Устройство управления работой копировальной рамой

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

Реферат

Пояснительная записка, 6 рисунков, 3 приложения, 4 источника

Микроконтроллер, копировальная рама, экспозиция, вакуумный насос

В ходе работы было спроектировано устройство управления работы копировальной  рамы

 

Введение

Копировальная рама - устройство, состоящее из стола и крышки из стекла. Стол может быть вакуумным. Копировальная рама служит для экспонирования светочувствительных листовых материалов. Источник излучения расположен относительно стола таким образом, чтобы на стол попадало максимальное количество излучения.

Для того чтобы качественно  произвести сканирование формы, требуется:

• оптически чистое (кварцевое) стекло, пропускающее 100% УФ-лучей;

• мощный металлогалогенный источник света от 3 до 8 кВт, с широким спектром УФ-излучения;

• вакуумный прижим рамы из антистатической резины, желательно с регулировкой силы прижима.

 

1.Устройство копировальной рамы

1.1 Негативное и позитивное  сканирование

Копировальные процессы при изготовлении офсетных и фотополимерных печатных форм реализуются на контактно-копировальном оборудовании — на копировальных и экспонирующих установках. С помощью этого оборудования осуществляют фотографический перенос изображения с прозрачных носителей информации (диапозитивов или негативов) на светочувствительные слои офсетных или фотополимерных пластин в масштабе 1:1. При этом носители информации и светочувствительный слой пластин должны быть в контакте, слой к слою.

Для высококачественного  копирования изображения с фотоформы  на формную пластину необходимо, чтобы  изображение было перенесено на пластину без потери мелких деталей. При позитивном копировании потери мелких деталей изображения ведут к непроработке растровых элементов в светах, а также тонких штриховых элементов, например засечек у шрифтов. Указанные дефекты принято называть непрокопировкой. Величина непрокопировки зависит от следующих основных факторов:

• плотности контакта фотоформы с формной пластиной, которая обеспечиваетя эффективностью вакуумной системы, наличием в конструкции копировального оборудования дополнительных механических систем удаления воздуха из зоны контакта фотоформы и формной пластины, качеством поверхности и эластичностью резинового коврика, качеством монтажа фотоформ, степенью шероховатости поверхности формной пластины, отсутствием между фотоформой и пластиной пыли и других посторонних тел;

• характеристики светового  потока, определяемой качеством рефлектора осветительной системы и расстоянием от лампы до поверхности формной пластины;

• продолжительности  экспонирования, определяемой мощностью  лампы, применяемой в осветительной  системе.

      

1.2 Экспонирующее  устройство

В настоящее  время для копировальных процессов в качестве источника ультрафиолетового (УФ) света наиболее широко применяются люминесцентные, галогенные и металлогалогенные лампы.

Люминесцентные лампы (ЛЛ) представляют собой разрядные  источники света низкого давления, в которых УФ-излучение ртутного разряда преобразуется люминофором в более длинноволновое излучение. Использование ЛЛ в качестве источника УФ-света имеет следующие преимущества: высокая световая отдача, большой срок службы, низкая температура поверхности лампы. В случае применения люминесцентных ламп значительно сокращаются габаритные размеры экспонирующих установок; обеспечивается высокая степень равномерности освещенности, даваемой люминесцентной панелью; отпадает необходимость в специальных отражателях; обеспечивается практически мгновенный вход ламп в рабочий режим при их зажигании.

Основным недостатком  ЛЛ является низкая яркость излучения. Поэтому при копировальных процессах  применяются облучатели, в которых  установлено сразу несколько  ЛЛ, что увеличивает размеры облучателя.

Более мощными являются галогенные и металлогалогенные  лампы. Принцип действия галогенных ламп накаливания (ГЛН) заключается  в образовании на стенке колбы  летучих соединений — галогенов вольфрама, которые испаряются со стенки, разлагаются на теле накала и возвращают ему испарившиеся атомы вольфрама. ГЛН по сравнению с обычными лампами имеют более стабильный световой поток и, следовательно, более длительный срок службы, значительно меньшие размеры, более высокую термостойкость благодаря наличию кварцевой колбы. К недостаткам ГЛН можно отнести необходимость высокой температуры на стенках оболочки, которая обеспечивает работу галогенного цикла. Это требует применения термофильтра, что усложняет конструкцию всей копировальной установки.

