유연한 플렉소(Flexo) 인쇄기술

수성잉크를 사용하는 기계는 설계요건이 독특하며 Ekofa는 그의 새로운 상부웹(web) 통과 설계로 이것을 충족시킨다.

소비자들의 환경인식이 점점 높아짐에 따라, 소프트 패키지 시장이 빠르게 성장하고 있다. 이것은 중국 최대의 플렉소 프레스(Flexo Press) 제조회사인 Qingzhou Ekofa에게는 희소식이다. Ekofa는 지난 10년 동안 전 세계의 고객들에게 수백 대의 플렉소 인쇄기를 납품했다. B&R 제어 기술 덕분에 Ekofa의 새로운 기계들은 진화하는 시장의 변화하는 수요를 충족시키기 위해 필요한 유연성을 갖추고 있다.

중국 생산자들은 국내경제의 빠른 발전과 함께 제품 품질, 식품안전 및 친환경 포장에 대한 높아진 수요에 직면하고 있다. 그 결과 수성잉크를 사용하는 플렉소 프레스 인쇄기에 대한 시장이 성장하고 있다. 이에 따라 기계설계에 관한 새로운 요건이 제시되고 있으며, Ekofa XLS 시리즈는 보다 빠른 건조를 위한 새로운 상부 웹(web) 통과 설계(Upper Web-passing Design)를 사용하여 이것을 해결했다. Ekofa는 이러한 새로운 기계를 설계함에 있어서 더 빠르고 효율적인 플렉소 프레스 인쇄기를 만들었다.

Ekofa가 고급기계를 위한 제어 솔루션을 찾기 시작할 때 즉각적으로 B&R의 통합된 정합 제어솔루션(Register Control Solution)과 보편적 엔지니어링 플랫폼인 Automation Studio에 이끌렸다. B&R의 인쇄업계에 대한 광범위한 경험은 Ekofa 팀에게 B&R 기술을 기반으로 하는 새로운 기계의 개발과 함께 앞으로 나아가기 위해 그들이 필요로 하는 자신감을 제공해 주었다.

 

표준 소프트웨어로서의 정합제어

Ekofa에게 있어서 B&R에 의해 제공되는 가장 매력적인 기능 중 하나는 로직 동작 및 정합제어에 대한 별개의 장치를 갖는 전통적인 솔루션과는 달리, 정합 제어 기술이 완전히 통합되어 있다는 점이다. B&R의 Power Panel은 동작과 정합제어로부터 로직과 HMI에 이르기까지 모든 것을 다룰 수 있으며, 이것은 이전의 시스템과 비교하여 경쟁력과 비용효율성 면에서 명확한 진전이었다.

B&R의 전문화된 정합제어 알고리즘 라이브러리는 인쇄업계에서의 10년 이상의 경험을 기반으로 하는 것이다. 표준화된 모듈형의 이러한 기능은 손쉽게 재사용이 가능하기 때문에, 개발시간과 비용이 절약된다. 예를 들어 B&R의 장력제어(Tension Control) 모듈은 롤러에 대한 개(開)루프, 폐(閉)루프 및 그 밖의 다른 제어모드를 구현하기 위해 웹에 널리 이용된다. 상이한 장력요건을 갖는 다른 종이나 필름에 적응시키는 것은 단순히 몇 가지 파라미터를 조정하는 문제일 뿐이다.

B&R의 장력제어 기능은 인쇄 프로세스의 핵심을 형성한다. B&R은 색상 정합 검출, 정합 제어 및 동작제어를 위한 전자식 기어와 캠을 위한 모듈을 결합시킴으로써, 기계의 프로세스와 시스템에 대한 개발주기를 극적으로 단축시켰다. Ekofa는 그의 XLS와 Kangtai III 시리즈의 보다 효율적인 개발을 위해 이 소프트웨어를 이용한다.

 

배가된 유연성

Ekofa 엔지니어들은 프로젝트 개발과정에서 상이한 소프트웨어 툴들을 오락가락할 필요 없이 Automation Studio의 광범위한 라이브러리로부터 편익을 누리고 있다. 그들은 또한 그들의 전문지식을 압축하고 그것을 최대한의 효율로 재사용하기 위해 자동 정합 잠금(Automatic Mark Locking)기능과 같은 모듈들을 맞춤화할 수 있다.

