Химические процессы в увлажняющем аппарате. (стр. 1 из 10)
В апрельском номере журнала "Курсив" была опубликована моя статья "Вспомогательные операции - это не те, которые помогают, а те, которые мешают", посвященная автоматизации вспомогательных операций в процессе офсетной печати. Статья, предлагаемая Вашему вниманию на этот раз, является логическим продолжением этой темы. В ней речь пойдет о системах управления качеством печати. Начнем с систем, основным назначением которых является достижение и удержание высокого качества печатной продукции. Понятие качества многогранно, это удерживание необходимого цветового тона изображения по площади отпечатка и на протяжении тиража, отсутствие марашек, царапин, тенения и т.п., а также постоянное поддержание точного совмещения цветов на печатных оттисках. Рассмотрим по порядку эти параметры качества, а также системы, автоматизирующие контроль за ними. Системы, действующие через увлажняющий аппаратКлючевым моментом для получения хороших отпечатков является поддержание стабильного водно-красочного баланса на поверхности печатной формы. Для достижения этой цели важно постоянство подачи и состава увлажняющего раствора. Этой теме была посвящена одна из прошлых моих статей в журнале Курсив (#_, 1997г. "Химическая реакция в печатной машине"). Напомним основные требования: жесткость пропорций, минимально-возможное количество компонентов, особенно увлажняющего раствора, стабильность подачи и состав увлажняющего раствора и краски. Для многих уже не новость, что высококачественную полноцветную продукцию невозможно получить без систем рециркуляции увлажняющего раствора. Ввиду широкого распространения таких аппаратов мы не будем подробно рассматривать их устройства. Скажем лишь, что увлажняющий раствор в таких машинах не пополняется из бутылок увлажнения, а циркулирует через специальные системы с баками большой емкости (не менее 20 л), постоянно фильтруется и охлаждается до оптимальной рабочей температуры.  Рис 1. Системы рециркуляции увлажняющего раствора Наиболее развитые устройства, имеют в своем составе подсистемы автоматического поддержания концентрации спиртовых добавок, кислотности и электропроводности увлажняющего раствора. Перечисленные узлы приведены в порядке возрастания их стоимости и, соответственно, частоты практического использования. Рециркуляционные аппараты не влияют прямым образом на поддержание необходимого водно-красочного балланса, но, обеспечивая постоянство состава увлажнения, его чистоту и температуру в рабочей зоне вносят свой вклад в стабильность печатного процесса. Автоматическое дозирование подачи увлажненияТеперь рассмотрим системы, автоматически регулирующие подачу увлажнения на печатную форму. Такие системы обязательно должны иметь устройства обратной связи, и менять параметры своей работы в зависимости от текущей ситуации на печатной форме или печатном оттиске. Существуют схемы получающие информацию от формного цилиндра, они действуют быстрее и стоят дешевле, а также системы, имеющие датчики на ПВУ (приемно-выводном устройстве) и контролирующие выходящие оттиски. Эти механизмы работают точнее и учитывают все компоненты печатного процесса (в том числе качество офсетного полотна и бумаги). Наиболее простые системы не имеют электронных компонентов и действуют за счет физико-химических процессов на поверхностях увлажняющих валиков. Для примера рассмотрим одну из таких систем увлажнения - Crestline, созданную американской фирмой Accel Graphics.  Рис 2. Система увлажнения Crestline Система Crestline является системой пленочного увлажнения прямого действия (см. рис 2). В ней увлажняющие валики не касаются валиков красочного аппарата, за счет чего можно подавать воду или краску независимо друг от друга. Отличительной особенностью этой системы является ее саморегулируемость при одновременной подаче на форму краски и увлажняющего раствора. Валики увлажняющего аппарата сделаны из специальной резины, которая в сухом виде не смачивается водой и не способна передавать увлажняющий раствор от дуктора к форме. Но, офсетная краска, попадая на поверхность этих валиков, меняет их гидрофильность и способствует нормальной передаче влаги. Причем гидрофильная способность напрямую зависит от количества краски на этих валиках. Надеюсь, читатели уже догадались о схеме работы такой системы. При резком увеличении подачи краски, на поверхности печатной формы скапливается много краски и нарушается водно-красочный баланс, что приводит к увеличению количества краски сначала на накатном, а затем и на других увлажняющих валиках. Гидрофильная способность этих валиков увеличивается, что ведет к увеличению подачи увлажняющего раствора. Таким образом предотвращается закатывание пробельных элементов на форме, и водно-красочный баланс автоматически приходит в норму. Аналогично система реагирует и на изменение подачи краски в меньшую сторону и так же самостоятельно уменьшает подачу увлажнения. Тем самым подача увлажняющего раствора автоматически регулируется, поддерживая стабильность работы. За счет этого печатник может сконцентрироваться на более важных операциях, и меньше отвлекается на регулирование цветового тона на отпечатке. При необходимости, остается возможность регулирования подачи воды вручную, за счет изменения зазоров между валиками. Эта оригинальная система применяется на печатных машинах Ryobi 3300CR, 3302C. Разработаны модификации этой системы для установки на машины ABDick, Hamada, Multi, Toko и Heidelberg GTO. Система ААССледующим рассмотрим наиболее современное устройство, ААС (Aqua Automatic System), созданное японской фирмой Ryobi. Это компьютеризированная система, предназначенная для автоматического поддержания толщины водной пленки на форме, была создана в 1996 году.  