ITVR20100252A1 - Sistema e procedimento di regolazione e controllo delle pressioni di cilindri di stampa in una macchina da stampa flessografica a tamburo centrale - Google Patents

Sistema e procedimento di regolazione e controllo delle pressioni di cilindri di stampa in una macchina da stampa flessografica a tamburo centrale Download PDF

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Description

SISTEMA E PROCEDIMENTO DI REGOLAZIONE E CONTROLLO DELLE PRESSIONI DI CILINDRI DI STAMPA IN UNA MACCHINA DA STAMPA FLESSOGRAFICA A TAMBURO CENTRALE
DESCRIZIONE
Il presente trovato riguarda un sistema ed un procedimento di controllo delle pressioni dei cilindri di stampa in una macchina da stampa flessografica. Più particolarmente, il trovato riguarda un sistema ed un procedimento di controllo delle pressioni dei cilindri di stampa in una macchina da stampa flessografica all'avviamento di un nuovo lavoro.
Come à ̈ noto, le macchine da stampa flessografica a tamburo centrale prevedono una pluralità di cilindri cliché ed anilox disposti attorno ad un tamburo centrale; i cilindri cliché ed anilox trasferiscono l’inchiostro sul materiale da stampare a seconda delle pressioni di stampa, ossia a seconda della pressione esercitata da ciascun cilindro cliché contro il tamburo centrale e da ciascun cilindro anilox contro il rispettivo cliché. La pressione dipende dalla posizione relativa del cliché rispetto al tamburo centrale e dalla posizione relativa dell’anilox rispetto al cliché.
Il cambio lavoro, che si verifica ogni qual volta cambiano gli elementi che concorrono al processo di stampa, e che nella stampa flessografica sono cliché, biadesivo cliché, manica cliché, anilox, materiale da stampare e inchiostri, nonché la variazione delle condizioni ambientali, come temperatura e umidità, richiedono sempre, al fine di ottenere la stampa desiderata, l’individuazione delle corrette pressioni di stampa, ovvero delle corrette posizioni relative tra cliché e tamburo e tra anilox e cliché rispetto a quelle calcolate dalla macchina in base alle dimensioni teoriche degli elementi di stampa.
L’individuazione delle corrette pressioni produce scarto di prodotto e perdita di tempo e dipende molto dalla capacità ed esperienza dello stampatore.
Oggi esistono già sistemi automatici che aiutano o sostituiscono lo stampatore nella individuazione e nella esecuzione delle corrette pressioni di stampa all’inizio del processo di stampa dopo il cambio lavoro.
Questi sistemi possono essere suddivisi sostanzialmente in due tipologie: i sistemi “in macchina†con feedback di stampa; ed i sistemi “fuori macchina†senza feedback di stampa.
I primi sostanzialmente misurano delle marche stampate (le marche sono segni rappresentativi della stampa) o l’intera stampa con una telecamera e quindi correggono le pressioni di stampa (si vedano ad esempio EP 1249346 ed EP 1666252).
I secondi sostanzialmente prima di stampare misurano le dimensioni superficiali del cilindro cliché con sistemi esterni alla macchina, memorizzano la misura, quindi montano il cilindro cliché in macchina e lo posizionano a contatto con il tamburo centrale secondo i dati memorizzati (si veda ad esempio US2008/0141886 A1).
Questi sistemi presentano però alcuni problemi.
In primo luogo, tutti i sistemi “in macchina†con feedback di stampa utilizzano una telecamera capace di misurare ed elaborare tutta l’immagine stampata o più frequentemente marche specifiche rappresentative dell’immagine stampa; la presenza di queste marche richiede nuovi cliché e non permette di utilizzare i vecchi, inoltre ogni sistema usa marche differenti. Le marche sono localizzate ai lati del materiale e a parità di dimensioni dell’immagine stampata richiedono un materiale più largo e quindi spreco di materiale. Inoltre, tutti i sistemi “in macchina†con feedback di stampa comandano il movimento dei cilindri cliché ed anilox per variare le pressioni di stampa, attendono che la stampa venga letta dalla telecamera, misurano l’effetto del movimento dei cilindri cliché ed anilox sulla stampa e così nuovamente fino a che le pressioni risultano corrette; questo funzionamento richiede molto tempo e produce molto scarto tanto più quanto più le telecamere sono montate distanti dalla stampa dei colori come generalmente avviene per problemi di ingombro.
