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頻閃儀在軟包裝行業的應用
閱讀：5012發布時間：2014-1-5
近年來，隨著食品、化妝品、乳品、飲料、醫藥等行業的飛速發展，我國塑料軟包裝行業的技術裝備水平和研發能力有了很大的發展和提高，軟包裝在許多領域正扮演著越來越重要的角色。軟包裝印刷是整個印刷產業的重要組成部分，如何提升軟包裝印刷質量，是每個軟包裝印刷企業需要重點關注的問題。對于表面印刷質量檢測，頻閃儀就是目前軟包裝行業中應用十分廣泛的檢測設備之一，本文就頻閃儀在軟包裝生產中的應用作詳細的介紹。
頻閃儀的原理
頻閃儀也叫頻閃燈，其內部一般包括氙氣燈管、高壓觸發電路、頻率調節電路和顯示電路，觸發電路如圖1所示。氙氣燈管是內部充滿氙氣等惰性氣體的玻璃燈管，在高壓電流觸發下，燈管兩極之間持續放電而發光，其發光持續時間由儲能電容決定。
圖1 頻閃儀的觸發電路
在實際使用過程中，當我們將頻閃儀的閃光頻率調節到與印刷圖案運動速度接近或同步時，由于人眼的視覺殘留原因，高速運動的印刷圖案變得緩慢運動或相對靜止，利用這種原理，我們可以用人眼直觀地檢查每個印刷圖案的印刷質量，且不會造成任何色彩失真。在軟包裝行業，頻閃儀在印刷機、檢品機、分切機、復卷機、壓膜機、燙金機、合掌機等場合廣泛應用。
頻閃儀的種類
目前市場上的進口頻閃儀品牌主要是日本新寶（Shimpo）、美國蒙那多（Monarch）等，國內比較的頻閃儀生產廠商主要有杭州品拓（PNTOO）、中國臺灣路昌（Lutron）等。頻閃儀的類型有幾十種，從光源來分可以分為氙氣燈頻閃儀和LED燈頻閃儀兩大類；從使用方式來說可以分為便攜式、充電式和固定式三大類；考慮到產品使用壽命，從使用頻率來分，LED頻閃儀頻率都在200Hz（12000閃/分鐘）以上，氙氣燈頻閃儀一般在200Hz以下。
下面就以杭州品拓的代表性頻閃儀為例進行簡單介紹，見下表。
型號 | 名稱 | 特點 | 應用場合 |
PN-01C PN-01D PN-112A PN-212A | 便攜式頻閃儀 | 交流供電，手提便攜，經濟 | 所有軟包裝表面質量檢驗 |
PN-02C PN-H02C PN-202C | 多聯固定式頻閃儀 | 交流供電；幅寬350mm-1250mm，固定式安裝 | 高速印刷機、檢品機、燙金機、分切機和復卷機 |
PN-03E | 充電式頻閃儀 | 手提；電池供電，支持在線充電使用；亮度高 | 所有軟包裝表面質量檢驗 |
PN-113A | 薄膜表面缺陷檢測儀 | 交流供電；幅寬350mm-1250mm，固定式安裝，亮度高 | 高速的薄膜生產(分切，收卷)與成品薄膜加工（鍍鋁、涂層，壓紋）流水線 |
頻閃儀的功能及技術特點：
- 供電電源：交流或直流（電池）供電
- 數碼管顯示頻率
- 多種方式調節頻率：按鍵和編碼器
- 支持外觸發實現自動跟蹤，根據不同應用場合分成3種外觸發工作模式。
- 自動停閃功能，在沒有外觸發信號或定時時間到后，自動關閉燈管閃爍，延長燈管使用壽命
- 相位調節功能0-360°，實現移相功能，通過調節相位角，實現圖案觀察位置的向前或向后移動
- 工作參數自動備份，開機即可進入zui后一次使用的工作方式
用戶需根據使用場合來選用合適的頻閃儀，一般情況下，手提便攜式頻閃儀適合于經常要變換觀測位置的場合；充電式頻閃儀，適合于用電不方便的場合；多聯固定式頻閃儀則適合于寬幅檢測場合，如檢品機、印刷機。另外，在選擇多聯固定式頻閃儀時要注意，頻閃儀的照射輻寬應當不小于被觀測印刷品的zui大有效幅寬。
頻閃儀的使用方法
