핵심기술 공개: 고정밀 리본 슬리팅 머신으로 슬리팅 스트립의 균일성과 평탄도를 보장하는 방법

리본(특히 고급 인쇄용 하이브리드 및 레진 기반 리본)은 고가의 복합 소재로, 슬리팅 품질이 바코드 선명도, 가독성, 외관 등 최종 인쇄 결과에 직접적인 영향을 미칩니다. 고르지 않거나 균일하지 않은 결함은 리본 전체의 폐기로 이어질 수 있습니다. 고정밀 슬리팅 머신은 다음과 같은 핵심 기술을 통해 품질을 보장합니다.

1. 균일성 확보의 핵심기술

균일성은 주로 슬리팅 폭의 극도의 정밀성과 일관성을 의미하며, 뱀 모양(사문석), 버 또는 폭 변동이 없습니다.

1. 고정밀 CNC 변속기 및 장력 제어 시스템

◦ 핵심 원리: 풀기, 슬리팅, 와인딩까지 전체 슬리팅 공정 동안 일정하고 적절한 재료 장력을 유지합니다. 과도한 장력은 리본이 늘어나거나 변형되거나 심지어 끊어지게 할 수 있습니다. 장력이 너무 약하면 코일이 느슨해지고 측면으로 이동하여 절단 모서리가 고르지 않게 됩니다.

◦ 기술적 구현:

▪ 폐루프 장력 제어: 시스템은 장력 센서를 통해 스트립의 실제 장력을 실시간으로 모니터링하고 데이터를 중앙 처리 장치(PLC)로 전송합니다. PLC는 알고리즘 계산을 통해 자기 파우더 클러치(풀기)와 자기 파우더 브레이크(감기)의 토크를 동적으로 조정하여 완벽한 폐루프 제어를 구현하여 장력 변동을 매우 작은 범위(예: ±1%) 내에서 억제합니다.

▪ 능동적 되감기: 서보 모터를 사용하여 수축 및 풀기 릴을 직접 구동하여 토크와 속도 응답을 더 빠르고 정확하게 달성하고, 기존의 기계적 마찰 시트 제어를 더 높은 정밀도로 대체합니다.

2. 정밀한 안내 및 교정 시스템

◦ 핵심 원리: 넓은 마스터 롤의 모서리가 슬리팅 나이프에 들어가기 전에 항상 고정되고 올바른 위치에 있는지 확인하여 각 절단이 미리 정해진 궤적을 따라 절단되도록 합니다.

◦ 기술적 구현:

▪ 엣지 센서 또는 라인 어레이 CCD: 마스터 볼륨의 엣지 위치를 실시간으로 스캐닝합니다.

▪ 공압 또는 서보 보정 메커니즘: 센서가 가장자리에서 미세한 편차를 감지하면 시스템은 즉시 보정 메커니즘에 전체 풀림 프레임을 밀어 측면(좌우) 미세 조정을 수행하도록 지시하여 벨트를 올바른 위치로 "당깁니다". 이는 슬리팅이 "사문석"처럼 일어나지 않도록 하는 핵심 요소입니다.

3. 초정밀 슬리팅 나이프 시스템

◦ 핵심 원리: 슬리팅 나이프의 정밀성, 강성, 동적 균형은 절단 품질을 직접적으로 결정합니다.

◦ 기술적 구현:

▪ 공구 소재 및 공정: 고품질 공구강 또는 초경 인서트를 사용하여 정밀 연삭 및 동적 균형 보정을 통해 날카로운 칼날과 방사형 흔들림이 없는 상태를 보장합니다.

▪ 툴 홀더 구조:

• 플랫 나이프 슬리팅: 위쪽과 아래쪽 커터 헤드가 가위처럼 정밀하게 맞춰져 있으며, 틈새를 미세 조정할 수 있습니다(종종 마이크론 수준까지 정확함). 대부분의 리본 슬리팅에 적합하며, 절단면이 평평하고 매끄럽습니다.

• 원형 칼날 슬리팅: 고속 슬리팅에 더욱 적합합니다. 원형 칼날의 "바이트" 깊이와 각도를 정밀하게 제어하여 깨끗한 슬리팅을 구현하고 버(burr)를 줄입니다.

▪ 칩리스 슬리팅 기술: 특수 도구 설계 및 피팅을 통해 슬리팅 과정에서 플라스틱 파편이 발생하지 않아 리본 표면에 붙어 인쇄 결함을 일으킬 수 없습니다.

2. 평탄도 확보의 핵심기술

평탄도는 주로 와인딩을 자를 때 띠의 폭이 좁아지는 상태를 말하며, 튀어나온 부분, 틈새, 국화무늬가 없고 단면이 벽처럼 평탄한 상태를 말한다.