Рис 3. Система автоматического поддержания водно-красочного балланса Ryobi ААС Система имеет электронный датчик, расположенные вблизи формного цилиндра печатной машины. С его помощью во время печати непрерывно контролируется количество влаги на алюминиевой поверхности печатной формы. Чувствительность этого датчика такова, что регистрируются изменения толщины водной пленки на сотые доли миллиметра. Значение этой толщина постоянно высвечивается на цифровом дисплее. Таким образом мы получаем инструмент, достоверно информирующий печатника об одном из параметров печатного процесса (напомним, что на традиционных печатных машинах довольствуются лишь показаниями скорости вращения дукторного или дозурующих увлажняющих валов). При запусках печатных машин с этой системой наблюдался устойчивый процесс печати с мизерной подачей увлажняющего раствора. Форма казалась абсолютно сухой, но в тоже время шла нормальная печать без тенения и марашек на оттисках. Кроме точного измерения, система ААС может автоматически регулировать подачу увлажнения. В электронном блоке управления, в зависимости от показаний датчика толщины водной пленки, вырабатываются командные импульсы на изменение скорости вращения дозирующего валика увлажняющего аппарата. За счет этого, во время работы печатнику достаточно один раз выйти при приладке на необходимый цветовой тон и включить автоматику, как система запомнит необходимое для работы количество увлажнения и будет в дальнейшем самостоятельно его поддерживать. Причем заметьте, что система реагирует быстрее, чем формный цилиндр успевает сделать один оборот, за счет этого моментально устраняются изменения водно-красочного баланса. Причины же возникновения дисбалланса окружают нас со всех сторон. Это может быть увеличение или уменьшение скорости работы машины, подача другой бумаги с иными свойствами поверхности, изменение температуры поверхности валиков и формы, влажности и температуры окружающей среды (возникающие даже при открывании дверей или форточек в производственном помещении), т.е. факторы, реально встречающие при печати тиражей в любых типографиях. Так как система основывается на измерениях в конечном звене подачи увлажнения, она корректирует даже неоднородность состава увлажняющего раствора, вызывающие изменение ее поверхностного натяжения и смачивающей способности. Системы, действующие на красочный аппаратВ устройствах, действующих через увлажняющий аппарат, как правило, контролировался лишь один параметр - количество подаваемого увлажняющего раствора. Перед системами, влияющими на красочный аппарат, стоит более сложная задача. Это не только регулирование общей подачей краски, но и зональное изменение ее по ширине изображения. Многие, наверное, помнят традиционные винты на красочном ящике, положение которых приходиться устанавливать перед печатью каждого тиража. Перед тем, как рассматривать подробные реализации различных систем, попробуем сформулировать задачу, стоящую перед нами, и вычленить отдельные функции, которые необходимо автоматизировать. Удобство управленияВо-первых, необходимо обеспечить удобство зонной регулировки краски, ведь регулировка краски с помощью винтов, не имеющих даже примитивной шкалы, занимает много времени и потерь бумаги. Удобнее, если каждый регулировочный винт имеет круговую шкалу. Еще более приятно работать с ползунковыми регуляторами, тогда процесс выставления краски по этим линейкам занимает меньше времени. Следующим этапом усовершенствования этого процесса можно назвать применение специальных выносных пультов управления. С их использованием, весь процесс регулирования сводиться лишь к нажатию нескольких клавиш, а исполнительные механизмы в виде отдельных серводвигателей на каждом сегменте красочных ножей сделают все сами. Такие пульты устанавливаются вблизи приемно-выводного устройства (ПВУ) машины, и печатник имеет возможность, не сходя с места, регулировать краску на всех секциях большой машины и в то же время наблюдать за выходящей продукцией. Картина с печатниками, бегающими вдоль длинной машины между секциями и приемкой, уходит в прошлое. Сейчас не только четырехкрасочные, но и двухкрасочные машины большого формата оснащаются таким устройством штатно. На сегодняшний день практически каждый производитель тяжелой техники имеет выносной пульт управления (Komori - PQS, Heidelberg - CPTronic, Rolland - PECOM, KBA - Ergotronic с встроенной Colortronic, Polly - INKFLOW). Для примера, рассмотрим устройство PCS (Printing Control System) от фирмы Ryobi.   Рис 4. Выносные пульты управления Такие пульты, как правило, имеют подставку для расположения полученного с машины оттиска и цветопробы оригинала, специальное освещение в этой зоне, а также ряд клавиш для изменения подачи краски в каждом сегменте. Многие пульты позволяют изменять высоту рабочей поверхности, ее наклон и оснащены дополнительными предметами, такими как шкафы и полки для образцов, лампы и т.п. Для контроля изменений подачи краски над каждой парой клавиш расположены цифровые дисплеи или электронные шкалы контроля. Отдельными клавишами изменяется общая подача краски и выбирается регулируемая секция печатной машины. Положительными сторонами такого устройства, во-первых, является наглядность процесса, так как необходимые клавиши расположены прямо под оттиском с печатной машины, и, во-вторых, большая точность таких регулировок. Значение могут меняться от 0 до 99 для каждого сегмента, что невозможно достигнуть на шкалах ручных регуляторов красочных ящиков. Дополнительными удобствами выносного пульта является также возможность записывать полученные настройки на дискету и использовать повторно при выполнении этого заказа. Также можно программировать и держать в электронной памяти устройства цветовые профили под заданные марки красок и используемых бумаг, и одним нажатием перестраиваться к необходимым материалам. В этом же режиме можно менять параметры светлых, темных или полутоновых участков изображения, пользуясь стандартными профилями. Например, бывают ситуации, когда надо осветлить темные участки изображения, не трогая полутонов и бликов. В этом случае электроника, делает более мягкие и правильные коррективы. Часто такой пульт позволяет дистанционно выполнять приводку изображений. Зонная регулировка подачи краскиВо-вторых, рассмотрим устройства, которые автоматически выполняли бы работу печатника по настройки подачи краски. Рассмотренные выше примеры лишь механизировали труд печатника, и облегчали удобство зонной регулировки. Попыток создать устройства облегчающие процесс начального выставления подачи краски по ширине изображения, было много. Есть чисто программные реализации, когда, обрабатывая Poscript-файл, получают ряд чисел, характеризующих необходимую зависимость. Ведь с математической точки зрения этот процесс прост: для этого необходимо поделить изображение на вертикальные полоски по числу красочных винтов (или сегментов) и проинтегрировать количество печатных элементов в каждой из получившихся полосок. Далее получившиеся значения необходимо нормализовать, т.