目前市場上廣泛使用的頻閃儀分為內觸發自動閃光和外觸發自動跟蹤兩種工作模式。內觸發工作模式以設定頻率閃光，適合于機器速度比較穩定的場合。對于機器速度經常變化或者不想手動調整頻率時，可采用外觸發工作模式。在外觸發工作模式下，通過外接光電眼或接近開關獲取與外部圖像運動頻率相關的信號，軟件自動計算圖像的允許頻率并自動閃光，從而實現印刷圖案的自動跟蹤頻閃。在實際使用中，可根據實際需要，通過信號鍵選擇相應的工作模式。
印刷圖案運動頻率估算
在使用頻閃儀前，一般我們需要知道圖案的運行速度，這樣就可以快速找到合適的頻閃頻率。假設印刷機運行車速為V米/分，連續兩個相同圖案間距為D mm，則印刷圖案運行的速度為：
p=V/D
例如：車速V=200米/分，圖案間距為D=50mm，則此時印刷圖案運行速度為p=4000次/分。設定頻閃頻率為4000次/分鐘，我們就可以清楚地觀察到圖案的印刷質量。
若估算的圖案頻率p大于6000次/分鐘，考慮到燈管的使用壽命，建議降頻使用，可以設置頻閃儀的頻率為p的一半，也可以觀察到很好的效果。
內觸發工作方式
選擇內觸發工作方式，調節頻閃儀頻率到上述估算值，對準印刷圖案，微調頻閃儀頻率直到印刷圖案相對靜止。如果圖案沒有相對靜止，看起來是向著印刷機的方向移動，說明頻閃頻率比印刷圖案實際運行頻率低，此時需要調高頻閃儀頻率；反之，降低頻閃儀頻率。
外觸發工作模式
外觸發工作模式需要外部傳感器信號配合使用，傳感器一般使用色標光電傳感器或霍爾接近開關。在工作方式1下，光電傳感器檢測每個圖案的色標，走過一個圖案，產生一個光電信號，頻閃儀就閃光一次，實現印刷圖案的自動跟蹤。但在大多數應用場合，無法用光電傳感器取得*對應的圖案信號，這時就無法用方式1來實現自動跟蹤。杭州品拓電子技術有限公司根據客戶的需求研制出了間接測速的方法實現印刷圖案的自動跟蹤軟件，使用時選擇外觸發方式2，并設置相關參數即可。分切機、復卷機、檢品機等使用場合一般都使用外觸發方式2。
頻閃儀使用過程中的誤區
- 頻閃儀的閃爍頻率過低：由于印刷圖案較大或印刷速度較低，圖案運動速度緩慢，此時使用頻閃儀就不合適。當頻閃儀在500次/分以下的頻率頻閃，在觀察圖案時，眼睛會感覺很晃眼，好像無法看到相對靜止的印刷圖案。這種情況下，并不是頻閃儀本身出現了問題，而是人眼很難清楚分辨瞬間閃光反射到人眼的圖案。用于人眼直接觀察印刷圖案的場合，要求頻率在500次/分以上。
- 頻閃儀的閃爍頻率過高：氙氣燈管都是有一定的壽命的，其壽命以閃光次數表示。過高的閃爍頻率使用時，頻閃儀燈管的使用時間會縮短。一般情況下，當印刷圖案出現問題時，不會只出現單個圖案不好，而是會出現連續一批（多個）圖案都存在問題。所以在檢驗產品表面質量時，并不需要對每個印刷圖案進行逐個檢驗，此時可以降低頻率使用，把頻率設在圖案運動頻率的1/n倍，都可以讓圖案相對靜止，建議頻率選擇在2000f/m-4000f/m左右，即保證了清楚觀測圖案的效果，同時延長了頻閃儀燈管的使用壽命。
- 頻閃儀的閃光亮度問題：頻閃燈管的zui大功率是固定的，其單次閃光亮度跟頻率是成反比的。在高頻閃光下，亮度肯定會比低頻的時候低。在實際使用過程中，并不是閃光亮度越高越好，對于反光較強的印刷材質，則需要亮度較低且柔和的燈光，并且對于不同的使用者來說，燈光的亮度要求也不一致。
頻閃儀使用注意事項
- 在塑料薄膜印刷過程中，印刷機械會積聚很強的靜電，在使用頻閃儀的過程中，用戶務必要注意設備的可靠接地，否則很容易使頻閃儀的控制線路受到強大的靜電干擾，導致頻閃儀不能正常工作。
- 對于充電式頻閃儀，必須根據用戶使用手冊說明進行及時充電，否則會導致無法充電或電池損壞。
- 在設備停機或不使用頻閃儀時，需及時關閉頻閃儀電源，延長頻閃儀的使用壽命。
- 使用過程做好防護措施，防止頻閃儀掉進油墨或其他液體里，一旦發生類似情況，禁止再次開機，必須返廠維修
?杭州品拓電子技術有限公司-周寅，盧勇躍 編
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