การประชุมวิชาการทางวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ครั้งที่ 6 8-9 พฤษภาคม 2551 ชุดขัดล้าง Anilox Roll แบบอัตโนมัติสำาหรับระบบการพิมพ์กล่องกระดาษลูกฟูก Automatic Cleaning Equipment for Anilox Roll in Corrugated Carton Printing System สมชัย สีรยาภรณ์ 1 วรวุธ วิสุทธิ์เมธางกูร 2* ปัญญรักษ์ งามศรีตระกูล 3 สรรพ์ปิยะ รัตนศิริ 4 1 บริษัทสยามบรรจุภัณฑ์สงขลา (1994) จำากัด อ.รัตภูมิ จ.สงขลา 90180 2,3,4 ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ อ.หาดใหญ่ จ.สงขลา 90112 E-mail: [email protected]* Somchai Serayaporn 1 , Worawut Wisutmethangoon 2* , Panyarak Ngamsritragul 3 , Sanpiya Rattanasiri 4 1 Thai Containers Songkhla (1994) Co. Ltd., Rattaphum, Songkhla 90180 2,3,4 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Prince of Songkla University, Hat Yai, Songkhla 90112 E-mail: [email protected]* บทคัดย่อ ในกระบวนการผลิตกล่องกระดาษลูกฟูก จะมีขั้นตอนการพิมพ์สี และลวดลาย โดยใช้เครื่องพิมพ์ในระบบ Flexography ซึ่งมีส่วนที่ เป็นลูกกลิ้ง Anilox Roll เป็นหัวใจของระบบนี้ ซึ่งทำาหน้าที่ในการ รับสีและถ่ายลงบนแม่พิมพ์ยาง โดย Anilox Roll จะมีหลุมเซลล์ ขนาดเล็กจำานวนมากบนผิวหน้า ซึ่งเมื่อใช้งานไประยะหนึ่งสีจะ แห้งและแข็งตัวสะสมในหลุมเซลล์ ทำาให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทสี ของ Anilox Roll ลดลง จึงต้องมีการหยุดเครื่องจักรตามระยะ เวลาที่เหมาะสมเพื่อทำาความสะอาด Anilox Roll ทำาให้เสียเวลาใน การผลิต โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะออกแบบและสร้างเครื่อง ขัดล้าง Anilox Roll โดยไม่ใช้แรงงานคน และสามารถใช้งานได้โดย ไม่กระทบกับเวลาในการผลิต เครื่องขัดล้างที่ออกแบบใช้มอเตอร์ เพียง 1 ตัวในการขับให้แปรงขัดล้างหมุนและเคลื่อนที่ไปตามแนว ยาวของ Anilox Roll พร้อมๆ กัน ขณะที่ Anilox Roll หมุนไปด้วย แปรงจะเคลื่อนที่ไปกลับโดยอัตโนมัติเพื่อทำาการขัดล้างให้ทั่วทั้ง พื้นที่ จากการทดลองใช้งานพบว่าเครื่องขัดล้าง Anilox Roll นี้ สามารถใช้งานได้ดี คือทำาให้หลุมเซลล์สะอาดขึ้นหลังจากการขัด ล้างไป 1 ชั่วโมง โดยเสียเวลาในการติดตั้งและถอดเพียง 2 นาที คำาสำาคัญ: ลูกกลิ้ง Anilox, กล่องกระดาษลูกฟูก, เครื่องขัดล้าง, Flexography Abstract Flexography printing system is commonly used for printing image in corrugated container production. In such system the anilox roll, which is the heart of the system, is used to convey the ink to the rubber printing plate. This is done by the fine engraved cells in its ceramic surface. These cells eventually filled with dried residual ink after each press run and degraded the printing quality. The anilox roll is, thus, needed to be cleaned to recover its effectiveness. Cleaning of anilox roll is usually done manually which also leads to machine downtime. In this study, an innovative automatic cleaning device was designed and fabricated to replace the function of human. A single motor is used to drive the device travelling back and forth along the axial direction of the anilox roll, and also rotate the cleaning brush at the same time. The anilox