Tutti i sistemi “in macchina†con feedback di stampa richiedono di confrontare stampa o le marche stampate con una immagine di riferimento rappresentativa della stampa che si vuole ottenere al fine di determinare le corrette pressioni di stampa; lo stampatore deve quindi caricare questa immagine di riferimento nel sistema ad esempio tramite un file.
Tutti i sistemi “fuori macchina†senza feedback di stampa misurano solo le dimensioni dei cilindri stampa cliché ed anilox quando non sono montati in macchina, non misurano gli altri elementi responsabili in macchina delle pressioni di stampa, ovvero materiale di stampa, inchiostri, tolleranze e giochi meccanici; questi e il rapporto tra questi cambiano dopo un cambio lavoro e possono cambiare nel tempo con effetto sulle pressioni di stampa.
Un altro problema à ̈ che tutti i sistemi “fuori macchina†senza feedback di stampa non misurano la stampa, sono sistemi senza retroazione, quindi meno precisi e spesso richiedono l’intervento dello stampatore che deve ritoccare le pressioni di stampa per ottenere la stampa desiderata.
Non da ultimo, tutti questi sistemi sono complessi e costosi, producono molto scarto di prodotto, richiedono tempo per la messa in stampa del nuovo lavoro e quasi sempre richiedono l’intervento dello stampatore che deve ritoccare le pressioni di stampa per ottenere la stampa desiderata.
Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un sistema e un procedimento di elaborazione e controllo delle pressioni di stampa per una macchina da stampa flessografica, che risolva i problemi sopra elencati, ovvero un sistema e un procedimento che misuri direttamente tutta la stampa e che funzioni con cliché senza marche e quindi non richieda nuovi cliché.
All'interno di questo compito, un altro scopo del trovato à ̈ quello di fornire un sistema e un procedimento che misurino la stampa senza utilizzare una telecamera.
Ancora uno scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un sistema e un procedimento che non richiedano l’immagine di riferimento per l’immagine stampata.
E' un altro scopo del trovato à ̈ quello di mettere a disposizione un sistema e un procedimento che consentano di ridurre lo scarto prodotto e il tempo necessario al setup automatico delle pressioni di stampa dopo un cambio lavoro.
Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di fornire un sistema e un procedimento completamente automatici e che, alla fine del procedimento, non richiedano l’intervento dello stampatore per ritoccare le pressioni di stampa al fine di ottenere la stampa desiderata.
Non ultimo scopo del presente trovato à ̈ quello di fornire un sistema e un procedimento più semplici, più affidabili e più economici dei sistemi oggi utilizzati.
Questo compito, nonché questo ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un Sistema di regolazione e controllo delle pressioni dei cilindri di stampa di una macchina da stampa flessografica, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una unità di lettura atta ad essere posizionata in corrispondenza dei cilindri di stampa della macchina da stampa, detta unità di lettura essendo atta a rilevare il contrasto della stampa sul materiale di stampa avvolto attorno al tamburo centrale della macchina da stampa, detta unità di lettura essendo collegata ad una unità di elaborazione che à ̈ in grado di determinare e comandare, in funzione del contrasto rilevato da detta unità di lettura, il posizionamento dei cilindri di stampa rispetto a detto tamburo centrale per ottenere la stampa desiderata.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del sistema e del procedimento secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 illustra in vista schematica una macchina da stampa flessografica a tamburo centrale a cui à ̈ applicato il sistema secondo il trovato;
le figure 2-3, 4-5 e 6-7 illustrano tre fasi operative di posizionamento dei cilindri di stampa rispetto al tamburo centrale; e
la figura 8 illustra un grafico che relaziona il contrasto del colore rispetto alla posizione del cilindro di stampa.
Con riferimento alle figure, il sistema secondo il trovato à ̈ applicato ad una macchina da stampa e l'insieme à ̈ globalmente indicato dal numero di riferimento 1. In particolare, il numero di riferimento 2 indica il tamburo centrale della macchina da stampa, mentre i numeri di riferimento 3 e 4 indicano rispettivamente coppie di cilindri cliché e anilox disposti attorno al tamburo centrale 2 ed opportunamente mobili su coppie di guide 5 e 6 in modo da realizzare l'avvicinamento e/o l'allontanamento delle coppie di cilindri cliché 3 e anilox 4 rispetto al tamburo centrale 2 della macchina da stampa flessografica.
