凹印机干燥过程的传热学分析与流体仿真

针对凹印机热风干燥过程中的能量损耗的问题进行传热学和热力学分析,从热风射流冲击平面和油墨溶剂挥发干燥的机理出发,建立数学模型并揭示干燥箱内部的热量需求;利用Fluent软件对凹印机干燥箱内风嘴射流冲击印刷品的过程进行流体仿真,结果表明干燥箱内部的流体运动轨迹呈涡旋状,干燥箱内腔温度分布不均和风嘴结构影响热风射流速度,此结论为干燥系统优化提供一定的依据。

机组式凹印机可视化监控平台的研究与开发

目的 为解决凹版印刷生产过程中监控系统功能单一、可视化程度低、信息利用率低等问题,构建一种基于数字孪生的监控系统四层架构模型。方法 通过SolidWorks、3DSMax、Unity3D三维建模软件搭建凹印机虚拟场景,基于Modbus TCP/IP协议采集设备的实时数据,使用SQL Server数据库对设备数据分类存储,并结合凹印机虚实映射逻辑结构,编写C#脚本实现物理实体与虚拟模型间的同步映射,完成监控系统的开发。结果 该监控平台实现了凹印机的虚实同步运行、状态监控、套准偏差监控和健康管理等功能,为印刷企业智能化运维提供了可行方案。结论 与传统印刷装备监控相比,基于数字孪生的监控系统突破了时间、空间、投入成本等条件的限制,操作者可实时掌握凹印机的生产信息、运行状态、历史信息等,极大地提高了设备稳定生产的效率,降低了企业的成本。

基于物联网的凹印机故障诊断研究综述

互联网、大数据以及人工智能技术为智能制造打下了坚实的基础,随着工业4.0和“中国制造2025”的快速推进,印刷业也在积极探寻传统制造向智能制造的转型之路。智能化的印刷设备将成为行业的主流选择,基于物联网的凹印机故障智能诊断检测技术应运而生。印刷机是集机、光、电、液、气、控制、网络于一体的复杂精密机械装备,是印刷工业发展的根基。凹版印刷机由于具有色彩质量好、灵活性大、适用范围广、效率高、耐印力高且相对成本低等特点,成为了印刷企业长期投资的对象。相关调查报告显示,2019年全球凹版印刷机市场规模达到了54亿元,预计2026年将达到65亿元,年复合增长率(CAGR)为2.6%。由此可见,对于印刷企业来说,凹版印刷机仍是企业发展进程中不可或缺的重要组成部分,市场潜力很大。

凹印机多色套准系统自抗扰解耦控制

针对凹版印刷机对套准控制高精度和高稳定性的要求,提出了一种利用自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)技术设计多色套准系统解耦控制器的方法.首先,根据无轴传动模式下多色套准系统的工作机理,建立了多色套准系统的非线性耦合数学模型,并根据ADRC解耦规则推导了套准系统的解耦模型,得到了套准系统的阶数和静态解耦模型.其次,在套准系统阶数和静态解耦模型的基础上,利用ADRC策略对套准系统解耦控制器进行了设计.最后,仿真结果表明,所设计的ADRC解耦控制器能够很好地对各种系统干扰进行补偿,实现了多色套准系统的高精度控制,具有比PID控制器更好的控制性能.

凹印机烘干装置风嘴横风板结构参数研究

目的研究凹印机烘干装置风嘴横风板结构参数与风场分布的关系,以提高烘干系统热风利用效率。方法通过流体力学输纸模拟计算,对比仿真计算分析不同宽度横风板风嘴的风场,选取风场的迹线图和承印物表面的压力分布为主要评估标准,分析了涡流、迹线和压力分布随横风板长度的变化规律。结果随着横风板长度的增加,涡流逐渐向承印物表面接近,迹线在承印物表面处密度增加,承印物表面整体压力略有下降,压力分布更加均匀。结论在风嘴出风口区域增加横风板有利于提高热风利用率,可使承印物表面风场分布更加均匀。为凹印机烘干风嘴结构设计及优化提供了理论依据。