е. привести их к требуемому диапазону, например от 0 до 100, (процесс, также не занимающий много вычислений) и вывести их на дисплей или принтер. На самом деле, конечно, не все так просто, ведь при этом не учитываются особенности ФНА, формных процессов и т.п., их влияние на конечный результат. Также процесс получения данных со станции верстки невозможен при использовании составной фотоформы, когда оригиналом для печатной формы служат несколько смонтированных пленок. Сейчас мы не будем углубляться в возникающие сложности и способы их решения. На сегодняшний день находят применение другие, может быть дорогие, но и более надежные и отлаженные способы решения данной задачи. Оригиналом для считывающих устройств можно использовать готовые печатные формы. Главным компонентом таких систем (Komori - PSS, Heidelberg - CPC3, Rolland - EPS, КВА - Scantronic, Ryobi - DEMIA, и др.) является специальный сканер.  Рис 5. Сканеры печатных форм DEMIA, PSS В такой прибор вставляется готовая печатная форма, затем задается количество сегментов красочных ножей на используемой печатной машине и нажимается клавиша "Старт". Сканирующая линейка проезжает над нашей пластиной, и полученные данные отображаются на дисплее или распечатываются с помощью встроенного в прибор принтера. Дальнейшие действия оператора понятны, он либо выставляет необходимые регулировки вручную на красочном ящике, либо на дисплее выносного пульта управления. В случае же использования пульта и сканера одной фирмы-производителя, и вовсе процедура сводиться лишь к переноске дискеты от одного устройства к другому или соединения этих устройств кабелем. В заключение же этого подраздела рассмотрим устройство, которое не только облегчает процесс начальной подготовки красочного аппарата к работе, но и автоматизирует процесс регулирования подачи краски во время печати тиража. Система PDC-S, разработанная японской фирмой Komori, представляет собой выносной пульт управления, имеющий встроенный спектроденситометр.   Рис 6. Система контроля подачи краски PDC-S (от Komori и Ryobi)Сначала этой системе дают настроиться, прочитав данные со цветопробы или Poscript-файла. Далее весь процесс регулирования краски сводиться к размещению время от времени на выносной пульт управления печатного оттисков, полученного во время тиража, и нажатия клавиш. Над бумагой проезжает считывающая головка денситометра, которая снимает информацию со специальной шкалы, размещенной на кромке листа. По необходимости, электроника дает команды на сервоприводы красочных ножей и корректирует подачу краски. Шкалы, в электронном виде, поставляются вместе с машиной и могут размещаться как в "голове", так и в "хвосте" изображения. Подобные системы есть почти у всех производителей печатных машин. Совмещение изображений на печатном оттискеТеперь заглянем на другой аспект качества продукции и рассмотрим устройства облегчающие получение точного совмещения цветоделенных изображений на печатном оттиске. В данном подразделе мы не будем обсуждать разницу между одно-, двух- и четырех красочными печатными машинами и говорить о различных системах равнения бумаги и схемах ее проводки. Считаем, что наша машина работает идеально и выдерживает все допуски по этому критерию. Взглянем на весь процесс получения и работы с печатными формами в целом. Неотъемлемой частью машин для печати высококачественной продукции является системы штифтовой приводки. Основные составляющие таких систем и рабочие операции широко известны, но все же, пусть не обижаются на меня опытные полиграфисты, позволю себе повторить их и рассказать о технологии работы с формным оборудованием. Исходным материалом для изготовления офсетных форм являются фотоформы, получаемые после компьютерной верстке на фотонаборных автоматах. Неотъемлемой частью процесса является монтаж пленок, который выполняется на специальном столе с нижней подсветкой. Контроль точности совмещения выполняется на этом этапе визуально с помощью лупы. При этом технология работы выглядит так:
 Рис 7. Прецизионный перфоратор печатных форм, использующий в качестве базы кресты совмещения изображений С его помощью достаточно навести с помощью клавиш специальные оптические прицелы на два противоположных креста совмещения изображения (для точного перемещения используются серводвигатели с шагом 0.01 мм) и нажать клавишу, как форма автоматически переместиться в горизонтальном, вертикальном и угловом направлении и перфорируется в необходимой точке. Применяются и более дешевые механические перфораторы (например, RP220 у той же фирмы Ryobi или у других производителей), использующие тот же принцип. Системы контроля печатных оттисковОбзор различных автоматических систем печатной техники завершаем рассмотрением сложнейших систем контроля выходных оттисков. Фирма Heidelberg производит специальные системы, основанные на стробоскопическом эффекте. Принцип их действия заключается в считывании заданных участков оттисков во время печати и дискретном выводе полученного изображения на телеэкран. В результате этого, на работающей с большой скоростью печатной машине, мы видим статическое изображение фрагментов изображения. Чаще всего, такому наблюдению подвергаются кресты совмещения и другие критические участки. За счет этого некоторые операции, такие как тонкая приводка или управление подачей краски и увлажнения можно производить без остановки машины. Кроме этого, на последних модификациях машин SM-74 и SM-102 начала использоваться система Autoregister CPC-4. Считывающие датчики на передаточных цилиндрах машины настраиваются на две центральные метки совмещения и отслеживают совмещение разных красок на печатном оттиске. Если обнаруживается неприводка, то автоматически дается команда на радиальное или осевое смещение цилиндров и дисбалланс устраняется. Команда на корректировку вырабатывается после прохождения каждого листа бумаги. За счет этого, расположения цветов на изображении постоянно колеблется с мизерной амплитудой (сотые доли