臺灣博碩士論文加值系統

本論文是使用可程式控制器與搭配人機介面系統，設計凹版印刷機高速自動接料系統。利用凹版印刷機並結合高速自動接料系統，在印刷速度達到每分鐘200公尺時，來進行高速自動接料。高速自動接料系統的應用，可節省操作機械設備的人力，減少因為人工接料失誤而造成的印刷不良品，而且也滿足了當前小印刷量、高品質、承印材料種類廣泛、最低浪費量的短版印刷市場的需求。最後由本文之實驗結果，套入此自動接料系統提升產品生產量約40 %。

In this thesis, a high speed automatic splicing system for gravure printing machines is proposed. A programmable controller and a human-machine interface are adopted in this system. By applying the proposed system, the gravure printing machine would be able to operate under printing speed 200 m/min with high speed automatic splicing feature. Therefore, the cost of required manpower for machine-operating can then be saved and the probability of mistakes by manual splicing can be reduced as well. As a result, the gravure printing machine with the proposed automatic splicing system can meet the market demand for small amount printing, high quality, wide range of substrate materials and lowest amount of waste on short-run printing. Finally, from the experimental results, the production of the gravure printing machine with the proposed high speed automatic splicing system can be enhanced by about 40% .

目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
謝誌 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 2
1.2 論文架構 3
第二章 文獻探討 4
2.1 凹版印刷 4
2.2 印刷機接料系統 12
第三章 自動接料系統設計 19
3.1 研究設備 19
3.2 可程式邏輯控制器(PLC)控制原理介紹 21
3.3 系統設計及架構 26
第四章 實測結果與分析 38
4.1 人機介面畫面測試 38
4.2 自動接料系統實測 41
4.3 整體實測結果分析 49
第五章 結論與未來研究方向 53
5.1 結論 53
5.2 未來研究方向 53
參考文獻 55

圖目錄
圖2-1 印刷滾筒 5
圖2-2 套色流程示意圖 6
圖2-3 橫向排列色標示意圖 7
圖2-4 縱向排列色標示意圖 8
圖2-5 印刷標記專用電眼 8
圖2-6 凹版印刷原理 10
圖2-7 單收卷機構 12
圖2-8 雙收卷機構 13
圖2-9 三收卷機構 14
圖2-10 儲料機構儲料前示意圖 16
圖2-11 儲料機構儲料中示意圖 16
圖2-12 儲料機構實體圖 17
圖3-1 凹版印刷機機械結構圖 20
圖3-2 凹版8色印刷機實體圖 20
圖3-3 凹版印刷機印刷作業現場 21
圖3-4 三菱FX3U-80MT PLC實體圖 23
圖3-5 HMI與PLC通訊架構圖 24
圖3-6 機械結構示意圖 26
圖3-7 自動接料系統機械動作分解示意圖 27
圖3-8 自動接料動作完成示意圖 28
圖3-9 PLC方塊圖 29
圖3-10 可程式邏輯控制器動作流程圖 30
圖3-11 轉盤自動旋轉PLC程式階梯圖 31
圖3-12 接料臂下降PLC程式階梯圖 32
圖3-13 壓輪及切刀起動PLC程式階梯圖 33
圖3-14 輸出模組PLC程式階梯圖 34
圖3-15 人機介面方塊圖 35
圖3-16 人機介面流程圖 36
圖3-17 人機介面畫面結構 37
圖4-1 HMI主畫面 38
圖4-2 HMI線速度設定畫面 39
圖4-3 HMI接料長度設定畫面 39
圖4-4 HMI接料時間設定畫面 40
圖4-5 HMI異常畫面 40
圖4-6 自動接料系統手動動作測試波形 41
圖4-7 自動接料系統手動動作馬達轉速波形 42
圖4-8 自動接料系統自動動作馬達轉速波形 43
圖4-9 收料轉盤實體圖 44
圖4-10 接料壓輪及切刀實體圖 44
圖4-11 人工接料動作時序圖 45
圖4-12 自動接料動作時序圖 46
圖4-13 印刷記號套色正常與不良比較圖 47
圖4-14 印刷成品圖案套色不良 48
圖4-15 印刷成品圖案套色正常 49

