楊磊
燙印工藝中所用的燙印箔是通過真空鍍鋁的方法制作而成的,因此又俗稱電化鋁。由于制作工藝的差異,電化鋁又可分為有版縫和無版縫兩種。在燙印過程中,有版縫電化鋁的版縫不能燙印在圖文位置上,否則將被視為廢品。為解決這個問題,以往的做法是試圖通過“淡化”版縫自身色澤,使消費(fèi)者不太容易辨認(rèn)。然而,迫于防偽和競爭的壓力,這樣的做法已不能得到市場和客戶的認(rèn)可。因此,有版縫電化鋁的燙印工藝必須包含避縫功能。通過自動燙印設(shè)備檢測版縫并通過編程的方法實(shí)現(xiàn)避縫是更先進(jìn)的選擇。為使電化鋁得到充分利用,盡可能減少浪費(fèi),應(yīng)編寫合理的跳步計(jì)算程序。一直以來,煙包印刷企業(yè)常使用的方法是通過工人師傅的經(jīng)驗(yàn),先預(yù)先選定一組走步、跳步數(shù)值,然后通過一次次試燙來驗(yàn)證和校正這組步距數(shù)值。這樣既消耗了大量的準(zhǔn)備時間,也浪費(fèi)了昂貴的電化鋁和印刷品。為此,我公司對BOBST SP76-BM平壓平燙金機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造,增加了電化鋁跳縫控制系統(tǒng),設(shè)備改造完畢并經(jīng)多批次產(chǎn)品的生產(chǎn)驗(yàn)證后順利驗(yàn)收,使其生產(chǎn)避縫產(chǎn)品時的生產(chǎn)速度處于國內(nèi)先進(jìn)水平。下面,筆者將詳細(xì)介紹該控制系統(tǒng)中針對電化鋁跳縫控制程序所提出的新型電化鋁跳步計(jì)算方法。
電化鋁跳步計(jì)算原理和流程
在無版縫的情況下,電化鋁在燙印過程中的進(jìn)給方式通常只有兩種情況,即一種跳步長度或兩種跳步長度。一般來說,兩種跳步長度可滿足所有情況,有些情況下用一種跳步長度也可實(shí)現(xiàn)。一種跳步長度的情況下,所有跳步步長相等;而兩種跳步長度的情況下,跳步步長可分為走步距和跳步距兩種,實(shí)際上都是電化鋁的進(jìn)給長度,由于前者數(shù)值小于后者,所以用走步和跳步兩種名稱來形象區(qū)分。走步與跳步的組合可以用“n個走步(每次電化鋁走過距離為x)后,1個跳步(電化鋁走過距離為y)”為一個循環(huán)來描述。走步距和跳步距是電化鋁燙印工藝的重要參數(shù)之一,是根據(jù)印刷品的具體形式而定的。
而在有版縫的情況下,電化鋁的進(jìn)給情況則要復(fù)雜一些,一般至少需要兩種跳步長度來實(shí)現(xiàn),有時甚至需要更多種跳步長度來實(shí)現(xiàn)。
在編寫電化鋁跳步計(jì)算程序前,首先需要定義以下參數(shù)(如圖1):
E:電化鋁版縫相同位置之間的距離,由電化鋁決定;
F:電化鋁版縫寬度,由電化鋁決定。
由上述定義可以看出,各參數(shù)均由印刷品、電化鋁的規(guī)格或燙印設(shè)備的相關(guān)性能來決定。也就是說,對于特定的印刷品、電化鋁和燙印設(shè)備而言,這些參數(shù)都是被嚴(yán)格限定的,不能改變。于是,跳縫控制需要解決的問題就是:使有版縫的電化鋁在滿足燙印后電化鋁上被燙圖案最小間距D符合工藝要求的前提下,確保寬度為F的電化鋁版縫區(qū)域不能燙印在圖文位置上。
而電化鋁的初始位置是由燙印設(shè)備正式開機(jī)之后,通過光電檢測眼檢測到版縫位置,再發(fā)送控制信號至伺服驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)位,使得第一個燙印版位于電化鋁某一個版縫之后的位置。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行下面的跳步。