Более выгодными с энергетической точки зрения являются металлогалогенные лампы (МГЛ). Принцип их действия основан на том, что галогены многих металлов испаряются легче, чем сами металлы. Поэтому в разрядную колбу МГЛ помимо ртути и аргона дополнительно вводят различные химические элементы в виде их галоидных соединений.

При работе лампы в  активном режиме осуществляется экспонирование формных пластин. Между циклами  экспонирования лампа полностью  не выключается, а переводится в  так называемый дежурный режим, или  режим ожидания.

В большинстве известных  копировальных установок лампа  в дежурном режиме потребляет около 50% от ее максимальной мощности. В некоторых  установках потребляемая мощность лампы  в дежурном режиме составляет 20-25%. Это объясняется тем, что повторное включение лампы возможно только после уменьшения ее температуры и снижения в ней давления паров ртути, а также тем, что лампы после включения медленно входят в нормальный режим работы. Переход же из дежурного режима в рабочий происходит практически мгновенно. Полностью отключать лампу в осветительной системе целесообразно в том случае, если время между циклами экспонирования составляет 30 мин и более. Такой режим эксплуатации ламп не сокращает срока их службы.

Для предприятий с  малой загрузкой разработаны модели копировальных установок с осветительной системой ускоренного поджига, которая позволяет отключить лампу между циклами экспонирования и таким образом уменьшить расход электроэнергии. Для нормализации процесса экспонирования установки оснащены электронной системой, которая позволяет контролировать количество световой энергии, попадающей на копировальный слой, а также сигнализирует о необходимости замены лампы в случае снижения ее мощности.

Некоторые зарубежные фирмы выпускают контактно-копировальное оборудование, которое может комплектоваться различными по мощности и спектру излучения лампами, например металлогалогенными лампами двух разновидностей, имеющими мощность 1, 2, 5, 4 и 6 кВт.

Первая разновидность — это лампы c примесью галлия, имеющие максимум излучения с длиной волны около 420 нм. Они используются практически только для копирования на офсетные пластины с копировальным слоем на основе диазосоединений.

Вторая разновидность — это лампы с примесью железа. Они создают более широкий спектр излучения в диапазоне от 350 до 450 нм и эффективны при экспонировании формных пластин со светочувствительным слоем на основе фотополимеров, пленок, пригодных для работы при дневном свете, цветопробных материалов. Можно использовать эти лампы для экспонирования формных пластин с копировальным слоем на основе диазосоединений. Однако мощность излучения с длиной волны 420 нм у этих ламп несколько меньше, чем у ламп с добавлением галлия.

Рефлектор — наиболее ответственный и сложный элемент облучателя. Его основное назначение — перераспределение светового потока таким образом, чтобы неравномерность освещенности была минимальная. Неравномерность освещенности определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

где Emax, Еmin  — соответственно максимальное и минимальное значения освещенности на облучаемой поверхности.

Считают, что неравномерность освещенности не должна превышать 20%. Однако с появлением высокочувствительных копировальных  составов требования к величине неравномерности  освещенности существенно возросли. В копировальных установках, выпускаемых зарубежными фирмами, неравномерность освещенности снижена до 10-12%.

Плохо спроектированный рефлектор  и слишком близкое расстояние от металлогалогенной лампы до поверхности формной пластины увеличивают долю рассеянного света в световом потоке осветительной системы. Чем выше доля рассеянного света, тем больше на копируемой пластине образуется дефектов, называемых непрокопировкой. Величину непрокопировки можно определить количественно с помощью шкал.

