷,還可以進(jìn)行套色和加網(wǎng)彩色印刷。絲網(wǎng)印刷的耐光性強(qiáng)比其它種類的印刷產(chǎn)品的耐光性強(qiáng),更適合于在室外作廣告、標(biāo)牌之用。一般印刷方法所印刷的面積尺寸最大超過全張尺寸就受到機(jī)械設(shè)備的限制,而絲網(wǎng)印刷可以進(jìn)行大面積印刷,當(dāng)今絲網(wǎng)印刷產(chǎn)品最大幅度可達(dá)3米×4米,甚至更大。斜臂式絲網(wǎng)印刷機(jī)圖片參見圖1。
圖1 斜臂式絲網(wǎng)印刷機(jī)
二、自動(dòng)化工藝控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
機(jī)器狀態(tài)分為AUTO(連動(dòng))狀態(tài)和MANU(手動(dòng))狀態(tài)。表1(設(shè)備DI/DO表)給出了系統(tǒng)基本運(yùn)行與控制狀態(tài)定義。
2.1 AUTO工藝運(yùn)行方式設(shè)計(jì)
(1)AUTO/CONTINUE模式。真空吸附分為AUTO(自動(dòng))模式和CONTINUE(連續(xù))模式。真空吸附在CONTINUE模式下,不論機(jī)器在何種狀態(tài)下,持續(xù)的吸附印刷物。真空吸附在ATUO模式下,會(huì)隨著印刷的周期,往復(fù)地吸附和非吸附動(dòng)作。AUTO時(shí)的四種印刷模式:1-SINGLE,2-DOUBLE,3-2PRINT,4-INTERVAL。
(2)SINGLE印刷模式:當(dāng)電源開啟后,機(jī)器狀態(tài)設(shè)定在AUTO,真空吸附設(shè)定在AUTO,印刷模式設(shè)定在SINGLE,踏一下腳踏板,機(jī)器自動(dòng)印刷一回后停止。
(3)DOUBLE印刷模式:當(dāng)電源開啟后,機(jī)器狀態(tài)設(shè)定在AUTO,真空吸附設(shè)定在AUTO,印刷模式設(shè)定在DOUBLE,踏一下腳踏板,機(jī)器會(huì)自動(dòng)連續(xù)印刷2回后停止。
(4)2PRINT印刷模式:當(dāng)電源開啟后,機(jī)器狀態(tài)設(shè)定在AUTO,真空吸附設(shè)定在AUTO,印刷模式設(shè)定在2PRINT,踏一下腳踏板,側(cè)臂無須上升,機(jī)器會(huì)自動(dòng)地印刷2回后停止。
(5)INTERVAL印刷模式:當(dāng)電源開啟后,機(jī)器狀態(tài)設(shè)定在AUTO,真空吸附設(shè)定在AUTO,印刷模式設(shè)定在INTERVAL,踏一下腳踏板,機(jī)器便在連動(dòng)狀態(tài)下啟動(dòng)。每印刷完一回維持由‘INTERVAL--連動(dòng)定時(shí)調(diào)節(jié)器’所設(shè)定時(shí)間的停頓后,繼續(xù)周期運(yùn)行。
2.2 MANU工藝運(yùn)行方式設(shè)計(jì)
機(jī)器在MANU時(shí),可以對如下按鈕進(jìn)行個(gè)別動(dòng)作操作:回墨刀、回墨刀上升,刮刀下降、按鈕操作;刮刀、回墨刀下降,刮刀上升、按鈕操作;絲網(wǎng)(SCREEN UP)上升、按鈕操作;絲網(wǎng)(SCREEN DOWN)下降、按鈕操作;刮刀/回墨刀(S/Q FORWARD)前進(jìn)、按鈕操作;刮刀/回墨刀(S/Q BACKWARD)后進(jìn)、按鈕操作。
2.3 輔助工藝運(yùn)行方式設(shè)計(jì)
其他自動(dòng)化功能包括:
吸附馬達(dá)開關(guān)。按一下按鈕,指示燈亮,馬達(dá)啟動(dòng);再按一下,指示燈熄滅,馬達(dá)停止。
腳踏板:自動(dòng)狀態(tài)下,做循環(huán)操作的啟動(dòng)按鈕,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),踩一下腳踏板,機(jī)器返回初始位置。EMERGENCY :機(jī)器緊急停止按鈕。
PRINTING:印刷速度調(diào)節(jié)器,即絲網(wǎng)升降的速度。(范圍:100~800mm/sec)。
INTERVAL+:連動(dòng)定時(shí)調(diào)節(jié)器(設(shè)定范圍:0~7秒)。
COATING+:油墨涂布正向速度調(diào)節(jié)器(范圍:100~800mm/sec)。
COATING:油墨涂布反向速度調(diào)節(jié)器(范圍:100~800mm/sec)
COUNTER:計(jì)數(shù)器,對印刷的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。
三、基于DELTA機(jī)電產(chǎn)品的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 硬件架構(gòu)
硬件架構(gòu)體系結(jié)構(gòu)參見圖2。臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品選型包括:
伺服驅(qū)動(dòng)器:ASD-A0421LA ;伺服電機(jī):ASMT04L250AK ;PLC:DVP24ES00R2 ;DI/DO擴(kuò)展:DVP08XP11R。
圖2 硬件架構(gòu)體系結(jié)構(gòu)
3.3軟件流程(圖3)
圖3斜臂式絲網(wǎng)印刷機(jī)軟件流程
表1設(shè)備DI/DO表
四、結(jié)束語
絲網(wǎng)印刷是“萬能印刷”,對承印物的適應(yīng)性極強(qiáng),對油墨(印料)的寬容度很大,幾乎找不到它不能印的東西,幾乎沒有它不能設(shè)法漏印的油墨,絲網(wǎng)印刷的速度巳經(jīng)提高到幾秒鐘印一張四色海報(bào),而噴繪同樣尺寸的海報(bào)要15分鐘以上。絲網(wǎng)印刷之所以受到現(xiàn)代人所青睞,是因?yàn)槠淠珜雍?,色彩明亮,現(xiàn)代感強(qiáng),網(wǎng)版作為這種藝術(shù)的制作工具是不會(huì)改變的,正如國畫家的毛筆永遠(yuǎn)不會(huì)改變一樣,這個(gè)特點(diǎn)決定了對承印物和油墨有特定要求的數(shù)字化印刷不可能全面取代絲網(wǎng)印刷。據(jù)中國網(wǎng)印及制像協(xié)會(huì)抽樣調(diào)查顯示,中國內(nèi)網(wǎng)印企業(yè)年增長率達(dá)到30%左右,絲網(wǎng)印刷設(shè)備市場是自動(dòng)化工程應(yīng)用技術(shù)不可忽略的市場。