顯然,在有版縫的情況下,電化鋁的跳步計(jì)算要比無版縫的情況復(fù)雜得多,且有版縫情況下的跳步計(jì)算也是建立在無版縫的基礎(chǔ)之上的。因此,這里首先介紹一下無版縫情況下電化鋁的跳步計(jì)算流程。
1.無版縫電化鋁跳步計(jì)算
首先,根據(jù)燙印版間距、燙印圖案大小和燙印后電化鋁上被燙圖案的最小間距,可計(jì)算出相鄰燙印版對應(yīng)范圍內(nèi)的電化鋁上最多可以燙印的圖案個數(shù):
n=floor(B/(C+D)) 式(1)
電化鋁走步的基本步長單位:
x=C+D 式(2)
若只有一種跳步長度,則該跳步長度應(yīng)為x的整數(shù)倍,倍數(shù)定義為jumpnum,接下來均用x的倍數(shù)來描述實(shí)際跳步長度和燙印位置。
判斷需要幾種跳步長度的流程如下:
首先,定義一個容量為A(即拼版聯(lián)數(shù))的一維數(shù)組firsttime[i]來儲存燙印版的初始位置,第一個燙印版的初始位置設(shè)為1,則有:
firsttime[i]=1+A*i 式(3)
接下來,定義同規(guī)格數(shù)組nexttime[i],以儲存進(jìn)給之后燙印版相對于電化鋁的位置,即相對于
firsttime[i]做一個平移運(yùn)算:
nexttime[i]=firsttime[i]+k*J 式(4)
其中J為每次跳步長度,k為跳步次數(shù)。遍歷有效范圍內(nèi)的J和k,將nexttime[i]與firsttime[i]做比對。若存在J,使得對于任何k,nexttime[i]與firsttime[i]都無重合數(shù)值,則一種跳步長度可行,其跳步長度為:
J=jumpnum*x
=jumpnum*(C+D) 式(5)
電化鋁利用率為:
Onestepuserate=A*C/J=A*C/[(jumpnum*(C+D)] 式(6)
若對于任何J,都存在k,使得nexttime[i]與firsttime[i]有重合數(shù)值,則說明燙印位置有重疊,只用一種跳步長度不可行,必須有兩種跳步長度,此時走步距即小跳長度j1和走步數(shù)n分別為:
j1=C+D;n=floor(B/j1) 式(7)
跳步距即大跳長度j2為(跳步數(shù)為1):
j2=(A-1)*B+A*C+D 式(8)
電化鋁利用率為:
Twostepuserate
=A*(n+1)*C/(j1*n+j2) 式(9)
一種跳步長度可行的情況下,電化鋁也可能存在漏燙,若產(chǎn)生這種情況,則一種跳步長度情況下的電化鋁利用率不及兩種跳步長度。下面舉例說明:
若某種產(chǎn)品的參數(shù)為:拼版聯(lián)數(shù)A=4mm,燙印版間距B=64mm,燙印圖案寬度C=34mm,燙印后電化鋁上被燙圖案的最小間距D=3mm,用上述方法判斷可知一種跳步長度可行,跳步長度=jumpnum*x=A*C+(A-1)*B+D,計(jì)算得到j(luò)umpnum=9,由式(6)可進(jìn)一步求得電化鋁利用率Onestepuserate=0.408。endprint
若選擇兩種跳步長度,則由式(7)~(9)可得:走步距j1=37,走步數(shù)n=1;跳步距j2=331,跳步數(shù)為1;電化鋁利用率Twostepuserate=0.739,明顯高于一種跳步長度情況下的利用率。
2.有版縫電化鋁跳步計(jì)算
在有版縫的情況下,電化鋁跳步及跳縫的判斷和計(jì)算原理與無版縫的情況類似,只是計(jì)算流程在前者的基礎(chǔ)上稍微復(fù)雜一點(diǎn)。
首先,同樣引入一個坐標(biāo),不同的是計(jì)量單位即為實(shí)際長度單位。如圖1所示,從逆著電化鋁進(jìn)給方向看過去,設(shè)第一條版縫的第一邊作為初始位置0,則第一條版縫兩邊的坐標(biāo)為(0,F(xiàn)),第二條版縫兩邊的坐標(biāo)為(E,E+F),定義一個二維數(shù)組BF以儲存其坐標(biāo):