На эффективность работы облучателя большое влияние оказывает материал, из которого изготовлен рефлектор. В зависимости от вида отражающих поверхностей идеальные рефлекторы можно разделить на два типа: зеркальные и диффузные. Все реальные поверхности по своим отражающим свойствам расположены между этими двумя типами. Для равномерного облучения поверхности копирования требуется перенос больших световых потоков из сильно освещенной области на облучаемой поверхности в слабо освещенные участки на ее краях. Диффузные отражатели имеют «косинусный» закон распределения светового потока и не подходят для выполнения этой задачи. Для данного случая наиболее подходящими являются зеркальные или близкие к ним рефлекторы с малым рассеянием. Для повышения эффективности работы облучателя следует стремиться к использованию материалов с высоким значением коэффициента отражения в актиничной области спектра. Большинство копировальных слоев, применяемых в отечественной полиграфии, имеют максимум чувствительности в области спектра от 360 до 440 нм.

Рефлекторы, применяемые в современных облучателях, можно разделить на две группы. Рефлекторы первой группы представляют собой конструкцию из плоских поверхностей (рис. 1  а), рефлекторы второй группы выполнены в виде тела вращения (рис. 1  б).

Достоинство рефлекторов первого типа по сравнению с рефлекторами второго – простота изготовления, однако неравномерность освещенности формного материала у них значительно выше.

Рис. 1. Схематичное изображение рефлекторов

 

1.3 Вакуумный прижим

В контактно-копировальных и экспонирующих установках для плотного прижима светочувствительного материала к опорной поверхности (плоской или цилиндрической) и создания плотного контакта между фотоформой и светочувствительным материалом (фотоматериалом, офсетной или фотополимерной пластиной) широко применяются вакуумные прижимы.

Вакуумная система (рис. 2) в общем случае состоит из вакуумного насоса 1, ресивера 2, двух реле давления 3, 9, вакуумметра 5, электромагнитных кранов 4, 7, 8, полости 6, находящейся между покровным стеклом и резиновым ковриком. Все элементы системы соединены шлангами. 

 

Рис. 2. Пневматическая схема вакуумной системы контактно-копировальной установки

 

Вакуумный насос 1 создает вакуум в ресивере 2. При достижении вакуума 0,08 МПа реле давления 3 отключает насос; при падении вакуума до 0,06 МПа реле давления 3 включает насос. Для создания предварительного вакуума в полости 6 контактной рамы электромагнитный кран 8 соединяет ее с ресивером 2. При достижении вакуума 0,02-0,03 МПа кран 8 отключает полость 6 от насоса.

После выстоя под промежуточным  вакуумом электромагнитный кран соединяет  полость 6 с ресивером 2. При достижении в контактной раме вакуума 0,08 МПа начинается экспонирование, по окончании которого электромагнитный кран 3 соединяет полость 6 с атмосферой, а краны 4 и 7 отсоединяют ее от ресивера. К полости 6 контактной рамы подключен вакуумметр 5.

 

1.4 Конструкция копировальной рамы

На рис. 3 представлена принципиальная схема контактно-копировальной установки. Экспонирование осуществляется облучателем 6после того, как на резиновый коврик 1 последовательно уложены формная пластина 2 светочувствительным слоем вверх и фотоформа 3эмульсионным слоем вниз, опущено покровное стекло 4 и с помощью вакуумной системы 5 создан плотный контакт между стеклом 4, фотоформой 3, пластиной 2 и опорной поверхностью коврика 1.

 

 

Рис. 3. Схема копировальной рамы 

 

 

 

Основными параметрами  технической характеристики контактно-копировальных и экспонирующих установок являются: максимальный формат копируемых пластин; максимальная суммарная толщина пластины и фотоформы; освещенность поверхности (в центре) покровного стекла или пленки; неравномерность освещенности поверхности покровного стекла или пленки; ток и мощность источника излучения.

В настоящее время  используются контактно-копировальные установки полуавтоматического, поточного и автоматического принципа действия, а также копировально-множительные установки.

Полуавтоматические контактно-копировальные установки можно разделить на два основных типа с верхним и с нижним расположением облучателя.

Варианты схем построения контактно-копировальных установок с верхним расположением облучателя (первый тип) и одной копировальной рамой представлены на рис. 4.