CN106113937B - 一种丝网用墨实时监控装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丝网用墨实时监控装置及其方法，产品纸张实时计数装置、油墨自动抽取装置、称重装置、上位机墨耗监控装置都有连接以及信息交互；本发明结合了光电和PLC控制技术获取印刷机产品计数，将某一定量纸张数设定为一个墨耗监控周期；当达到一个监控周期时，上位机通过串口控制指令获取电子天平上的油墨净重数据，对相邻周期内的油墨净重数据进行差值分析，实现丝网用墨实时监控；采用了光电技术、PLC控制技术、电子称重及计算机处理技术实现对丝网印刷的墨耗进行实时监控，其精细化数据可用于指导生产。本发明具有数字化精确丝网印刷的油墨用量、提升产品印刷质量等优点。

Description

一种丝网用墨实时监控装置及其方法
技术领域
本发明涉及钞券印刷墨耗计量领域，具体为一种丝网用墨实时监控装置及其方法。
背景技术
在钞券印刷工序中，防伪油墨用量是极其精确且严格的，油墨过多或过少会造成印制品麻点和空心等质量问题，直接影响小张产品精品率。现今，丝凸机在钞券防伪印刷应用中非常普遍，然而现阶段丝凸机丝网滚动内墨量无实时监测装置，全凭机台派专人用手电筒观察，这种方式既不科学也不可靠，难以适应钞券丝网印刷的生产需求，因此研制一套适用于丝网印刷的墨量实时监控装置显得十分必要。
通过研制一种微量用墨实时监测装置，用客观的数据代替人工操作，消除人为不稳定因素，用数据指导生产，数据控制生产，服务于钞券印刷的“精品工程”。该装置实施后，可改善丝网滚筒油墨量依靠专人用肉眼观察的现状，减少机台员工的工作量，提高产品效益，降低因丝网滚筒墨量变化异常无法及时发现而造成的质量风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种丝网用墨实时监控装置及其方法，解决钞券丝网印刷过程中油墨消耗难以数字化精确，印刷产品质量难以掌控等难题。
本发明采用的技术方案如下：一种丝网用墨实时监控装置，主要包括产品纸张实时计数装置、油墨自动抽取装置、称重装置、上位机墨耗监控装置；其特征在于：产品纸张实时计数装置通过PLC串口协议连接上位机墨耗监控装置，油墨自动抽取装置位于称重装置上方，称重装置通过串口传输线连接上位机墨耗监控装置。
所述的产品纸张实时计数装置，主要包括有光电传感器、配套放大器、旋转编码器和OMRON PLC组件模块，所述OMRON PLC组件模块包括电源模块、CPU模块、高计模块、输出模块和输入模块，电源模块连接CPU模块，CPU模块分别连接高计模块、输出模块和输入模块；两套光电传感器安装于印刷机输纸板上，光电传感器上端设有配套放大器，配套放大器与OMRON PLC组件模块相连，OMRON PLC组件模块分别连接旋转编码器和上位机墨耗监控装置。
本发明所述的油墨自动抽取装置，主要包括有油泵和喷嘴管；其特征在于：油泵根据印刷机转速，将一定量的油墨抽取至丝网滚筒内，喷嘴管与丝网滚筒平行。
本发明所述的称重装置，主要包括有电子天平(型号JWE-I)、适配卡和串口传输线；其特征在于：油墨桶放置在电子天平工作台上，通过适配卡外接串口与上位机墨耗监控装置通信，电子天平采用交流供电。
本发明所述的上位机墨耗监控装置主要包括有工控机、监控软件、IO卡和声光报警灯；通过工控机串口获取产品计数和油墨净重数据，软件处理后其界面提供实时监控信息，异常情况下通过IO卡发送报警信号。
一种丝网用墨实时监控装置的监控方法，其特征在于：
步骤一：产品纸张实时计数的实现逻辑是根据光电传感器在某一角度上下沿同时触发，产品纸张实时计数装置通过PLC串口协议连接上位机墨耗监控装置；
步骤二：油墨自动抽取装置是从油墨桶上方利用油泵抽取油墨至印刷机丝网滚筒内；油墨称重装置是实时获取油墨净重，通过电子天平外接串口与上位机墨耗监控装置通信；
步骤三：上位机墨耗监控装置主要根据各子装置提供的信号和数据，将一定量的产品数设定为一个监控周期，利用柱形图直观反映出该监控周期的油墨消耗，数据异常情况下通过IO卡发送报警停机。
本发明具有如下优点：1、数字化精确产品印刷的油墨用量；2、以信息控制技术代替人工肉眼观察，科学可靠；3、人机交互信息直观，数据集中存储方便分析统计；4、紧贴生产，装置简单实用。
附图说明
图1为本发明的装置示意图。
图2为产品纸张实时计数装置连接图。
图3为本发明的墨耗监控***界面图。
图1附图标记：本装置示意图主要包括4个部分，分别是产品纸张实时计数装置(1)、油墨自动抽取装置(2)、称重装置(3)、上位机墨耗监控装置(4)。其中产品实时计数装置(1)包括光电和PLC控制等，油墨抽取装置(2)是利用油泵将油墨抽取至丝网滚筒内，称重装置(3)包括电子天平及配套适配卡，上位机墨耗监控装置(4)为墨耗监控软件，界面如图3所示。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，以助于理解本发明的内容。
实施例1：
所选油墨桶，尺寸为：直径200mm高度300mm，净重5Kg；电子天平最大称重15Kg，精度0.001Kg，响应速度500毫米，供电电源交流220V；印刷机速8000张/小时。
一种丝网用墨实时监控装置及其方法：产品纸张实时计数装置(1)、油墨自动抽取装置(2)、称重装置(3)、上位机墨耗监控装置(4)。产品纸张实时计数装置(1)中主要部件有光电传感器及配套放大器、旋转编码器和PLC模块组件；油墨自动抽取装置(2)中主要部件有油泵和喷嘴管；称重装置(3)主要部件有电子天平和串口线；上位机墨耗监控装置(4)主要部件有工控机、监控软件、IO卡和声光报警灯。
所述的产品纸张实时计数装置，如图2所示，主要包括有光电传感器(E3C-LD11)、配套放大器(E3C-LDA11)、旋转编码器(E6C2-CWZ6C)和OMRON PLC组件模块，OMRON PLC组件模块包括电源模块(CJ1W-PA202)、CPU模块(CJ2M-CPU11)、高计模块(CJ1W-CT021)、输出模块(CJ1W-OC201)和输入模块(CJ1W-ID211)，并按由左向右的顺序安装；其特征在于：两套光电传感器安装于印刷机输纸板上，通过放大器与PLC输入模块相连，旋转编码器安装于印刷机丝印滚筒轴承上，与PLC高计模块相连，编写PLC程序并通过串口协议与上位机墨耗监控装置通信。
工作原理：结合了光电和PLC控制技术获取印刷机产品计数，将某一定量纸张数设定为一个墨耗监控周期；当达到一个监控周期时，上位机墨耗监控装置通过串口控制指令获取电子天平上的油墨净重数据，对相邻周期内的油墨净重数据进行差值分析，实现丝网用墨实时监控。
一、产品纸张实时计数：逻辑上根据光电传感器在某一角度上下沿同时触发实现。
a、光电传感器位于印刷机输纸板前规处，旋转编码器安装于印刷机丝网滚筒轴承上。PLC全都选用OMRON的产品，由电源模块(型号为CJ1W-PA202)、CPU模块(型号为CJ2MCPU11)、高计模块(型号为CJ1W-CT021)、输出模块(型号为CJ1W-OC201)和输入模块(型号为CJ1W-ID211)组成，并按由左向右的顺序安装；
b、PLC程序采用CX-Programmer 9.1编写，主要实现功能包括产品纸张与非产品纸的区分和产品纸张计数等，通过串口协议与上位机墨耗监控装置(4)信息交互。
二、油墨净重实时检测：正常生产时，油墨抽取装置(2)将油墨桶内的油墨抽取到丝网滚筒内，称重装置(3)将油墨净重信息通过电子天平外接串口与上位机墨耗监控装置(4)信息交互。
a、油墨抽取设定自动模式，抽取速度根据印刷机机速设置，在正常生产时，油墨桶内油墨量呈连续性减少；
b、油墨桶置于电子天平平台，通过适配卡串口，上位机墨耗监控装置(4)根据指令获取当前油墨净重数据。
三、产品墨耗量检测：上位机墨耗监控装置(4)获取产品计数后，设置某一定量纸张数为一个监控周期，当达到一个监控周期时通过控制指令获取电子天平油墨净重数据，产品墨耗量检测是将当前油墨净重与上一监控周期油墨净重进行差值运算(图3)，运算结果利用SQL数据库存储。
四、异常结果报警输出：上位机墨耗监控装置(4)发现产品墨耗异常或油墨桶内墨量低于安全值时，通过IO卡发送报警停机。