миллимитра) около точного значения. Таким образом эта система с обратной связью постоянно контролирует качество продукции. Более развитая система PQA, установленная на печатных машинах Komori Lithrone, не только отслеживает фрагменты изображений, но и может анализировать содержимое всей картинки в целом. Эта система сканирует запечатанные листы и мгновенно сравнивает каждый лист с электронным отпечатком подписного оригинала, хранящимся в его памяти, определяя, например, марашки, капли воды на оттиске, тенение, отмарывание, царапины, несовмещение красок и дефекты бумаги. Такое устройство устанавливается на машины, имеющие два приемных стапеля (см. выше), и может производить сортировку печатных листов. В случае возможности устранения дефекта, например если идет рассовмещении красок, система автоматически исправляет дефект, если же идут трудно устранимые проблемы, то машина сигнализирует об этом печатнику, показывая на экране место их возникновения. Качественная продукция укладывается в основной стапель, а отбраковка во вспомогательный (рис 10, предыдущей статьи).  Рис 8. Камеры автоматического контроля качества Упрощенная система контроля качества, Qualitronic, снабженная ССD-видеокамерами, и подающая звуковые сигналы при браке, есть также у фирмы KBA-Planeta. Она в случае брака останавливает печать тиража или отмечает испорченные листы. Сейчас дело осталось лишь в создании системы, которая бы наряду с обнаружением неисправности, еще и устраняла бы причины самых разных проблем, например, регулировала бы приводку (о чем уже говорилось выше); подачу краски и увлажнения по зонам, подобно системам PDC-S, только на ходу; устраняла бы марашки и т.п. Учитывая, что прогресс остановить невозможно, даже такие фантастические системы вполне могут появиться в будущем. Комплексная автоматизацияВ статье об автоматизации отдельных печатных машин было бы неуместно говорить о комплексной автоматизации печатных цехов. Все рассмотренные выше автоматические устройства печатных машин значительно облегчают условия труда печатника и позволяют достигнуть наивысшего качества и производительности оборудования. Но в случае их комплексного применения эффект увеличивается многократно. Централизованные системы управления, основанные на новейших электронных технологиях, дают максимальную продуктивность и прибыльность производства. Сегодня у фирм Polland, KBA, и Komori существуют законченные решения создания автоматизированного производства печатной продукции. В этом случае всеми процессами, происходящими в производственных помещениях руководит одна центральная вычислительная машина. Система совместно предлагаемая фирмами Rolland и Scitex называется PEM-PECOM (Process Electronic Management), KBA - OPERA (OPen ERgonomic Automatic system), Komori - PAI (Print Automatic Integration System). Центральная ЭВМ в реальном времени руководит всеми процессами, локальная сеть доносит ее команды и возвращает данные о текущей ситуации на участках верстки, изготовления форм, печатном и финишном цеху. Рассмотрим подобнее новейший комплекс от Komori - печатный цех будущего Printroom 2000 на базе машин Lithrone, презентация которой была 17 апреля 1997 г. в европейской штаб-квартире фирмы в г. Утрехте (Нидерланды). Со станций верстки электронное изображение направляется на интегрированную систему вывода пленок, металлических печатных форм и цветопробы PTP. Паралельно с этим, данные об изображении поступают на пульт управления печатной машины и автоматически выставляется зональная подача краски, настраивается спектроденситометр PDC-S и система контроля качества продукции PQA. Печатная машина готовиться к предстоящей работе: смываются красочные валики и цилиндры, раскатывается необходимая краска, снимаются старые формы и т.п. По данным, из центральной ЭВМ на систему AMR (Automated Make-Ready) автоматически настраиваются механизмы проводки и равнения бумаги, выставляются необходимые зазоры между цилиндрами. Связующим звеном всех этих узлов является внутренняя закрытая локальная сеть K-LAN. Оператору остается лишь вложить автоматически приготовленные печатные формы в приемные лотки и подкатить к самонакладу необходимую бумагу. Приладка выполняется в полуавтоматическом режиме, машина сама добивается необходимого совмещения и по оттискам, расположенным на пульте управления с системой PDC-S регулирует необходимую подачу краски и увлажнения. После печати тиража, машина снимает с себя формы, смывает офсетные и печатные цилиндры. Постоянно ведется контроль за всеми процессами, происходящими в типографии. Отслеживается техническое состояние оборудования, качество печатной продукции, система оперативно решает или сигнализирует о возникающих нештатных ситуациях, предлагая методы решения проблемы. Информация дублируется на мониторах управления печатной машины и в центре управления производством. Иногда эти системы интегрируют в сложные программные комплексы управлением производства. Так например система PAI (Komori) используется совместно с программой KEREN (AHD System). В этом варианте система кроме управления производством, ведет прием и размещение заказов, учет бумаги и других расходных материалов, занимается выписыванием бухгалтерских счетов и накладных актов. Программа контролирует загруженность каждой единицы оборудования, дает оперативные ответы на любые производственные вопросы и делает необходимые отчеты. Цифровая передача данных позволяет освободить руководящий и рабочий персонал от административной деятельности, уменьшает горы бумаг на столах менеджеров. Вся электронная информация, заведенная один раз в систему, может использоваться для повторных заказов и для анализа работы типографии. К сожалению, пока такие проекты для руководителей отечественных полиграфических предприятий лишь мечты: автоматизированных производств в нашей стране нет. Но учитывая растущие темпы перевооружения полиграфических производств, и насущную необходимость в таких комплексах, можно надеяться, что они рано или поздно появляться. По крайней мере, программные реализации систем автоматического управления полиграфическим предприятием уже используются в некоторых типографиях России.  Рис 9. Автоматизированный печатных цех ЗаключениеВ заключении, хочется сказать несколько общих слов о написанной статье. Источниками информации для меня служили опыт работы по обслуживанию печатной техники, общение с представителями фирм, производящих и поставляющих это оборудование, техническая документация, бюллетени и другие материалы. Если Вы заметите некоторые неточности, виной тому не моя тенденциозность, а недостаток информации об автоматических устройствах некоторых производителей. Целью публикации был обзор известных мне систем автоматизации печатного оборудования и желание познакомить наших полиграфистов с новыми веяниями в этой отрасли. Если у кого возникнет желание дополнить или исправить эту информацию, я жду Ваших откликов. 15 апреля 1998 г. |