BF[2,2]
=[(0,F(xiàn)),(E,E+F)] 式(10)
同樣定義一個二維數(shù)組firsttime[A,2] ,來儲存燙印版的初始位置,在起始位置燙印版上每個圖案a、b、c……兩端相對于電化鋁的坐標(biāo)分別為(a1,a2)、(b1,b2)、(c1,c2)……,則:
firsttime[A,2]=[(a1,a2),(b1,b2),(c1,
c2)……] 式(11)
接下來,同樣以某個很小的長度m為單位,對firsttime[A,2]做平移運(yùn)算,生成:
nexttime[A,2]
=firsttime[A,2]+k*m 式(12)
對k逐步累加,同時將nexttime[A,2]與firsttime[A,2]和BF[2,2]做比對,若同時滿足如下條件:
(1)nexttime[A,2]中任意值均不在firsttime[A,2]的A組坐標(biāo)中任一組坐標(biāo)的兩數(shù)之間;
( 2 ) B F [ 2 , 2 ]中任意值均不在nexttime[A,2]的A組坐標(biāo)中任一組坐標(biāo)的兩數(shù)之間。
則該組nexttime[A,2]值有效,此時記錄下該組值為nexttime1[A,2],表示下一組燙印的位置。上述條件第一條是為了避免燙印位置與之前的燙印位置重疊,第二條則是為了避免電化鋁版縫燙印到圖文位置上。
然后,在nexttime1[A,2]的基礎(chǔ)之上再累加比對,同時比對條件的第一條中其比較對象除了firsttime[A,2],還要加上nexttime1[A,2],依此類推,之后的nexttime[A,2]要與之前所有記錄下來并表示一次燙印位置的數(shù)組進(jìn)行比對,滿足條件后再進(jìn)行下一步。
由此以一個版縫間距為周期,可獲得各燙印位置和進(jìn)給步長。在復(fù)雜的情況下,可能還需要以兩個或三個版縫間距為周期進(jìn)行運(yùn)算,此時只需將數(shù)組BF擴(kuò)展到三行或四行即可:
BF[3,2]=[(0,F(xiàn)),(E,E+F),(2E,2E+F)]
BF[4,2]=[(0,F(xiàn)),(E,E+F),(2E,2E+F),
(3E,3E+F)] 式(13)
若考慮到燙印后電化鋁上被燙圖案的最小間距D,則可在比對之前將記錄下的每個數(shù)組中每組坐標(biāo)的第一個數(shù)減去D,第二個數(shù)加上D即可,如:
在此次改造中,我公司采用上述方法對需要燙印“北極星”圖案的某款小盒煙包產(chǎn)品進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。
對于需要燙印“北極星”圖案的小盒煙包產(chǎn)品,其各項(xiàng)參數(shù)為:拼版聯(lián)數(shù)A=5;燙印版間距B=72mm;燙印圖案寬度C=16.7mm;預(yù)設(shè)最大重疊量D=-0.2mm;電化鋁版縫間距E=514mm;電化鋁版縫寬度F=4mm。
由于C+D=16.5mm,第一步跳步及之后幾步的步長都可以16.5mm為首選,由前文所述程序遍歷驗(yàn)證可知,頭五步跳步使用16.5mm的步長均可行。從第六步開始有兩個選擇,若第一個燙印版初始位置緊挨第一條版縫之后,即其坐標(biāo)(a1,a2)為(4,20.7),則第六步仍可繼續(xù)跳至緊挨著已燙的30個圖案之后,其中第一個燙印版仍處于電化鋁的第一個版縫間距內(nèi),且距離第二個版縫仍有較小的距離(小于燙印圖案寬度,即不足以再燙一個圖案),其余四個燙印版已跳至第二個版縫間距。第二種選擇則是第六步全部跳至第二個版縫間距,緊挨第二個版縫之后,開始另一次循環(huán)。