1. 고정밀 와인딩 기술

◦ 핵심 원리: 권취의 선형 속도는 슬리팅 속도와 절대적으로 동기화되어야 하며, 권취 직경이 증가함에 따라 권취의 회전 속도는 선형적으로 감소하여 일정한 표면 선형 속도를 유지해야 합니다.

◦ 기술적 구현:

▪ 서보 와인딩 시스템: 메인 드라이브와 와인딩 샤프트는 고정밀 서보 모터로 구동되며, 전자 기어박스 기능을 통해 정확한 속도 비율 동기화를 실현하여 속도 동기화 해제로 인한 당김이나 축적을 완전히 제거합니다.

▪ 자동 테이퍼 장력 제어: 권취 과정에서 시스템은 실시간으로 계산된 권취 직경에 따라 미리 설정된 "테이퍼 곡선"에 따라 권취 장력을 자동으로 낮춥니다. 이는 코일 직경이 클수록 최외곽 층의 장력 토크 효과가 더욱 뚜렷해지고, 장력을 낮추지 않으면 내층이 점점 더 팽팽해져 "단단한 권취" 또는 압착(잉크가 분출되어 달라붙음) 또는 코어 변형이 발생하기 때문입니다.

2. 접촉 롤러 시스템

◦ 핵심 원리: 권취와 동시에 고마감, 고정밀 고무 압력 롤러를 사용하여 코일이 형성되는 표면에 일정한 압력으로 접착합니다.

◦ 기술적 구현:

▪ 이 프레스 롤러는 매끄럽게 하고 압축하는 역할을 합니다. 찢긴 스트립을 즉시 평평하게 만들어 공기 유입을 방지하고 올바른 위치에 깔끔하게 고정합니다.

▪ 롤 직경이 증가함에 따라 일정한 압축 효과를 유지하기 위해 롤러의 압력도 지능적으로 조정되어야 합니다.

3. 정확한 코일 직경 측정 및 계산

◦ 시스템은 인코더 또는 초음파 센서를 통해 실시간으로 되감기 직경을 모니터링하고, 코일 직경과 관련된 모든 매개변수(예: 속도, 장력, 롤러 압력)는 이 데이터를 기반으로 계산되고 조정됩니다. 이는 모든 지능형 제어의 기초가 됩니다.

4. 슬리팅 스트립의 독립적인 제어

◦ 초고정밀 슬리팅 머신에서는 각 슬리팅 스트립의 개별 장력 미세 조정을 수행하여 미세한 폭 차이 또는 소재 불균일성에 대처하고 각 좁은 스트립의 최적의 평탄도를 보장합니다.

3. 지능적이고 인간화된 디자인: 그 뒤에 숨은 '두뇌'

현대의 고정밀 슬리팅 머신은 기계의 적층일 뿐만 아니라 지능의 구현이기도 합니다.

• PLC + HMI(Man-Machine Interface) 제어 시스템: 작업자는 마스터 코일 폭, 목표 스트립 폭, 장력 값, 테이퍼 곡선 및 기타 매개 변수와 같은 매개 변수만 터치 스크린에 입력하면 시스템이 자동으로 도구 위치를 계산하고 간격을 분배하며 전체 슬리팅 프로세스를 제어할 수 있습니다.

• 자동 경보 및 진단: 이 시스템은 장력 초과, 공구 마모, 벨트 파손 등의 비정상적 상황에 대한 자동 감지 및 경보 기능을 갖추고 있습니다.

• 데이터 로깅 및 추적성: 각 슬리팅의 프로세스 매개변수를 기록하여 품질 추적성 및 프로세스 최적화를 위한 데이터 지원을 제공할 수 있습니다.

요약

고정밀 리본 슬리팅 머신은 단일 기술의 산물이 아니라 정밀 기계 제조, 서보 제어 기술, 센서 기술, 지능형 알고리즘을 통합한 복잡한 시스템입니다.

균일성과 평탄성의 비결은 다음과 같습니다.

• 안정성: 폐쇄 루프 제어를 통해 일정한 장력이 유지됩니다.

• 정확성: 정확한 경로는 보정 시스템을 통해 보장됩니다.

• 장점: 정밀한 도구를 사용하여 깔끔한 절단이 가능합니다.

• 소프트: 테이퍼 제어 및 롤러 시스템을 통한 와인딩 및 평탄화.

• 지능성: 매개변수 운영 및 프로세스 모니터링은 지능형 시스템을 통해 실현됩니다.

이러한 기술의 시너지 효과를 통해 궁극적으로 슬릿 리본의 모든 미터가 고급 인쇄 응용 분야의 엄격한 품질 요구 사항을 충족하도록 보장됩니다.