| Новости  | |
 | Оборудование Ryobi и Horizon выводит «Ви...[8 февраля 2005 г.] |
 | RYOBI 750 – непревзойденное качество кар...[13 февраля 2004 г.] |
 | Новинки Ryobi на выставке IGAS-2003[22 октября 2003 г.] |
 | АПОСТРОФ ПРИНТ на 7-ой выставке-семинаре...[15 сентября 2003 г.] |
 | Новая международная награда печатных маш...[27 августа 2003 г.] |
 | Автоматизация – европейский подход[1 августа 2003 г.] |
 | Японский сертификат для российской типог...[28 июля 2003 г.] |
 | Сакура зацвела для российских полиграфис...[9 апреля 2003 г.] |
 | Ryobi 522HE - новая модель бестселлеров ...[10 июня 2002 г.] |
 | Выставка 'Полиграфиздат-2002. Реклама. Д...[3 июня 2002 г.] |
| Все новости » | |
| Статьи | |
 | Положительная частица НЕ от Ryobi |
 | Ryobi: большие возможности небольшого фо... |
 | Полиграфическое оборудование second hand |
 | Безграничная модернизация |
 | Печатная машина для 'благородной' продук... |
 | KOMPAC - новое поколение увлажняющих апп... |
 | Печатная форма с лазерного принтера |
 | RYOBI 3304НА – традиционный офсет для ци... |
 | HXX - новое сочетание в малом офсете |
| Учитель, научи ученика, чтоб было у кого... | |
 | Учитель, научи ученика, чтоб было у кого... |
 | Цифровая печать - панацея или фетиш? |
 | Новейшая история оперативной полиграфии ... |
 | Салоны оперативной полиграфии. |
 | Химические процессы в увлажняющем аппара... |
| Cтанет ли гиподинамия профессиональным з... | |
| Вспомогательные операции - это не те, ко... | |
| Все статьи » | |
Вспомогательные операции - это не те, которые помогают, а те, которые мешают.Самые сильные ощущения при буксировке бечевой испытываешь, когда лодку тянут барышни:Для того, чтобы тянуть бечеву, необходимо не менее трех барышень: две тянут веревку, а третья прыгает вокруг них и заливается смехом.Джером К. Джером "Трое в лодке, не считая собаки" ВведениеНе помню, кто именно сказал крылатую фразу, что лень является основным двигателем прогресса, но могу с этим согласиться. У многих ученых и конструкторов, часто первым толчком к изобретению служит желание упростить какую-либо работу или действие. Там где большинство, не задумываясь, выполняет рутинную работу, у этих людей возникает желание облегчить жизнь всем. Наверняка именно так были изобретены в свое время колесо, самолет, электричество, радио, посудомоющая машина и дистанционный пульт управления телевизора. В данной статье мы не будем рассматривать все открытия, созданные за время существования человечества, акцентируем внимание лишь на тех изобретениях, которые облегчают физические действия человека, все то, что можно назвать одним словом - автоматизация рабочих процессов. Процесс автоматизации труда начался еще с первобытных времен, когда люди перекладывали тяжелые физические операции на плечи своих помощников. Сначала это были домашние животные и примитивные приспособления. Затем по мере появления более сложных задач, когда приручать было уже некого, начали появляться различные механизмы и машины. Прогресс шел ускоряющими темпами, и сейчас мы живем уже в то время, когда без участия человека работают автоматические производственные линии и роботоризированные цеха, выполняющие самостоятельно не только механические функции, но и умеющих принимать логические решения. Дело дошло до того, что некоторые фантасты уже пугают перспективами уничтожения человечества в борьбе с машинами, имеющими искуственный интеллект. Конкретнее, речь пойдет о последних новинках и изобретениях в области печатного дела. Поговорим об автоматизации отдельных производственных операции и всего рабочего процесса в целом. Рассмотрим, чего же достигли на этом поприще создатели современного печатного оборудования и сделать прогнозы, какие изобретения можно ожидать в скором и отдаленном будущем. Скажем сразу, что пока разительных, революционных перемен в печатном оборудовании, в отличие, например, от издательского и допечатного секторов, не было. Цифровые печатные машины, о которых в последнее время выходит много публикаций, здесь рассматриваться не будут, ввиду ограниченности сферы их применения и малым распространением. Ограничим рамки статьи традиционным типографским оборудованием. В этой области, наверное, последним значительным открытием со времен появления гутенберговской машины стало появление и широкое распространение офсетного способа печати. Причем этот момент был уже полвека назад. Посмотрим, как далеко ушла сегодняшняя печатная индустрия и что может противопоставить современный печатный станок тому же старенькому Romayor-у, который до сих пор, вот уже несколько десятилетий верой и правдой служит многим нашим полиграфическим предприятиям. Хочется сразу оговориться, что целью этой статьи не ставиться задача дискредитировать старую технику. Ведь по надежности и ресурсу выработки тем же Romayor, Dominant или, скажем, Heilelberg GTO, которые выпускаются уже четверть века нет и не будет равных. Но в современных условиях наряду с критериями надежности на десятилетия, от оборудования требуются и некоторые другие производственные параметры. Я имею в виду производительность, качество продукции, ее рентабельность и т.