經(jīng)過接下來幾個周期的遍歷運(yùn)算可知,盡管第一種方案對第一條版縫間距內(nèi)的電化鋁利用得更充分,但同時也會導(dǎo)致之后的跳步步長有更大的不規(guī)律性,反而使得整體利用率下降,且增大運(yùn)算量。而第二種方案整體來說利用率更高,且只需兩種跳步長度即可實(shí)現(xiàn),但也需考慮在版縫周圍留有一定距離,以免預(yù)位及跳步誤差對燙印產(chǎn)生影響。
綜上所述,最終確定采用兩種跳步長度,第一種跳步長度(即走步距)為j1=C+D=16.5mm,走步數(shù)為n=5;第二種跳步長度(即跳步距)為j2=E-5(C+D)=431.5mm,跳步數(shù)為1。最終的電化鋁利用率為:
userate=[(A-1)*(B+C)+5(C+D)+ C] /(E-F)=0.89
在BOBST SP76-BM燙金機(jī)增加的電化鋁跳縫控制系統(tǒng)中,操作人員可在用戶控制界面(如圖2所示)手動輸入燙印產(chǎn)品的基本參數(shù),以獲得所需跳步步長。
需要燙印“北極星”圖案的條盒煙包產(chǎn)品使用本算法進(jìn)行跳步計(jì)算后,同樣獲得了較高的電化鋁利用率和較好的實(shí)際燙印效果。
通過在BOBST SP76-BM燙金機(jī)增加的電化鋁跳縫控制系統(tǒng)中嵌入本文所述的電化鋁跳步算法,給出了電化鋁進(jìn)給解決方案,省去了傳統(tǒng)跳步算法所需的大量實(shí)驗(yàn)和手工計(jì)算工作,節(jié)省了大量準(zhǔn)備時間,并實(shí)現(xiàn)了電化鋁的高利用率,從而節(jié)省了大量的電化鋁和印刷品。該算法簡易方便,且通過該系統(tǒng)投入使用后的長期穩(wěn)定運(yùn)行,也證明了其準(zhǔn)確可靠性,因此具有較大的應(yīng)用價值。此外,采用該系統(tǒng)之后,燙印設(shè)備參數(shù)就成為常量,與跳步有關(guān)的參數(shù)都由印刷品和電化鋁決定。因此,合理選擇電化鋁規(guī)格,合理設(shè)計(jì)印刷品拼版,也將有利于提高電化鋁利用率。endprint
若選擇兩種跳步長度,則由式(7)~(9)可得:走步距j1=37,走步數(shù)n=1;跳步距j2=331,跳步數(shù)為1;電化鋁利用率Twostepuserate=0.739,明顯高于一種跳步長度情況下的利用率。
2.有版縫電化鋁跳步計(jì)算
在有版縫的情況下,電化鋁跳步及跳縫的判斷和計(jì)算原理與無版縫的情況類似,只是計(jì)算流程在前者的基礎(chǔ)上稍微復(fù)雜一點(diǎn)。
首先,同樣引入一個坐標(biāo),不同的是計(jì)量單位即為實(shí)際長度單位。如圖1所示,從逆著電化鋁進(jìn)給方向看過去,設(shè)第一條版縫的第一邊作為初始位置0,則第一條版縫兩邊的坐標(biāo)為(0,F(xiàn)),第二條版縫兩邊的坐標(biāo)為(E,E+F),定義一個二維數(shù)組BF以儲存其坐標(biāo):
BF[2,2]
=[(0,F(xiàn)),(E,E+F)] 式(10)
同樣定義一個二維數(shù)組firsttime[A,2] ,來儲存燙印版的初始位置,在起始位置燙印版上每個圖案a、b、c……兩端相對于電化鋁的坐標(biāo)分別為(a1,a2)、(b1,b2)、(c1,c2)……,則:
firsttime[A,2]=[(a1,a2),(b1,b2),(c1,
c2)……] 式(11)
接下來,同樣以某個很小的長度m為單位,對firsttime[A,2]做平移運(yùn)算,生成:
nexttime[A,2]
=firsttime[A,2]+k*m 式(12)
對k逐步累加,同時將nexttime[A,2]與firsttime[A,2]和BF[2,2]做比對,若同時滿足如下條件:
(1)nexttime[A,2]中任意值均不在firsttime[A,2]的A組坐標(biāo)中任一組坐標(biāo)的兩數(shù)之間;