模糊自抗扰控制在凹印机放卷张力中的应用

针对凹印机放卷张力系统多变量、非线性、强耦合、时变的特性,基于系统基本组成元件工作原理的耦合建模方法,建立了张力控制系统的动态数学模型。为了提高张力控制系统的控制性能,在自抗扰技术的基础上,引入模糊控制,提出了张力控制模糊自抗扰控制策略,并对控制系统的解耦性能和抗扰性能进行了仿真研究。结果表明:模糊自抗扰控制策略能够有效抑制外界扰动和系统参数变化的影响,实现恒张力控制;模糊自抗扰控制器实现了张力系统的解耦控制,解决了系统参数整定难的问题。

基于测试的凹印机能效分析

目的为印刷机械的改进和节能减排提供基础数据。方法使用风量计量法对多家印刷厂不同型号凹印机的能耗相关参数进行测量和计算,并对测量数据进行差异分析。结果得出了不同加热方式的凹印机在正常印刷时各部分的能耗量,以及凹印机总的能源利用率。结论提出了一种以单位平方米印品实地印刷消耗的能源量作为评价凹印机能效的指标。通过对部分机型的热量使用效率,以及部分电机的工作状况及效率进行分析,找到了凹印机耗能的重点,以及影响凹印机能源消耗的可能因素,并对凹印机的节能方法进行了初步探究。

基于传热介质的蒸汽加热凹印机能耗测试方法研究

目的提出蒸汽加热方式的凹版印刷机在印刷过程中能耗的测试方法。方法首先采用电平衡法建立凹印机消耗电能的数学模型,而后采用风量计量法和传热介质计量法分别建立蒸汽加热方式的凹印机消耗热能的数学模型,最后借助红外测温仪、超声波液体流量计和功率计对印刷厂中的多台凹印机进行现场测试。结果电阻丝和其他电机消耗的功率符合实际要求,通过测量的平均有功功率和功率因数反推得到的额定功率,与电机名牌示数上的额定功率十分接近,传热介质计量法和风量计量法分别求得的热能消耗值相接近。结论验证了蒸汽加热方式凹版印刷能耗测试方法的正确性和可行性,并较准确地测出了印刷过程中消耗的能量。

凹印机变频收卷张力控制系统建模研究

正确合理的数学模型是控制系统设计的前提和基础。文章在分析凹印机张力控制系统一般特性的基础上,结合凹印机具体的收卷张力系统设计出张力控制结构框图,以此为基础推导收卷张力控制系统各个环节的数学模型,包括料卷卷径和转动惯量的实时模型、收卷的动力学模型、张力模型、检测摆辊模型以及矢量控制的变频调速模型。建立的张力控制系统数学模型为进一步研究凹印机提供了理论基础。

基于TRIZ的凹印机热交换器节能研究

目的对凹版印刷机热交换器结构进行改进设计,以降低能耗。方法对热交换器进行结构分析、加热管热辐射传热分析、对流传热分析、热损耗分析,借助TRIZ理论对热交换器进行节能设计,并在传热数学算法的基础上对改进方案进行验证。结果采用发射率为0.05,抛光且未氧化的黄铜作为铜基纤焊翅片管材料,翅片管的产热效率从原来的88.4%提高到96.1%,热风被加热的温度从80℃提高到84℃。结论采用肋化系数和发射率恰当的翅片管,可较明显降低热交换器的热辐射率,提高热交换器的产热效率。

凹印机轴向和周向自动套准控制系统

提出了一种可以在轴向和周向完成自动套色功能的多色自动套准控制系统,采用多片高效而可靠的89S52单片机作为控制器,两个方向的系统相互独立、互不干扰,给出了相应硬件电路以及软件的设计,并用模拟实验验证了该系统的可行性。