п. Действительно, ведь полиграфия, это не космонавтика, где до сих пор летают на королевских носителях, из-за того, что любое усовершенствование грозит снизить безопасность полетов. Это осознают все производители полиграфической техники и каждая вновь созданная единица несет в себе все больше автоматических систем, облегчающих жизнь печатникам и повышающих качество продукции и производительность машин. Раньше, да и сейчас в некоторых типографиях, имеющих старое оборудованием, руководство буквально "молилось" на опытных печатников, от настроения которых зачастую зависело качество продукции и оперативность ее изготовления. Помню, как один директор хвалился своим работником: "Он творит чудеса взаимодействия с машиной, ему достаточно, взглянув на оригинал изображения, разок прикоснуться к винтам регулирования краски, как оттиски выходят один к одному, даже с помощью денситометра невозможно найти разницу с цветопробой. Другие печатники на той же машине по часу выходят на необходимый режим и переводят кучу бумаги в макулатуру". Конечно хорошо, когда у фирмы есть такие работники, но что случиться, если этот печатник заболеет или вовсе уволиться? Положение дела, когда сотрудники работают на грани шаманства является скорее минусом, чем плюсом, т.к. это подрывает стабильность и плановость производства. Если процессы трудно измерить и запрограммировать, описав необходимые рабочие действия, то язык не поворачивается назвать это надежным производством. Время, когда качество продукции и производительность печатной машины целиком зависело от мастерства и настроения оператора постепенно уходит. Хотя требование в хороших печатниках будет всегда, на современных машинах, снабженных множеством автоматических устройств, процент выхода качественной продукции уже в меньшей мере зависит от стажа и опыта работников, обслуживающих это оборудование. Мы рассмотрим по порядку дополнительные устройства и системы, устанавливаемые на печатные машины для облегчения труда персонала, автоматизации и ускорения рабочих операций, а также достижения максимального качества и повышения стабильности работы оборудования. Автоматизация рабочих процессовУправление печатной машинойСначала поговорим об органах управления печатными машинами. Именно они первыми бросаются в глаза при сравнении современного оборудования со старым. Например, маленькие клавиши и сенсоры управления, гладкие обтекаемые формы Heidelberg SM или Ryobi 520X разительно отличаются от GTO или Domiant. Причем на новых машинах автоматизированы не только процедуры включения натиска, но даже приводка осуществляется посредством клавиш. Поговорим об этом Если формный участок не оснащен устройством CtP или прецизионным перфоратором печатных форм, использующий в качестве базы кресты совмещения изображений, то некоторые неточности в изготовлении офсетных форм останутся и не избежать приводочных операций перед печатью. Новейшие печатные печатной машине имеют, как правило, устройства дистанционного управления приладками. Органы управления выполнены в виде клавиш и цифровых дисплеев и, при работе с такими устройствами, процедура приладки сводиться лишь к замеру с помощью лупы со шкалой, величины расхождения между крестами разных цветов и вводу этих цифровых значений с клавиатуры. После этого серводвигатели автоматически смещают формный цилиндр и передние упоры равнения бумаги в заданное положение. Наиболее сложно реализуем процесс угловой приводки, но сейчас существуют устройства, решающие и эту задачу.   Рис 1. Пульты управления приводкойПодобное устройство может быть расположено как на встроенном пульте управления печатной машины, так и иметь вид отдельно стоящего выносного пульта. Рисунок устройства управления печатной машины Ryobi 522HXX приводится, чтобы показать наглядность и интуитивность управления современной печатной машиной. Для достижения точного совмещения, необходимо задать растояние между двумя противоположными по ширине листа крестами совмещения на печатном оттиске и указать величину смещения цветов в сотых долях миллиметра. Практически уже вторая попытка заканчивается точным совмещением на оттиске. Выносные пульты управления мы рассматривали раньше, обычно эти приборы объединяют как регулировку зонной подачи краски и возможностью стыковки со сканером форм, так и управление смещениями изображений. Смена печатных формСуществуют автоматизированные механизмы, предназначенные для облегчения и ускорения процессов установки печатных форм в машину и выброса отработанных пластин из нее. Как правило, такие устройства (Komori (APC), Heidelberg (Autoplate), Rolland (PPL), KBA, Ryobi и др.) выполняют цикл снятие-установку печатных форм в полуавтоматическом, либо полностью автоматическом режиме в течение всего 2-3 минут на всех секциях печатной машины. В первом случае автоматизируется лишь процесс зажатия и натяжения пластин на формном цилиндре, установку же в штифты выполняет печатник, во втором отрабатывается весь цикл, и работа печатника заключается лишь в укладке в приемный поддон новой формы и удаление снятой. Точность установки формы лежит в пределах 0.05 мм, что вполне достаточно для того, чтобы начать печатание большинства работ без дополнительной приладки.  Рис 2. Система автоматической смены форм Full-APC Сейчас в этой статье рассмотрим лишь одно из таких устройств: систему автоматической смены форм Full-APC от фирмы Komori (рис 2). Для активации работы этой системы от печатника требуется лишь вложить печатные формы в подающие лотки (рис А), это можно сделать во время печати предыдущего тиража, и нажать соотвтствующую клавишу. Машина проверит по специальным меткам правильность расположения форм, при помощи пневмоцилиндров откроет защитный кожух ограждения и подведет загрузчик в рабочую позицию (рис Б). Далее у формного цилиндра откроются клапана зажима формы (рис В), отработанная пластина выдвинется в приемный карман (рис. Г) и запрется там, новая форма из подающего отсека установиться по штифтам в передний захват (рис Д). За счет вращения цилиндра, пластина установиться по месту (рис Е), задняя ее кромка также прижмется к поверхности цилиндра и захватиться клапаном, форма натянется с требуемым усилием (рис Ж). В конце процесса загрузчик вернется в исходное состояние и защитные ограждения также закроются (рис З). Отработанные формы будут скапливаться в приемном кармане и их можно будет удалить как сразу, так и в конце смены.  