( 2 ) B F [ 2 , 2 ]中任意值均不在nexttime[A,2]的A組坐標(biāo)中任一組坐標(biāo)的兩數(shù)之間。
則該組nexttime[A,2]值有效,此時記錄下該組值為nexttime1[A,2],表示下一組燙印的位置。上述條件第一條是為了避免燙印位置與之前的燙印位置重疊,第二條則是為了避免電化鋁版縫燙印到圖文位置上。
然后,在nexttime1[A,2]的基礎(chǔ)之上再累加比對,同時比對條件的第一條中其比較對象除了firsttime[A,2],還要加上nexttime1[A,2],依此類推,之后的nexttime[A,2]要與之前所有記錄下來并表示一次燙印位置的數(shù)組進(jìn)行比對,滿足條件后再進(jìn)行下一步。
由此以一個版縫間距為周期,可獲得各燙印位置和進(jìn)給步長。在復(fù)雜的情況下,可能還需要以兩個或三個版縫間距為周期進(jìn)行運(yùn)算,此時只需將數(shù)組BF擴(kuò)展到三行或四行即可:
BF[3,2]=[(0,F(xiàn)),(E,E+F),(2E,2E+F)]
BF[4,2]=[(0,F(xiàn)),(E,E+F),(2E,2E+F),
(3E,3E+F)] 式(13)
若考慮到燙印后電化鋁上被燙圖案的最小間距D,則可在比對之前將記錄下的每個數(shù)組中每組坐標(biāo)的第一個數(shù)減去D,第二個數(shù)加上D即可,如:
在此次改造中,我公司采用上述方法對需要燙印“北極星”圖案的某款小盒煙包產(chǎn)品進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。
對于需要燙印“北極星”圖案的小盒煙包產(chǎn)品,其各項(xiàng)參數(shù)為:拼版聯(lián)數(shù)A=5;燙印版間距B=72mm;燙印圖案寬度C=16.7mm;預(yù)設(shè)最大重疊量D=-0.2mm;電化鋁版縫間距E=514mm;電化鋁版縫寬度F=4mm。
由于C+D=16.5mm,第一步跳步及之后幾步的步長都可以16.5mm為首選,由前文所述程序遍歷驗(yàn)證可知,頭五步跳步使用16.5mm的步長均可行。從第六步開始有兩個選擇,若第一個燙印版初始位置緊挨第一條版縫之后,即其坐標(biāo)(a1,a2)為(4,20.7),則第六步仍可繼續(xù)跳至緊挨著已燙的30個圖案之后,其中第一個燙印版仍處于電化鋁的第一個版縫間距內(nèi),且距離第二個版縫仍有較小的距離(小于燙印圖案寬度,即不足以再燙一個圖案),其余四個燙印版已跳至第二個版縫間距。第二種選擇則是第六步全部跳至第二個版縫間距,緊挨第二個版縫之后,開始另一次循環(huán)。
經(jīng)過接下來幾個周期的遍歷運(yùn)算可知,盡管第一種方案對第一條版縫間距內(nèi)的電化鋁利用得更充分,但同時也會導(dǎo)致之后的跳步步長有更大的不規(guī)律性,反而使得整體利用率下降,且增大運(yùn)算量。而第二種方案整體來說利用率更高,且只需兩種跳步長度即可實(shí)現(xiàn),但也需考慮在版縫周圍留有一定距離,以免預(yù)位及跳步誤差對燙印產(chǎn)生影響。
綜上所述,最終確定采用兩種跳步長度,第一種跳步長度(即走步距)為j1=C+D=16.5mm,走步數(shù)為n=5;第二種跳步長度(即跳步距)為j2=E-5(C+D)=431.5mm,跳步數(shù)為1。最終的電化鋁利用率為:
userate=[(A-1)*(B+C)+5(C+D)+ C] /(E-F)=0.89
在BOBST SP76-BM燙金機(jī)增加的電化鋁跳縫控制系統(tǒng)中,操作人員可在用戶控制界面(如圖2所示)手動輸入燙印產(chǎn)品的基本參數(shù),以獲得所需跳步步長。