인쇄업계는 지속적으로 변화하는 요건에 적응하기 위해 온라인 조정과 빠른 전환을 포함하여 보다 큰 유연성을 갖춘 기계를 요구한다. Ekofa 기계의 특징은 인쇄압력과 아닐록스 잉크 전사를 위한 서보제어이다. 운전원들은 단순히 몇가지 파라미터를 설정함으로써, 압력을 수동으로 조정하는데 요구되는 광범위한 경험없이도 손쉽게 높은 수준의 정확도를 달성할 수 있다.

 

에너지 효율적인 드라이브 시스템

인쇄기계는 높은 품질을 제공해야 하지만, 또한 최소한의 비용으로 그러한 품질을 제공해야한다. 경험이 풍부한 공장 운영자들은 장기적으로 성공을 거두고자 한다면 에너지 소비라는 주제가 실제로 얼마나 결정적인지를 잘 알고 있다.

바로 그러한 이유로 Ekofa는 공통적 DC 버스를 갖춘 ACOPOSmulti 서보드라이브를 선택했으며, 이 장치는 제동 에너지를 주 동력원으로 회생시킬 수 있다. ACOPOSmulti 드라이브의 역률은 1에 가깝다. 이것은 다른 시스템과 비교할 때 인상적인 장점이다. 230에서 480 VAC까지의 전력 입력범위는 신뢰할 수 있는 운전을 보장하며, 이것은 전력망의 안정성이 문제가 되는 중국 서부지역에서 특히 중요하다.

ACOPOSmulti는 인상적인 기술사양을 넘어서, 효율성과 투자수익률 및 높은 가용성이 중요한 모든 자동화 업무에 대해 보편적인 솔루션이다

 

폐기물 감소와 향상된 수율

롤 교환 교정 및 정합제어는 모두 쉽게 폐기물을 발생시킬 수 있는 프로세스이다. 신형 기계는 최대 서보모드에서 스마트 소프트웨어 설계를 통해 폐기물을 감소시킨다. 자동표시 잠금 기능(Automatic Mark Locking Function)은 수동으로 표시를 확인해야 할 필요성을 피하도록 한다. 정합 프로세스에 신속히 들어가도록 단 몇 개의 내부 파라미터 계산만으로 자동 확인을 달성할 수 있다.

또한 편차의 위험을 감소시킴으로써 효율을 향상시킨다. 프로세스 설정 파라미터 집합을(롤러크기, 압력 및 온도 레시피에 저장할 수 있으며, 운전원은 시간을 절약하고 폐기물을 감소시키도록 그 집합을 손쉽게 호출할 수 있다. 자동 롤 교환Automatic Roll Changing)은 연속적 인쇄를 구현할 뿐만 아니라, 인쇄품질을 보장하는데도 도움이 된다.

 

전문가 협력

프린터를 개발하는 이러한 복잡한 과정에는 정통한 엔지니어들의 전문적 지식이 요구된다. “우리는 비용 직면한 각각의 도전에 대해 효율적인 솔루션을 신속히 찾아내는 B&R 팀의 능력에 대해 깊은 인상을 받았습니다.” Ekofa의 총괄부장 Wang Haifeng은 말한다.

신형기계는 분당 180 미터까지의 속도를 달성하고, Ekofa 회사가 인쇄업계에서 선도적 입지를 유지하는데 도움을 주었다. 최종 사용자들도 폐기물 감소에 대해 만족하고 있다. “고객이 만족한다는 것은 우리 회사가 장기적인 협력이라는 편익을 얻는다는 뜻입니다.” Wang은 지적한다. “장래에도 지속적으로 우리 고객의 요구를 충족시키는 기계를 개발해 나갈 것입니다. 이것의 우리들의 공통적 비전입니다.”

Wang Haifeng, Efoka 총괄부장

“Ekofa는 장기적인 시장개혁을 겨냥합니다. 우리는 이 분야에서의 우리의 힘이 모아지고 지속될 수 있기를 희망합니다. B&R의 Automation Studio는 우리 회사의 사고방식에 대단히 적합합니다.”

<월간 무인화기술 2016년 7월호>

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 유연한 플렉소(Flexo) 인쇄기술