Рис 3. Процедура автоматической смены форм Скажем лишь, что сейчас такими автоматическими системами оснащаются не только машины, предназначенные для высококачественной печати, но и более простая техника, рассчитанная на работы бизнес класса. Таковыми можно назвать печатные машины Ryobi 3200, Heidelberg QM-46. Особняком стоит одна из разновидностей цифровых печатных машин Heidelberg QM-46DI, которая использует рулонный формный материал, закрепленный внутри формного цилиндра. Здесь формы меняются подобно пленке в фотоаппарате, каждый тираж печатается со своего "кадра", старая же печатная форма автоматически сматывается в приемный рулон.  Рис 4. Система смены печатных форм QM-46DI Автоматическая смывкаДалее рассмотрим системы облегчающие уход за печатной машиной и смену красок перед печатью следующего тиража. Речь пойдет об устройствах автоматической смывки красочных и увлажняющих валиков, а также, формных, офсетных и печатных цилиндров. Начнем с систем, предназначенных для смывки офсетных полотен в печатных машинах. Подобные схемы существуют практически у всех производителей печатной техники, самых разных реализаций. Наиболее простые устройства имеют лишь один щеточный валик, который купается в ванне со смывочным раствором и касается офсетного полотна (встречается на машинах Rolland), более сложные имеют по 3 валика и системы не только промывки, но и протирающие механизмы. Сейчас подробно рассмотрим устройство, устанавливаемое в оборудование фирмы Ryobi. Устройство содержит систему трубопроводов для подвода или слива смывочного раствора, собственно сам смывочный аппарат и электронный пульт управления. Смывочный аппарат состоит из специального корыта, одного поролонового и двух резиновых валиков и рулонов для подачи и смотки протирочной х/б ткани.  Рис 5. Устройство автоматической смывки офсетного полотна. (А - от Roland, Б - от Heidelberg) Процесс очистки офсетного полотна заключается в нанесении смывочного раствора на его поверхность, и протирки его х/б материалом. Работа печатника опять же сводиться лишь к нажатию необходимой клавиши на пульте управления. Для обеспечения эффективной работы можно задать необходимую продолжительность и другие параметры смывки. Интересное устройство устанавливается на печатных машинах Heidelberg. Устройство и принцип действия его понятны из рис 5 Б. Специальная ткань проматывается из одного рулона в другой, касаясь при этом офсетного или печатного цилиндра. Смывочный раствор подается на ее внутреннюю поверхность посредством системы трубопроводов и распылителей. Системы, предназначенные для автоматической смывки красочных аппаратов, встречаются реже, т.к. этот процесс и в обычном режиме достаточно удобен. Обычно смывка происходит в специальный ящик с ракельный ножом. Она заключается в подстыковке этого ракеля к валикам и поливе сверху смывочного раствора из бутылки. Преимущества автоматической смывки начинают сказываться лишь на многосекционных большеформатных машинах.  Рис 6. Автоматическая смывка красочного аппарата На рисунке изображено подобное устройство, установленное на машинах Komori Lithrone. Оно содержит систему трубопроводов для подвода смывки к валикам и пневматическую систему включения ракеля. Отдельно хочу коснуться процесса смывки увлажняющих валиков. Наиболее неудобными в этом плане являются системы типа Molleton, которые содержат валики с тканым покрытием. Разумеется, речь об их смывки на машинах не идет, но можно автоматизировать процесс их промывки в автономных устройствах. Таких устройств выпускается большое множество, некоторые из них используют метод мытья погружением, другие задействуют специальные движущиеся щетки или моют валики струями воды, подающейся под большим давлением. Отжим обычно выполняется вращением валиков с большой скоростью, при этом удаляется не только лишняя влага, но и частицы ворса и твердых включений в чехлы. Скажем лишь, что весь процесс мытья одного комплекта валиков занимает 3-5 минут и результат получается лучше, чем при получасовом мытье их вручную.  Рис 7. Аппарат промывки чехлов увлажняющих валиков Наиболее совершенные системы увлажняющих аппаратов: Alcolor от Heidelberg, Komorimatic, Rollandmatic, RyobiSuperdampener и Ryobimatic от одноименных производителей, не имеют в своем составе валиков с тканым покрытием и содержат специальный подвижный валик-мостик между увлажняющим и красочными аппаратами. За счет этого увлажняющие валики смываются совместно с красочными в автоматическом или полуавтоматическом режимах. Системы для автоматической очистке печатных цилиндров встречаются еще реже, чем устройства смывки валиков. Наверное это неправильно, т.к. обычно подобный процесс, хоть и используется редко, но является очень трудоемким на машинах с посекционной схемой расположения цилиндров из-за сложного доступа к этим узлам. На машинах с планетарным расположением, печатные цилиндры более доступны и необходимость в подобных аппаратах не так актуальна. Но важным преимуществом автоматики остается ускорение работы и чистота производственных процессов. Системы автоматической очистки печатных цилиндров по своему устройству схожи с аппаратами смывки офсетных полотен, поэтому ограничимся лишь констатацией факта их существования и рисунком, не будем рассматривать подробные схемы. Системы проводки бумагиПроцессы загрузки бумаги, подготовки узлов проводки бумаги печатной машины под необходимый формат и толщину листов, а также выемки отпечатанной продукции занимают достаточно много времени, чтобы конструкторы задумались об их автоматизации. Сейчас мы рассмотрим несколько действующих систем, посвященных этой тематике. Подача бумагиПроцесс подачи бумаги начинается с загрузки подающего стола. Сам процесс укладки бумаги в стопу не автоматизирован, но существуют специальные системы, позволяющие вставлять загруженную в стороне стопу в стапель машины. Они состоят из специальных транспортеров и подъемных устройств. Широко распространены так называемые двух стапельные самонаклады, суть этих устройств заключается в следующем: во время печати тиража, когда бумага на самонакладе подходит к концу и подающий стапель поднят высоко вверх, под ним можно установить второй стапельный стол и начать укладку второй порции бумаги. Когда же бумага в первом стапеле закончиться и печатная машина остановиться, весь процесс смены будет заключаться лишь в удалении пустого стола и подъема стопы бумаги на несколько сантиметров вверх. Таким образом, вместо десятков минут, остановка продлиться не более одной минуты. На этом автоматизация загрузки не заканчивается, сейчас существуют печатные машины с системами безостановочной подачей бумаги. Одна из таких, применяемых на машинах Komori, показана на рисунке.  