roll is kept rotating to ensure that the entire surface is cleaned thoroughly. The tests of the device in the actual anilox roll showed that it is able to effectively clean the roll within 1 hour and the time required to attach and detach the device is only 2 minutes. Keywords: Anilox roll, Corrugated carton, Cleaning device, Flexography 1. บทนำา เครื่องขัดล้าง Anilox Roll เป็นเครื่องมือที่สำาคัญเพื่อช่วยในการ เพิ่มประสิทธิภาพการทำางานของเครื่องพิมพ์ในระบบ Flexography โดยไม่ต้องเสีย Downtime ในการหยุดเครื่องจักร ซึ่งโดยปกติ ทั่วไปการทำางานของเครื่องพิมพ์จะต้องมีการหยุดเครื่องจักรตาม 687
5
Embed
ชุดขัดล้าง Anilox Roll แบบอัตโนมัติสำาหรับระบบการพิมพ์ ... · Somchai Serayaporn1, Worawut Wisutmethangoon2*,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
2,3,4Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Prince of Songkla University, Hat Yai, Songkhla 90112E-mail: [email protected]*
บทคดยอในกระบวนการผลตกลองกระดาษลกฟก จะมขนตอนการพมพสและลวดลาย โดยใชเครองพมพในระบบ Flexography ซงมสวนทเปนลกกลง Anilox Roll เปนหวใจของระบบน ซงทำาหนาทในการรบสและถายลงบนแมพมพยาง โดย Anilox Roll จะมหลมเซลลขนาดเลกจำานวนมากบนผวหนา ซงเมอใชงานไประยะหนงสจะแหงและแขงตวสะสมในหลมเซลล ทำาใหประสทธภาพการถายเทสของ Anilox Roll ลดลง จงตองมการหยดเครองจกรตามระยะเวลาทเหมาะสมเพอทำาความสะอาด Anilox Roll ทำาใหเสยเวลาในการผลต โครงงานนมวตถประสงคทจะออกแบบและสรางเครองขดลาง Anilox Roll โดยไมใชแรงงานคน และสามารถใชงานไดโดยไมกระทบกบเวลาในการผลต เครองขดลางทออกแบบใชมอเตอรเพยง 1 ตวในการขบใหแปรงขดลางหมนและเคลอนทไปตามแนวยาวของ Anilox Roll พรอมๆ กน ขณะท Anilox Roll หมนไปดวย แปรงจะเคลอนทไปกลบโดยอตโนมตเพอทำาการขดลางใหทวทงพนท จากการทดลองใชงานพบวาเครองขดลาง Anilox Roll นสามารถใชงานไดด คอทำาใหหลมเซลลสะอาดขนหลงจากการขดลางไป 1 ชวโมง โดยเสยเวลาในการตดตงและถอดเพยง 2 นาทคำาสำาคญ: ลกกลง Anilox, กลองกระดาษลกฟก, เครองขดลาง, Flexography
AbstractFlexography printing system is commonly used for printing image in corrugated container production. In such system the anilox roll, which is the heart of the system, is used to
convey the ink to the rubber printing plate. This is done by the fine engraved cells in its ceramic surface. These cells eventually filled with dried residual ink after each press run and degraded the printing quality. The anilox roll is, thus, needed to be cleaned to recover its effectiveness. Cleaning of anilox roll is usually done manually which also leads to machine downtime. In this study, an innovative automatic cleaning device was designed and fabricated to replace the function of human. A single motor is used to drive the device travelling back and forth along the axial direction of the anilox roll, and also rotate the cleaning brush at the same time. The anilox roll is kept rotating to ensure that the entire surface is cleaned thoroughly. The tests of the device in the actual anilox roll showed that it is able to effectively clean the roll within 1 hour and the time required to attach and detach the device is only 2 minutes. Keywords: Anilox roll, Corrugated carton, Cleaning device, Flexography