基于网络技术的凹印机远程故障监测系统

根据超级接线凹印机的应用要求和ARCNET总线令牌传输协议研制了基于网络技术的远程故障监测系统，论述了所设计系统的集散式结构，提出采用ARCNET令牌总线信息流侦听和主机冗余技术建立系统程序的算法模型和实现策略。所开发的故障监测系统能准确反映设备的运行状态，有效减少设备故障停机率。

基于最低爆炸极限的凹印机节能干燥系统设计

凹版印刷机工作的过程中,由于其干燥系统中含有大量的易爆挥发性溶剂,容易引起爆炸。文章对FR300ELS机组式凹版印刷机干燥系统引入最低爆炸极限概念,安装最低爆炸极限传感器,用以控制蒸发气体中溶剂的浓度,并在此基础上进行相关结构的优化设计。分析研究结果表明:加入传感器并进行结构改进的凹印机干燥系统工作更加安全,印品质量更加稳定,蒸气的使用量降低,节能减排效果更加明显。

国产凹印机自动套色控制系统

针对凹印机套准系统的重要性和套准误差的检测控制方法,分析和研究了国产套准调节系统的检测方式、控制原理与算法,分析了影响系统工作精度的具体因素。

TD3300恒张力矢量专用变频器在凹印机张力控制上的应用

本文主要介绍艾默生TD3300恒张力专用矢量变频器在凹印机上的设计应用,由变频器内部功能实现并取代了原有的由PLC进行的PID计算,使张力的控制精度达到0.5kg以下。同时阐述了变频收放卷的原理及计算公式。

高速凹印机节能干燥系统的优化

干燥系统是凹印机最主要的耗能单元,如何提高干燥系统的干燥效率、保证干燥效果、降低能耗是凹印机制造企业目前关注和研究的重要课题。虽然目前干燥系统能满足一定印刷速度下承印材料的干燥要求,但高速印刷下往往不能保证印品的干燥效果,特别是其带来的高耗能、风速分布不均。

ARIZ在凹印机热交换器节能研究中的应用

凹印机是印刷设备中耗能量最大、耗能种类最多的设备之一,而热交换器是凹印机重要的组成部件,也是提高能源利用率的关键部位。本文运用ARIZ理论中的功能分析、因果链分析、矛盾分析、时间和空间分离、物-场资源分析,对热交换器的节能进行研究,最终得到热交换器部件节能改进的解决方案。

浅析凹印机发展的制约因素与对策

随着印刷包装行业的发展,塑料、纸张凹版印刷工艺得到越来越多的应用。凹印产品大多数是包装印刷品,其中食品包装、烟酒包装等卫生条件要求严格的包装印刷品占相当大的比例。使用凹版印刷工艺印刷的产品具有印刷质量高、墨层厚实、色彩鲜艳、形象逼真以及立体感强的特点。同时，凹版印刷耐印力强，印刷速度也较快，因此，具有广阔的发展前景。

基于神经网络控制的双色凹印机套准系统设计

针对目前双色凹印机套准控制器数字化、自动化及智能化不足的问题,建立双色凹印机套准误差数学模型,结合BP神经网络PID控制器的特点,设计了一种基于BP神经网络的凹印机套准控制器。根据凹印机套准误差模型中两个印组的速度与张力对套准误差的影响关系,设计神经网络模型。在单个控制周期中,神经网络通过在线学习印组速度与张力的干扰参量调整PID参数以适应当前工作环境。仿真结果证明了该系统的可行性与优越性。

基于色彩理论的凹印机外观设计

凹印机的外观与安全警示标志的颜色影响着一线操作人员的生理和心理,因此,研究凹印机外观颜色的合理搭配对改善操作人员的视觉疲劳和提高安全操作有着重要的意义。本文以色彩理论为基础,对凹版印刷机的整机外观颜色和安全与警示标志的颜色进行分析,对比国内主流机型外观颜色的优缺点,提出了不易于造成操作者视觉疲劳的浅灰与白色相结合的凹印机整机外观颜色设计方案,将合理的警示颜色与标志用于凹印机适当位置,为生产操作者提供安全、舒适的工作环境。