Рис 8. Система безостановочной загрузки бумагой стола самонаклада печатнной машины Принцип ее работы схож с двухкаскадными машинами, но здесь вторая стопа загружается в стороне от основного самонаклада, и по рольгангам подается под первую стопу. Затем под рабочую стопу автоматически вводиться специальный вилочный механизм удержания и из-под нее вынимается пустой стол. Далее, как обычно, поднимается второй стол с загруженной бумагой и убирается удерживающий механизм. Во время всего этого процесса машина не перестает печатать. Все печатные машины имеют датчики контроля двойных листов, на современном оборудовании их несколько разного принципа действия. Если электромеханические датчики хорошо работают с бумагой средней и большой толщины, то электронные имеют приоритет при диагностике тонких листов, т.к. они работают на просвет бумаги ИК-лучами. Одним из плюсов машин с полистной подачей является наличие в них устройств автоматического отсева двойных или отличающихся по толщине листов бумаги. Многие машины кроме датчиков двойных листов имеют еще ряд контрольных механизмов на механизмах равнения, проверяются такие параметры как недовод, перекос бумаги на передних и боковых упорах. Эти устройства также повышают качество печатной продукции и ускоряют время приладки. Итак, стопу мы загрузили, теперь займется подстройкой машины под необходимый формат и толщину бумаги. Опять же наибольшего развития эти системы получили у печатных машины Komori. На серии Lithrone, например, для этого достаточно ввести на пульте управления численные значения размеров листа. После этого все боковые направляющие на самонакладе и ПВУ, ролики и щетки на столе равнения, а также упоры бокового равнения автоматически установятся в необходимые положения. Под толщину бумаги автоматически отрегулируется зазор между печатными и офсетными цилиндрами. Подобные схемы есть и у других производителей. Переворот бумаги в процессе печатиОчень распространеным атрибутом современных машин разных производителей (Komori, Heidelberg, Rolland, KBA, Dominant, Polly) является наличие устройств автоматического переворота листов. На некоторых машинах ставиться несколько устройств между секциями многокрасочной печатной машины. Применение данного механизма позволяет расширить степень гибкости машины без увеличения ее производственных площадей. Переворотный цилиндр может применяться вместо передаточного цилиндра как для односторонней печати, так и для печати с переворотом. В таком случае переключение режимов работы требует некоторого времени на подстройку. Печатные цилиндры, расположенные после устройства переворота имеют специально обработанную поверхность или покрытие, которое препятствует прилипанию на него свежеотпечатанного листа. Кроме этого, под цилиндром переворота и при последующих передачах лист поддерживается воздушной подушкой, которая эффективно защищает его поверхность от царапин. Недостатками подобных устройств является некоторое замедление работы печатной машины с включенным переворотом и более жесткое требование к точной подрезки бумаги. Сам процесс переворота можно разделить на четыре этапа (рис 9).  Рис 9. Цикл переворота листа Сначала система присосов переворачивающего барабана захватывает на ходу заднюю кромку листа (рис. А). Во время поворота системы присосов и клапанов (рис. Б) задняя кромка листа прочно удерживается присосами и далее передается на зажимы барабана (рис В). После этого лист идет как и при обычном процессе, удерживаясь в зажимах барабана, с той лишь разницей, что он идет задом наперед и печатной стороной внутри (рис. Г). Процесс заканчивается передачей бумаги в клапана следующего печатного цилиндра (рис. Д). Приемно-выводные устройстваТеперь скажем несколько слов об автоматизации приемно-выводных устройств (ПВУ) печатных машин. На современных моделях, предназначенных для высококачественных работ, ПВУ представляют собой сложнейшие устройства, содержащие вакуумные системы бесперебойной проводки бумаги, с зонально регулируемым поддувом сверху, тормозными барабанами, устройствами против скручивания листов, порошковой, ИК и УФ сушки и т.п. Сейчас мы не будем касаться всего этого, как не относящегося напрямую к теме нашей публикации, рассмотрим лишь те механизмы, которые можно отнести к автоматизации рабочих операций. О датчиках высоты стопы и механизме автоматического опускания приемного стола можно и не говорить, т.к. сейчас он применяется повсеместно. Системы безостановочной разгрузки приемного стапеля также находят применение у всех крупных производителей печатного оборудования. Поэтому не будем сейчас конкретно рассматривать какие-либо реализации, скажем лишь об общих принципах их действия. Главной частью этих механизмов являются вилочные поддерживающие устройства, которые вставляются вручную или автоматически сверху приемного стапеля. Затем нагруженный бумагой стол опускается, и отводиться в сторону, а пустой устанавливается на его место, все это время машина работает, выводя продукцию на удерживающие механизмы. Удерживающий механизм удаляется, и машина продолжает работать дальше. Более совершенный механизм безостановочной разгрузки печатной продукции состоит их двух последовательно расположенных приемных стапельных столов, см. рисунок. В этом случае переключение на необходимый стапель осуществляется автоматически по достижению определенной высоты стопы либо по желанию печатника.  Рис 10. Механизм безостановочной разгрузки продукции Хочется также упомянуть экзотическую приставку для вкладывания ленточек-закладок в приемную стопу. Данное устройство необходимо, если часто печатаются тиражи, нуждающие в разделение на равные части. Закладки могут вставляться также автоматически, через заданное количество, либо при нажатии клавиши на корпусе устройства.  Рис 11. Устройство вставки в стопу ленточек закладок В конце обзора систем, автоматизирующих вспомогательные и подготовительные операции, дадим диаграмму затрат времени на эти них при традиционном подходе и с использованием автоматики, составленную специалистами фирмы Komori.  Рис 12. Затраты времени на подготовительные операции 15 февраля 1998 г. |