按需印刷-贝加莱数字印刷应用方案

贝加莱工业自动化 2024-12-25

卷筒纸数字印刷结合传统印刷的高速，以及喷墨技术的“个性化”，实现大规模定制化印刷品生产。

数字印刷技术正在以其更为灵活的批次、无缝的订单切换，正在书刊及标签打印等领域发挥着越来越重要的作用。图1显示了数字印刷的独特优势—它正在实现“按需打印”的客户诉求。

图1-数字印刷的优势展大趋势

而传统的制版印刷如卷筒纸的凹版、卫星式柔版拥有更高的印刷速度，因此更为胜任大批量的订单交付。而卷筒纸数字印刷技术，则将“卷筒纸”的高速与喷墨的个性化完美融合，实现了高速的个性化印刷。

贝加莱除了在凹版、涂布、机组式/卫星式柔版、商业轮转胶印等制版印刷领域的高速机器应用。也同样将其相关的技术扩展到了新的数字印刷领域，包括卷筒纸领域，以及单张纸领域的高速印刷。

数字印刷解决方案

图2是典型的卷筒纸书刊印刷及装订系统，它仍然包含了传统印刷所需的材料放卷与牵引、裁切、折页配页、胶装等连线生产能力。同时，它的印刷色组与喷墨结合，使得它能够实现“高速与个性化”的完美融合。

图2-卷筒纸数字印刷技术的结构

图3-完整的硬件系统

在贝加莱的数字印刷方案中，其硬件如图3所示，其中，包括了以下几个方面的硬件支撑：

->直接驱动技术

在放卷轴及喷墨的传动单元，通常会采用直接驱动的方式，由于ACOPOS驱动系统的“齿槽间隙补偿”功能，它可以使得直驱的扭矩电机能够更高精度和稳定的传输，这确保了高精度的打印。

->色标检测与编码器高速接入

ACOPOS P3/ACOPOSmulti支持印刷色标信号的直接接入，例如通过Trigger接受数字量的色标信号，或直接的编码器接口接入，支持Sin/Cos、增量式、SSI、绝对值编码器等宽广的编码器类型。这些支持针对色标裁单或跟随外部编码器（或主轴同步）实现电子凸轮裁切。

->控制系统的算法设计能力

针对机器的温度控制、张力、信号处理等需要高性能算法设计的应用-贝加莱的X20系列控制器、Power Panel 一体化的控制器，均可提供高级语言算法支持能力。

软件模块化

除了为印刷机系统提供硬件的完整方案，贝加莱Automation Studio集成开发平台及平台上的mapp模块化软件，也为机器的软件快速构建提供便利。

图4-软件模块化应用

在图4中，贝加莱的mapp软件也为数字印刷提供技术支撑，这包括了以下几个方面：

1、放卷及张力控制：

贝加莱的mapp库包含了针对张力控制的mappTension，它包含了张力检测信号处理、卷径计算、张力闭环-基于速度或扭矩的控制。

图5-张力控制技术

2、带色标的电子凸轮裁切

对于标签类、包装用纸的擦切，直接通过速度跟踪的电子凸轮裁切，或基于色标的裁切（mapp的色标抓取、电子凸轮功能），均可方便的实现。

图6-裁切单元

对于ACOPOS P3或ACOPOSmulti的驱动系统而言，外接的编码器或色标信号均可被直接接入至驱动系统。同步关系直接在驱动器内部完成，而无需到主站进行同步，这确保了高性能的响应能力—进而确保了裁切的精度与速度。

3、定位与同步控制

针对多轴同步，mappMotion就可以直接处理，通过POWERLINK的交叉通信，基于虚拟主轴的电子齿轮、电子凸轮同步可以方便的实现。

4、机器的网络连接能力

在控制系统中，内嵌Web Server、VNC Server、OPC UA Server，提供了控制器开放的数据连接能力。这使得贝加莱控制系统的机器，能够实现远程的诊断与维护、与MES/ERP及云端系统的开放连接能力，支持管理系统的全局数据采集、调度与工艺下发。

全球知名厂商信任贝加莱

在数字印刷领域，知名的品牌均与贝加莱有着深度的合作，这包括HP、佳能、捷拉斯、海德堡等全球知名厂商。

案例一：HP T系列

HP的T系列卷筒纸数字印刷是采用了贝加莱的高精度直接驱动技术，它通过高精度的直驱动电机，提供了在全速下3μm传动精度，确保了印刷单元的精准位置控制。

图7-HP T系列数字印刷

采用ACOPOS驱动系统，提供了稳定的张力控制，能够实现在244m/min的高速印刷下的稳定材料控制。

案例2：HP赛天使FB10000数字印刷系统

HP赛天使FB10000是一款平板型喷墨印刷机系统，它可以提供针对海报、零售广告、瓦楞纸产品的印刷，针对高冲击力感的大色块印刷图案打印。它可以提供最大160*320cm的打印幅面，这意味着它的送纸机构必须更为精准，才能确保高品质的打印。

图8-HP赛天使FB10000

贝加莱为赛天使提供了机器的高速高精度送纸、裁切的控制，模块化的机器设计使得其能够针对各种场景灵活的变化—一方面，机器本身的模块化，另一方面，机器运行的模块化。前者主要是在各个机型的软件构建方面，而后者主要在机器内部的工作模块化设计方面的能力。

案例3：捷拉斯ECS340数字联线标签印刷机

Gallus的ECS 340是一个典型的将传统印刷的机械高速传动与“喷墨技术”的个性化完美融合的机器。它在柔版机组中添加了“喷墨打印”技术，这使得在需要“个性化”的内容-例如为标签打印变化的二维码，或不同的用户端个性化信息—这使得大规模的印刷与个性化在同一机器上完美的融合。ECS支持1200dpi的柔印品质并结合了富士的喷墨技术—这两者能够为标签提供165m/min的打印速度。