Aanstuurelektronica voor digitale printer

"We hebben nu volledige grip op ons printproces"

Bergstein ontwikkelt industriële digitale printers die rechtstreeks op verschillende materialen kunnen printen.

In plaats van conventionele inktjet-inkt gebruiken ze speciale inkt die met uv-licht uithardt. Daardoor kan de printer op vrijwel alle oppervlakken printen.

Voorheen waren de printers opgebouwd uit losse componenten van externe partijen. Dat werkte, maar gaf beperkingen: minder grip op printkwaliteit, afhankelijkheid van leveranciers en hogere kosten.

Bergstein wilde de regie terugnemen. Aan PCiD de vraag om eigen elektronica en software te ontwikkelen.

Klant

Bergstein, Kerkrade (NL)

Sector

Industriële printoplossingen voor digitaal printen

Periode

2019 - heden

Bouwstenen

Elektronica, firmware & software

Onze aanpak

Na een eerste kleinschalig project groeide de samenwerking uit tot een langdurig partnerschap. Stap voor stap hebben we kritieke onderdelen opnieuw ontworpen. PCiD deed dit volledig in eigen beheer, in nauwe samenwerking met de engineers van Bergstein. Deze technieken kwamen samen:

Elektronica & PCB-design
C/C++ firmware
FPGA-design
C# & Blazor-softwareontwikkeling

Doordat PCiD alle expertises in huis heeft, konden we zelf de elektronica ontwikkelen. Maar ook de volledige software in de bestaande printer integreren.

3 deelprojecten

Om te kunnen printen, moet elke printkop continu worden voorzien van inkt. Daarvoor gebruikte Bergstein altijd een kant-en-klaar onderdeel. Samen hebben we dit volledig nieuw ontwikkeld, afgestemd op hun specifieke printtechniek.

Een nieuw systeem dat inkt verwarmt, circuleert en beveiligt tegen overdruk en te hoge temperatuur. Modulair opgebouwd, volledig softwaregestuurd en via de pc te finetunen per type inkt en printoppervlak.

Nauwkeurige drukregeling over inktkop
Aansturing pompen en uitlezen diverse sensoren
Embedded PID regelsystemen
C/C++ firmware
Elektronica & PCB-design

Voor haarscherp printwerk moeten inktkoppen exact weten waar elk product zich bevindt. We ontwikkelden een encoder multiplexer die realtime – met een nauwkeurigheid van 1 micrometer – 8 productposities uitleest en doorstuurt naar 10 printkoppen.

Een PLC-interface deelt printinformatie en instellingen; een webinterface biedt statusinformatie en firmware-updates. Parameters zijn instelbaar via een REST API, waardoor Bergstein volledige controle heeft over het systeem.

FPGA-design voor parallelle verwerking op hoge snelheid en deterministisch gedrag
Hoge snelheid encoder interface
Ethernet interface met API voor PLC-communicatie
Web interface voor statusinformatie
Systeemparameters instelbaar via REST API
FPGA & microcontroller updatebaar via web interface
Elektronica & PCB-design

Na het printen van elke kleur moet de inkt direct worden uitgehard. Daarvoor ontwikkelden we samen met Bergstein een krachtige UV-ledlamp in een modulaire cassette.

De lampmodules zijn slim opgebouwd: één module is voldoende voor smalle producten, maar voor brede producten kunnen drie modules eenvoudig worden gecombineerd tot één grote lamp. Dit maakt de printer schaalbaar en flexibel voor uiteenlopende toepassingen.