Convenzionalmente, la macchina da stampa presenta un lato operatore, sul quale opera lo stampatore, ed un lato trasmissione, opposto al lato operatore, su cui sono previsti gli organi di trasmissione del moto ai cilindri della macchina. Il sistema sopra descritto comprende inoltre almeno una unità di lettura 7 atta a rilevare il contrasto della stampa su un materiale di stampa 8 dipendente dalla pressione di contatto che il cilindro cliché 3 esercita sul materiale di stampa 8 avvolto attorno al tamburo centrale 2 e dalla pressione di contatto che il cilindro anilox 4 esercita sul cilindro cliché 3.
In particolare, l'unità di lettura 7 legge tutta la stampa e misura il contrasto della stampa del materiale 8 rispetto al materiale senza stampa. Più in dettaglio, l’unità di lettura 7 à ̈ costituita da una testa di scansione di dimensione pari alla larghezza del materiale di stampa 8 e comprende al suo interno una pluralità di moduli indipendenti composti da un sensore lineare, un’ottica di ripresa, una parte illuminante, una elettronica di comando. Il segnale in uscita fornito dalla unità di lettura 7 à ̈ una integrazione dell'area di ripresa dell’unità stessa.
L’unità di lettura 7 à ̈ collegata ad un'unità di elaborazione e controllo 10 che à ̈ atta a comandare motori 11 di posizionamento dei cilindri cliché 3 e anilox 4 rispetto al tamburo centrale 2.
L’unità di lettura 7 à ̈ sincronizzata con la stampa eseguita dai cilindri stampa mediante un segnale digitale generato da un cliché virtuale 12.
Il cliché virtuale 12 à ̈ un motore che ruota sincronizzato con i cilindri cliché ed à ̈ dotato di encoder che genera un segnale digitale ad ogni giro che quindi rappresenta il giro dei cilindri cliché.
Infine, una postazione di comando 13 serve allo stampatore per controllare il funzionamento del sistema secondo il trovato.
L'unità di elaborazione e controllo 10 prevede una sezione di elaborazione 14 ed una sezione di comando 15.
Il procedimento di controllo delle pressioni di stampa secondo il trovato comprende le seguenti fasi:
Fase 1
Dalla postazione di comando 13 lo stampatore inserisce i dati del nuovo lavoro come ad esempio il formato di stampa, il tipo di materiale, le stazioni di stampa coinvolte, il colore stampato da ciascuna stazione, e cosi via.
Fase 2 (figure 2 e 3)
Lo stampatore abilita il procedimento di controllo delle pressioni di stampa e comanda la marcia della macchina da stampa. La macchina da stampa accelera alla velocità in cui avviene il procedimento di controllo delle pressioni di stampa. I cilindri di stampa tamburo 2, cliché 3 ed anilox 4 non sono a contatto e non stampano. L’unità di lettura 7 fa l’auto calibrazione e misura il contrasto del materiale 8 senza stampa. Fase 3 (figure 6 e 7)
La sezione di comando 15 comanda ai cilindri di stampa della prima stazione tra quelle inserite di andare in contatto tra loro per stampare; ovvero comanda al cilindro cliché 3 di andare a contatto con il materiale avvolto attorno al tamburo 2 e al cilindro anilox 4 di andare a contatto con il cilindro cliché 3, secondo una sequenza di movimenti definiti da una serie di quote calcolate in base alle dimensioni dei cilindri e degli impianti stampa.
La sequenza prevede di muovere prima il cilindro anilox 4 per andare a contatto e inchiostrare il cilindro cliché 3, quindi di muovere a step, o a passi predeterminati, il cilindro cliché 3 dalla posizione di non stampa sul materiale (condizione di contrasto minimo) alla posizione di massima pressione di stampa (condizione di contrasto massimo), sino a che aumentando la pressione di stampa il contrasto misurato dall’unità di lettura 7 non varia più apprezzabilmente.