สจะถกปมจายไปดานบนระหวางลกกลงสองตวคอ Rubber Roll และ Anilox Roll โดย Anilox Roll เปนลกกลงททำาหนาทเกบสและถายใหกบแม พมพ (Printing Plate) บนลกกลงแมพมพ (Printing Roll) เ พอพมพลงบนกระดาษลกฟก (Sheet Board) โดยม Impression Roll เปนตวรองรบ
Anilox Roll เปนลกกลงทมหลมเซลลขนาดเลกจำานวนมากบนผวหนา ซงเมอใชงานไประยะหนงสจะแหงและแขงตวสะสมในหลมเซลล ทำาใหประสทธภาพการถายเทสของ Anilox Roll ลดลง จงตองมการหยดเครองจกรตามระยะเวลาทเหมาะสมเพอทำาความสะอาด Anilox Roll ทำาใหเสยเวลาในการผลตโดยตองใชแรงงานคนในการขดลางและตองหยดการผลต ถา Anilox Roll ไมสะอาดจะทำาเกดปญหา คอ ภาพพมพทเกดขนไมสวยงาม มการเพยนของเฉดส หรอความคมชดของภาพลดลง
2. การขดลาง Anilox RollAnilox Roll (รปท 2) เปนลกกลงทเปรยบเสมอนหวใจในการ
พมพระบบ Flexography ซงโดยทวไปทำามาจากลกกลงเหลกทเคลอบผวดวย Ceramic และมการเจาะรหลมเซลลขนาดเลก (รปท 3)จำา นวนมาก (200 - 400 Line Per Inch – LPI) ดวยวธการ Laser Engrave หลมเซลลขนาดเลกนมหนาทในการอมส เพอสงผานตอไปยง Printing Plate และทำาการพมพลงบนกระดาษลกฟกตอไป
เนองจากความสะอาดของ Anilox Roll มผลตอคณภาพของการพมพ และการทำาความสะอาดโดยคนเปนงานทนาเบอหนายและตองสมผสกบสารเคมทอาจเปนอนตราย จงมแนวคดในการออกแบบเครองขดลาง Anilox Roll อตโนมตเพอทดแทนการทำางานดวยคนและลดการสญเสยเวลาในการผลต
Printing Unit Diagram
Rubber RollAnilox Roll
Printing Roll
Sheet Board
Impression Roll
InkCleaning Brush
รปท 3: ลกษณะของหลมเซลลบน Anilox Roll
688
3. การออกแบบและสรางเครองขดลาง Anilox Roll 3.1 ขอกำาหนดคณลกษณะ ในการออกแบบเครองขดลาง Anilox Roll ไดมการกำาหนดคณลกษณะเบองตนไวดงน
1) เครองขดลางนจะตองสามารถทำางานแทนคนไดอยางอตโนมต
2) ใชระบบตนกำาลงเพยงแหลงเดยว 3) แปรงขดสามารถเคลอนทไดในแนวแกนของ Anilox Roll
และสามารถหมนรอบตวเองไดในเวลาเดยวกน4) เวลาในการทำาความสะอาดในแตละครงตองไมเกน 60 นาท5) เวลาทใชในการตดตงและถอดออกตองตำากวา 5 นาท/ครง6) นำาหนกตองนอยกวา 40 kg
3.2 การออกแบบแนวคด ในการออกแบบแนวคด ไดแบงระบบออกเปนสวนตาง ๆ ไดแก ระบบขบ (Drive Unit) กลไกในการหมนของแปรง กลไกในการเคลอนทของแปรงตามแนวแกนของ Anilox Roll ชนดของแปรง และวธการตดตงเครองขดลางเขากบเครองพมพ จากการใช Decision matrix (รปท 6) สำาหรบระบบขบของเครองขดลางจะใช มอเตอรเกยรรวมกบ VSD (Variable Speed Drive) สวนกลไกการหมนแปรงไดเลอกใชระบบแรคและพนเนยน (Rack and Pinion) กลไกในการขบใหแปรงเคลอนทในแนวแกนไดเลอกใชระบบเกลยวนำา (Lead Screw) แปรงขดทเลอกใชจะเปนแปรงลวด Stainless และวธการในการตดตงเครองขดลางเขากบ Anilox Roll เลอกใชวธการแขวนและยดดวย Cap Screw 3.3 รปแบบของเครองขดลาง Anilox Roll หลงจากไดแนวคด และทำาการออกแบบในรายละเอยดทำาใหไดเครองขดลาง Anilox Roll ซงมลกษณะตาม รปท 7 และ 8
เครองขดลางประกอบดวยชดแปรงขดซงขบใหเคลอนทในแนวนอนดวยเพลาขบทเปนเกลยวนำา(Lead Screw) นอกจากนน การเคลอนทของชดแปรงขดยงสงผลใหเกดการหมนของแปรงขดโดยผานกลไกแรคและพนเนยน (Rack and Pinion) ดวย
รปท 5: ผปฏบตงานกำาลงขดลาง Anilox Roll ดวยมอ
รปท 7: ภาพโครงสรางของเครองขดลาง
รปท 8: ภาพแยกสวนของเครองขดลาง
: Good : Moderate : Inferiorรปท 6: Decision Matrix