需要燙印“北極星”圖案的條盒煙包產(chǎn)品使用本算法進(jìn)行跳步計(jì)算后,同樣獲得了較高的電化鋁利用率和較好的實(shí)際燙印效果。
通過在BOBST SP76-BM燙金機(jī)增加的電化鋁跳縫控制系統(tǒng)中嵌入本文所述的電化鋁跳步算法,給出了電化鋁進(jìn)給解決方案,省去了傳統(tǒng)跳步算法所需的大量實(shí)驗(yàn)和手工計(jì)算工作,節(jié)省了大量準(zhǔn)備時間,并實(shí)現(xiàn)了電化鋁的高利用率,從而節(jié)省了大量的電化鋁和印刷品。該算法簡易方便,且通過該系統(tǒng)投入使用后的長期穩(wěn)定運(yùn)行,也證明了其準(zhǔn)確可靠性,因此具有較大的應(yīng)用價值。此外,采用該系統(tǒng)之后,燙印設(shè)備參數(shù)就成為常量,與跳步有關(guān)的參數(shù)都由印刷品和電化鋁決定。因此,合理選擇電化鋁規(guī)格,合理設(shè)計(jì)印刷品拼版,也將有利于提高電化鋁利用率。endprint
若選擇兩種跳步長度,則由式(7)~(9)可得:走步距j1=37,走步數(shù)n=1;跳步距j2=331,跳步數(shù)為1;電化鋁利用率Twostepuserate=0.739,明顯高于一種跳步長度情況下的利用率。
2.有版縫電化鋁跳步計(jì)算
在有版縫的情況下,電化鋁跳步及跳縫的判斷和計(jì)算原理與無版縫的情況類似,只是計(jì)算流程在前者的基礎(chǔ)上稍微復(fù)雜一點(diǎn)。
首先,同樣引入一個坐標(biāo),不同的是計(jì)量單位即為實(shí)際長度單位。如圖1所示,從逆著電化鋁進(jìn)給方向看過去,設(shè)第一條版縫的第一邊作為初始位置0,則第一條版縫兩邊的坐標(biāo)為(0,F(xiàn)),第二條版縫兩邊的坐標(biāo)為(E,E+F),定義一個二維數(shù)組BF以儲存其坐標(biāo):
BF[2,2]
=[(0,F(xiàn)),(E,E+F)] 式(10)
同樣定義一個二維數(shù)組firsttime[A,2] ,來儲存燙印版的初始位置,在起始位置燙印版上每個圖案a、b、c……兩端相對于電化鋁的坐標(biāo)分別為(a1,a2)、(b1,b2)、(c1,c2)……,則:
firsttime[A,2]=[(a1,a2),(b1,b2),(c1,
c2)……] 式(11)
接下來,同樣以某個很小的長度m為單位,對firsttime[A,2]做平移運(yùn)算,生成:
nexttime[A,2]
=firsttime[A,2]+k*m 式(12)
對k逐步累加,同時將nexttime[A,2]與firsttime[A,2]和BF[2,2]做比對,若同時滿足如下條件:
(1)nexttime[A,2]中任意值均不在firsttime[A,2]的A組坐標(biāo)中任一組坐標(biāo)的兩數(shù)之間;
( 2 ) B F [ 2 , 2 ]中任意值均不在nexttime[A,2]的A組坐標(biāo)中任一組坐標(biāo)的兩數(shù)之間。
則該組nexttime[A,2]值有效,此時記錄下該組值為nexttime1[A,2],表示下一組燙印的位置。上述條件第一條是為了避免燙印位置與之前的燙印位置重疊,第二條則是為了避免電化鋁版縫燙印到圖文位置上。
然后,在nexttime1[A,2]的基礎(chǔ)之上再累加比對,同時比對條件的第一條中其比較對象除了firsttime[A,2],還要加上nexttime1[A,2],依此類推,之后的nexttime[A,2]要與之前所有記錄下來并表示一次燙印位置的數(shù)組進(jìn)行比對,滿足條件后再進(jìn)行下一步。
由此以一個版縫間距為周期,可獲得各燙印位置和進(jìn)給步長。在復(fù)雜的情況下,可能還需要以兩個或三個版縫間距為周期進(jìn)行運(yùn)算,此時只需將數(shù)組BF擴(kuò)展到三行或四行即可:
BF[3,2]=[(0,F(xiàn)),(E,E+F),(2E,2E+F)]
BF[4,2]=[(0,F(xiàn)),(E,E+F),(2E,2E+F),
(3E,3E+F)] 式(13)
若考慮到燙印后電化鋁上被燙圖案的最小間距D,則可在比對之前將記錄下的每個數(shù)組中每組坐標(biāo)的第一個數(shù)減去D,第二個數(shù)加上D即可,如:
在此次改造中,我公司采用上述方法對需要燙印“北極星”圖案的某款小盒煙包產(chǎn)品進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。
對于需要燙印“北極星”圖案的小盒煙包產(chǎn)品,其各項(xiàng)參數(shù)為:拼版聯(lián)數(shù)A=5;燙印版間距B=72mm;燙印圖案寬度C=16.7mm;預(yù)設(shè)最大重疊量D=-0.2mm;電化鋁版縫間距E=514mm;電化鋁版縫寬度F=4mm。
由于C+D=16.5mm,第一步跳步及之后幾步的步長都可以16.5mm為首選,由前文所述程序遍歷驗(yàn)證可知,頭五步跳步使用16.5mm的步長均可行。從第六步開始有兩個選擇,若第一個燙印版初始位置緊挨第一條版縫之后,即其坐標(biāo)(a1,a2)為(4,20.7),則第六步仍可繼續(xù)跳至緊挨著已燙的30個圖案之后,其中第一個燙印版仍處于電化鋁的第一個版縫間距內(nèi),且距離第二個版縫仍有較小的距離(小于燙印圖案寬度,即不足以再燙一個圖案),其余四個燙印版已跳至第二個版縫間距。第二種選擇則是第六步全部跳至第二個版縫間距,緊挨第二個版縫之后,開始另一次循環(huán)。
經(jīng)過接下來幾個周期的遍歷運(yùn)算可知,盡管第一種方案對第一條版縫間距內(nèi)的電化鋁利用得更充分,但同時也會導(dǎo)致之后的跳步步長有更大的不規(guī)律性,反而使得整體利用率下降,且增大運(yùn)算量。而第二種方案整體來說利用率更高,且只需兩種跳步長度即可實(shí)現(xiàn),但也需考慮在版縫周圍留有一定距離,以免預(yù)位及跳步誤差對燙印產(chǎn)生影響。
綜上所述,最終確定采用兩種跳步長度,第一種跳步長度(即走步距)為j1=C+D=16.5mm,走步數(shù)為n=5;第二種跳步長度(即跳步距)為j2=E-5(C+D)=431.5mm,跳步數(shù)為1。最終的電化鋁利用率為:
userate=[(A-1)*(B+C)+5(C+D)+ C] /(E-F)=0.89
在BOBST SP76-BM燙金機(jī)增加的電化鋁跳縫控制系統(tǒng)中,操作人員可在用戶控制界面(如圖2所示)手動輸入燙印產(chǎn)品的基本參數(shù),以獲得所需跳步步長。
需要燙印“北極星”圖案的條盒煙包產(chǎn)品使用本算法進(jìn)行跳步計(jì)算后,同樣獲得了較高的電化鋁利用率和較好的實(shí)際燙印效果。
通過在BOBST SP76-BM燙金機(jī)增加的電化鋁跳縫控制系統(tǒng)中嵌入本文所述的電化鋁跳步算法,給出了電化鋁進(jìn)給解決方案,省去了傳統(tǒng)跳步算法所需的大量實(shí)驗(yàn)和手工計(jì)算工作,節(jié)省了大量準(zhǔn)備時間,并實(shí)現(xiàn)了電化鋁的高利用率,從而節(jié)省了大量的電化鋁和印刷品。該算法簡易方便,且通過該系統(tǒng)投入使用后的長期穩(wěn)定運(yùn)行,也證明了其準(zhǔn)確可靠性,因此具有較大的應(yīng)用價值。此外,采用該系統(tǒng)之后,燙印設(shè)備參數(shù)就成為常量,與跳步有關(guān)的參數(shù)都由印刷品和電化鋁決定。因此,合理選擇電化鋁規(guī)格,合理設(shè)計(jì)印刷品拼版,也將有利于提高電化鋁利用率。endprint