Durante la sequenza, l’unità di lettura 7 legge e misura il contrasto del materiale 8, dopo ciascun movimento eseguito dal cilindro cliché 3 per andare dalla posizione di non stampa alla posizione di massima pressione di stampa. Il movimento del cilindro cliché 3 e la lettura dell’unità di lettura 7 sono sincronizzati dal cliché virtuale 12, ad esempio ogni tre giri del cliché virtuale 12; la lettura del primo giro à ̈ scartata, perché nel primo giro vi à ̈ la transizione dalla stampa determinata dalla vecchia posizione alla stampa determinata dalla nuova, la lettura del secondo giro à ̈ scartata, perché nel secondo giro la nuova stampa si stabilizza, la lettura del terzo giro à ̈ considerata buona.
Durante la sequenza, la sezione di elaborazione 14 memorizza per ciascun movimento del cilindro cliché 3 la posizione di questo ed il contrasto misurato dall’unità di lettura 7; i dati memorizzati possono essere rappresentati come punti di un piano cartesiano dove l’asse x à ̈ la posizione del cilindro cliché 3 e l’asse y à ̈ il valore del contrasto misurato dall’unità di lettura 7 (si veda grafico di fig. 8).
Considerando il grafico della figura 8, l’unità di elaborazione prende come riferimento due punti: il punto zero, definito dalla posizione del cilindro di stampa e dal contrasto misurato dall’unità di lettura 7, quando non c’à ̈ stampa; e il punto master, definito dalla posizione del cilindro di stampa e dal contrasto misurato dall’unità di lettura 7, quando c’à ̈ massima pressione di stampa. In particolare, l’unità di lettura 7 legge ogni millimetro del materiale stampato, in tutta la larghezza, e, per ogni millimetro di materiale stampato, invia alla sezione di elaborazione 14 un valore rappresentativo della copertura di inchiostro della stampa sul lato operatore della macchina e un valore rappresentativo della copertura di inchiostro della stampa sul lato trasmissione della macchina.
La sezione di elaborazione 14 memorizza i valori della copertura di inchiostro per ogni millimetro di stampa, chiamata anche “copertura di riga†, sia per il lato operatore sia per il lato trasmissione.
Ogni stazione di stampa coinvolta nella stampa esegue una alla volta questa fase.
Fase 4 (figure 4 e 5)
Dopo questa fase costituita dal posizionamento dei cilindri stampa e dalla misura del contrasto della stampa al variare delle posizioni a contatto e quindi delle pressioni di stampa dei cilindri la sezione di elaborazione 14 analizza ed elabora i dati acquisiti cioà ̈ il punto zero, il punto master e i punti intermedi definiti da posizione e contrasto, e calcola automaticamente la posizione e quindi la pressione di stampa del cilindro cliché 3 rispetto al tamburo centrale 2 al fine di ottenere la stampa desiderata.
Per ciascun lato della stampa il sistema prende come riferimento la copertura di riga del punto master del lato operatore e la copertura di riga del punto master lato trasmissione.
Il sistema secondo il trovato calcola la posizione del cilindro cliché 3 rispetto al tamburo centrale 2 per il lato trasmissione e per il lato operatore al fine di ottenere la stampa ottimale, come quella posizione che presenta la massima diminuzione di pressione possibile rispetto a quella del punto master senza però determinare una diminuzione significativa di copertura su nessuna delle righe rilevate al punto master.
In alternativa à ̈ possibile partire dal punto zero e rilevare quando il grado di copertura non aumenta più.
Fase 5
La sezione di comando 15 comanda al cilindro stampa cliché 3 di muoversi alle posizioni calcolate dalla sezione di elaborazione 14 per ottenere la stampa desiderata.
Lo stesso procedimento sopra descritto può essere eseguito anche per determinare le pressioni di stampa corrette tra cilindro anilox 4 e cilindro cliché 3 muovendo prima il cilindro cliché 3 per andare a contatto con il materiale quindi muovere a step il cilindro anilox 4 dalla posizione di non contatto con il cilindro cliché (condizione di contrasto minimo) alla posizione di massima pressione di contatto (condizione di contrasto massimo) sino a che aumentando la pressione di stampa il contrasto misurato dall’unità di lettura 7 sensore non varia più apprezzabilmente.
Il procedimento di controllo delle pressioni di stampa secondo il trovato prevede quindi l’analisi e la elaborazione dei dati e il calcolo delle nuove posizioni solo una volta, al termine della fase 3, anziché ad ogni nuovo posizionamento, come avviene nella tecnica nota.
Il vantaggio à ̈ un procedimento più semplice e veloce che produce meno scarto di stampa.