Claims (4)

1.一种丝网用墨实时监控装置，主要包括产品纸张实时计数装置、油墨自动抽取装置、称重装置、上位机墨耗监控装置；其特征在于：产品纸张实时计数装置通过PLC串口协议连接上位机墨耗监控装置，油墨自动抽取装置位于称重装置上方，称重装置通过串口传输线连接上位机墨耗监控装置，所述的产品纸张实时计数装置，主要包括有光电传感器、配套放大器、旋转编码器和OMRONPLC组件模块，所述OMRON PLC组件模块包括电源模块、CPU模块、高计模块、输出模块和输入模块，电源模块连接CPU模块，CPU模块分别连接高计模块、输出模块和输入模块；两套光电传感器安装于印刷机输纸板上，光电传感器上端设有配套放大器，配套放大器与OMRON PLC组件模块相连，OMRONPLC组件模块分别连接旋转编码器和上位机墨耗监控装置，所述的上位机墨耗监控装置主要包括有工控机、监控软件、IO卡和声光报警灯；通过工控机串口获取产品计数和油墨净重数据，监控软件处理后工控机界面提供实时监控信息，异常情况下通过IO卡发送报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种丝网用墨实时监控装置，其特征在于：所述的油墨自动抽取装置，主要包括有油泵和喷嘴管；其特征在于：油泵根据印刷机转速，将一定量的油墨抽取至丝网滚筒内，喷嘴管与丝网滚筒平行。
3.根据权利要求1所述的一种丝网用墨实时监控装置，其特征在于：所述的称重装置主要包括有电子天平、适配卡和串口传输线；其特征在于：油墨桶放置在电子天平工作台上，通过适配卡外接串口与上位机墨耗监控装置通信，电子天平采用交流供电。
4.根据权利要求1所述的丝网用墨实时监控装置的监控方法，其特征在于方法步骤如下：
步骤一：产品纸张实时计数的实现逻辑是根据光电传感器在某一角度上下沿同时触发，产品纸张实时计数装置通过PLC串口协议连接上位机墨耗监控装置；
步骤二：油墨自动抽取装置是从油墨桶上方利用油泵抽取油墨至印刷机丝网滚筒内；油墨称重装置是实时获取油墨净重，通过电子天平外接串口与上位机墨耗监控装置通信；
步骤三：上位机墨耗监控装置主要根据各子装置提供的信号和数据，将一定量的产品数设定为一个监控周期，利用柱形图直观反映出该监控周期的油墨消耗,数据异常情况下通过IO卡发送报警停机。
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