表目錄
表 2-1 自動接料方式比較表 18
表 3-1 人機介面與可程式邏輯控制器通訊參數表 24
表 3-2 三菱 FX 系列可程式邏輯控制器常用 ASCII 碼的命令字元表 25
表 3-3 人機介面與可程式邏輯控制器通訊命令碼 25
表 4-1 手動接料凹版印刷機產量記錄表 51
表 4-2 自動接料凹版印刷機產量記錄表 52

[1] 朱世龍，彩色印刷，徐世基金會圖書股份有限公司，2009年。
[2] 劉顯聲，凹版與特殊印刷，徐世基金會圖書股份有限公司，2009年。
[3] 劉顯聲，製版印刷印刷總論，徐世基金會圖書股份有限公司，2008年。
[4] Yoshimi Takeuchi, “Mechatronics in Ultraprecision Machining Center,” 7 th International Conference on Mechatronics Technology, 2003.
[5] R. J. Jackman, S. T. Brittain, A. Adams, M. G. Prentiss and G. M.Whitesides, “Design and Fabrication of Topologically Complex, Three-Dimensional Microstructures,” cience, Vol. 280, pp.2089~2091, 1998.
[6] M. J. Vasile, Z. Niu, R. Nassar, W. Zhang and S. Liu, “Focused ionbeam milling:Depth control for three-dimensional microfabrication,” Journal of Vacuum Science & Technology B, Vol. 15, No. 6, pp.2350~2354, 1997.
[7] Y. Zheng, D. Li, F. Ye, Q. Jiao, “Rotogravure Printing Press Fault Diagnosis System,” IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION, Vol. 26, No. 3, SEP. 2011
[8] X. Wu, J. Chen, R. Li, F. Li, “Web-based remote monitoring and fault diagnosis system,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Volume 28, Numbers 1-2, Feb 2006.
[9] D. Chen, H. Zhang, “A multi-axis synchronous register control system for color rotogravure printer,” Technology and Innovation Conference, 2006. ITIC 2006. International, pp. 1913-1918, 6-7 Nov. 2006.
[10] J. W. Lee, KK. Mun and Y.T. Yoo, "A comparative study on roll-to-roll gravure printing on PET and BOPP webs with aqueous ink", Progress in Organic Coatings, vol. 64, no. I , pp. 98-108, 2009
[11] C.G. Kang and BJ. Lee. "Stability analysis for design parameters of a roll-to-roll printing machine," International Conference on Control, Automation and Systems, pp. 1460-1465, October 2007
[12] G. Webb, “Radiofrequency microcoils in magnetic resonance,” Progr.NMR Spectrosc, Vol. 31, pp.1~42, 1997.
[13] 張碩，自動控制系統(第五版)，鼎茂圖書出版股份有限公司，2001年。
[14] R. C. Ko and C. S. Chen, “Design and Implementation of a High and Width Servo Controller for Micro-Machining Center,” International Manufacturing Science & Engineering Conference, Atlanta, Georgia, USA, 2007.
[15] 古頤榛，數位邏輯(第二版)，碁峰資訊股份有限公司，1998年。
[16] 王醴，工業電子學，全威圖書有限公司，2002年。
[17] 俞克維，控制系統分析與設計-使用MATLAB，新文京開發出版股份有限公司，2004年。
[18] 葉倍宏，MATLAB 7 程式設計-基礎篇，全華科技圖書股份有限公司，2006年。
[19] 黃慶璋等，數位邏輯設計(VHDL 入門實務)，台科大圖書股份有限公司，2004年。
[20] 儲料系統，成泰自動控制有限公司， 2010年。
[21] 凹版印刷機，成泰自動控制有限公司， 2010年。