Anche a tal fine, l’unità di lettura 7 à ̈ posizionata subito dopo la stampa in uscita dal tamburo centrale 2 e prima del forno di essicazione.
Sempre tal fine, à ̈ opportuno che il procedimento di controllo delle pressioni di stampa secondo il trovato ed in particolare la sequenza di movimenti predefiniti dei cilindri stampa abbia inizio dal punto in cui il cilindro cliché 3 sfiora il materiale di stampa 8 avvolto attorno al tamburo centrale 2 e il cilindro anilox 4 sfiora il cilindro cliché 4; questo punto à ̈ denominato punto di “kiss†.
Si à ̈ in pratica constatato come il sistema ed il procedimento secondo il trovato assolvano pienamente il compito e gli scopi prefissati.
Il sistema e procedimento così concepiti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di regolazione e controllo delle pressioni dei cilindri di stampa di una macchina da stampa flessografica, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una unità di lettura (7) atta ad essere posizionata in corrispondenza dei cilindri di stampa (3, 4) della macchina da stampa, detta unità di lettura (7) essendo atta a rilevare il contrasto della stampa sul materiale di stampa (8) avvolto attorno al tamburo centrale (2) della macchina da stampa, detta unità di lettura (7) essendo collegata ad una unità di elaborazione e controllo (10) che à ̈ in grado di determinare e comandare, in funzione del contrasto rilevato da detta unità di lettura (7), il posizionamento dei cilindri di stampa (3, 4) rispetto a detto tamburo centrale (2) per ottenere la stampa desiderata.
  2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità di lettura (7) à ̈ in grado di leggere su tutta la larghezza di stampa e a misurare la quantità di stampa sul materiale di stampa (8) rispetto al suo fondo, detta quantità corrispondendo a detto contrasto.
  3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un cliché virtuale (12) connesso a detta unità di elaborazione e controllo (10).
  4. 4. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cliché virtuale (12) à ̈ sincrono con tutti i cilindri di stampa (3, 4) della macchina da stampa flessografica.
  5. 5. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione e controllo (10) comanda lo spostamento del cilindro cliché (3) rispetto al tamburo centrale (2) e lo spostamento del cilindro anilox (4) rispetto al cilindro cliché (3).
  6. 6. Procedimento di controllo delle pressioni di stampa per una macchina da stampa flessografica, mediante un sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: 1) inserire dalla postazione di comando i dati del nuovo lavoro come ad esempio il formato di stampa, il tipo di materiale da stampare, le stazioni di stampa coinvolte, il colore presente su ogni stazione, ecc.; 2) far marciare la macchina alla velocità in cui avviene il procedimento di controllo delle pressioni di stampa e misurare il contrasto del materiale di stampa (8) senza la stampa da parte di una unità di lettura (7); 3) effettuare una sequenza di movimenti a step del cilindro cliché (3) rispetto al tamburo centrale (2) o anche del cilindro anilox (4) rispetto al cilindro cliché (3), per andare a contatto in stampa a differenti pressioni di stampa, e misurare il contrasto della stampa tramite l'unità di lettura (7); 4) al termine della sequenza di movimenti e delle relative misure del contrasto, determinare, tramite una unità di elaborazione e controllo (10), le posizioni del cilindro cliché (3) e del cilindro anilox (4), al fine di ottenere la stampa desiderata.
  7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la fase che consiste nel muovere detti cilindri di stampa (3, 4) rispetto a detto tamburo centrale (2) viene eseguita a partire da un punto di zero o punto di kiss, assunto come il punto in corrispondenza del quale il cilindro cliché (3) contatta il materiale di stampa (8) o il cilindro anilox (4) contatta il cilindro cliché (3).
  8. 8. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il movimento del cilindro cliché (3) rispetto al tamburo centrale (2) e del cilindro anilox (4) rispetto al cilindro cliché (3) à ̈ fatto con una sequenza di movimenti a passi predeterminati, definiti da quote rispetto a detto punto di zero o punto di kiss.
  9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto punto di zero o punto di kiss à ̈ il punto in cui detto cilindro cliché (3) inizia ad andare in contatto con detto materiale di stampa (8) posizionato su detto tamburo centrale (2) o il punto in cui detto cilindro anilox (4) inizia ad andare in contatto con detto cilindro cliché (3).
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