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印刷機(jī)械給紙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

印刷機(jī)械給紙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2009/3/23 13:20:00

        印刷術(shù)是我國(guó)四大發(fā)明之一,它為人類(lèi)的文明做出了重要的貢獻(xiàn),這是舉世公認(rèn)的。印刷術(shù)傳入西方后,又得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高。根據(jù)有關(guān)史料記載,1796年德國(guó)人納菲爾德發(fā)明了石印術(shù)。并于1797年設(shè)計(jì)了世界上第一臺(tái)石印印刷機(jī)。由于石版笨重,于1805年他放棄了石版,首次采用了金屬版印刷間接凸印印刷開(kāi)發(fā)成功的。1826年,他在石印機(jī)上印刷成功第一張彩色印刷品。塞納菲爾德發(fā)明的石印是一種直接印刷方法,印版上的反向圖文是直接印刷在紙上的,而間接印刷方法是由一名美國(guó)人威廉•羅培爾發(fā)明的,他們二人同在1902年前后構(gòu)建了通過(guò)一個(gè)橡皮滾筒進(jìn)行間接平印的技術(shù)思路。威廉•羅培爾在自己印刷過(guò)程中,為了提高印刷效果,將柔軟的橡皮布裝到平版印刷的壓印滾筒上,在一次印刷中,他的助手沒(méi)有把紙續(xù)進(jìn)印刷機(jī)中,機(jī)器空轉(zhuǎn)了一轉(zhuǎn),印版上的圖文沒(méi)有印在紙上,而是印在了橡皮布上,接著又續(xù)進(jìn)一批紙,這批紙不僅正面印上了,連背面也同時(shí)印刷山了圖文。羅培爾仔細(xì)查看了這張印錯(cuò)的印張,結(jié)果他驚喜地發(fā)現(xiàn),從橡皮布上間接印刷的圖文質(zhì)量明顯比直接從印版上印刷的圖文質(zhì)量要好的多。于是他在兩個(gè)滾筒的印刷機(jī)上增加了另一個(gè)色橡皮布的滾,這就是后來(lái)的膠印機(jī)。

我國(guó)印刷機(jī)的發(fā)展
1. 解放前我國(guó)膠印機(jī)發(fā)展很慢,只有少數(shù)幾個(gè)沿海大城市主要是上海有膠印機(jī),但都是進(jìn)口的印刷機(jī)器,生產(chǎn)水平也很低,解放后我國(guó)印刷工業(yè)得到了很快發(fā)展,解放初期已造出了手?jǐn)[式膠印機(jī)。1958年前后北京人民機(jī)器廠制造成高速自動(dòng)的雙色膠印機(jī),同時(shí)由于紙張,油墨,橡皮布都能自己制造,膠印機(jī)很快得到普及,第二次世界大戰(zhàn)之后,膠印機(jī)向多色,高速大型和卷筒紙方向發(fā)展,相繼出現(xiàn)了多色膠印機(jī)和卷筒紙膠印機(jī)。1915年傳入我國(guó),當(dāng)時(shí)商務(wù)印書(shū)館購(gòu)進(jìn)了美國(guó)海利斯膠印機(jī)。1921年又購(gòu)進(jìn)了英國(guó)喬治曼雙色膠印機(jī)。隨著工業(yè)控制技術(shù)的飛速發(fā)展,印刷機(jī)的控制技術(shù)也在不斷的進(jìn)步。特別是計(jì)算,數(shù)字化,互聯(lián)網(wǎng),微電子等高新技術(shù)的發(fā)展,不僅出現(xiàn)了全新的數(shù)字印刷和計(jì)算機(jī)直接制版的相關(guān)設(shè)備,而且上述高新技術(shù)在傳統(tǒng)印刷機(jī)上的廣泛應(yīng)用,還對(duì)傳統(tǒng)印刷機(jī)進(jìn)行了改造和提高,而且自動(dòng)化控制系統(tǒng)的使用,使復(fù)雜的印刷工藝變得簡(jiǎn)單精確,并且使越來(lái)越多的機(jī)械部分,也由電器系統(tǒng)所代替。下面我們用幾例說(shuō)明:
2. 印刷機(jī)的給紙部分控制:
(1)氣動(dòng)式給紙機(jī)組成是由下述機(jī)構(gòu)互相配合,共同實(shí)現(xiàn)張張分離,遞送,自動(dòng)升降,自動(dòng)監(jiān)測(cè)(空紙,雙紙,歪斜,晚到)等全部給紙工藝過(guò)程,如圖所示:


        如果出現(xiàn)以上狀況,輸紙機(jī)構(gòu)發(fā)出電信號(hào),傳給紙機(jī)構(gòu)通過(guò)電磁離合器和主機(jī)脫開(kāi),給紙機(jī)停止給紙。給紙傳動(dòng)系統(tǒng)是來(lái)自主機(jī)的動(dòng)力源。分配給各給紙機(jī)各職能機(jī)構(gòu),按照嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成工藝動(dòng)作,它是推給紙機(jī)離合器全部傳動(dòng)環(huán)節(jié),紙堆快速升降傳動(dòng)和副主給紙堆升降的傳動(dòng)系統(tǒng),紙堆多的自動(dòng)生紙和快速升降機(jī)構(gòu)是隨著輸紙機(jī)一張一張把被高度檢測(cè)電信號(hào)升紙機(jī)構(gòu),能使紙堆自動(dòng)上升到一定高度并能保持平穩(wěn)。同時(shí)還沒(méi)有不停機(jī)更換紙堆連續(xù)上紙機(jī)構(gòu)。為了解決模切機(jī)長(zhǎng)期以來(lái)模切速度停留在3500~4000次/小時(shí)的低速生產(chǎn)效率,為了解決高速度,高精度這一輸紙矛盾,自動(dòng)化模切機(jī)的輸紙機(jī)構(gòu)由勻速輸紙機(jī)構(gòu)變?yōu)楦咚佥敿垯C(jī)構(gòu),使紙張到達(dá)前規(guī)時(shí)以較低的速度到達(dá)進(jìn)行定位,這樣就保證了紙張到達(dá)前規(guī)定位時(shí)的沖擊力,從而減少了紙邊的變形,達(dá)到了較高的,模切精度。
(2)機(jī)械式變速輸紙裝置:
       自動(dòng)模切機(jī)的變速輸紙裝置有兩大類(lèi),一是機(jī)械式變速裝置。機(jī)械式變速輸紙機(jī)構(gòu)又分為偏心齒輪機(jī)構(gòu),橢圓齒輪機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)條桿機(jī)構(gòu)等,機(jī)械變速機(jī)構(gòu)就是通過(guò)常用的機(jī)械變速裝置將勻速運(yùn)動(dòng)變?yōu)榭勺兊倪\(yùn)動(dòng)。下面我們主要介紹電氣變速裝置。
(3)電氣輸紙變速裝置
       前面我們談到機(jī)械變速幾種輸紙裝置,雖然機(jī)械變速機(jī)構(gòu)有它的不足之處,如偏心齒輪和橢圓齒輪機(jī)構(gòu)傳遞扭矩大,占的空間也大,耗損大,運(yùn)動(dòng)起來(lái)平穩(wěn)性也較差,只有轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)傳動(dòng)比較平穩(wěn),扭矩也較小,就目前來(lái)說(shuō),雖然應(yīng)用比較廣泛,但仍不夠完美。伴隨伺服控制系統(tǒng)的不斷成熟和發(fā)展,為了達(dá)到更為合理,更為平穩(wěn)的變速效果,采用伺服電機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)獨(dú)立的控制輸傳動(dòng)是完全可能的。

        如圖二所示,主軸編碼器采集主機(jī)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間(即運(yùn)動(dòng)角度)傳遞給伺服控制器,伺服控制器按照設(shè)定好的時(shí)間---速度運(yùn)動(dòng)曲線來(lái)控制伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),伺服電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)紙輥進(jìn)紙變速進(jìn)紙,來(lái)實(shí)現(xiàn)變速進(jìn)紙運(yùn)動(dòng),如圖三所示。


       伺服控制系統(tǒng)得特點(diǎn)是:主控制站因?yàn)樗欧刂频臅r(shí)間---速度運(yùn)動(dòng)曲線是可以人為的進(jìn)行設(shè)定,因此我們可以根據(jù)世紀(jì)需要設(shè)定出比較理想的運(yùn)動(dòng)曲線,使得進(jìn)紙快要達(dá)到前規(guī)時(shí)的加速度減小,也就減小了道道前規(guī)的沖擊力,從而達(dá)到比較理想的變速運(yùn)動(dòng),從而提高了模切精度和模切速度,也是今后的發(fā)展方向。

二 卷筒紙印刷機(jī)的給紙系統(tǒng)
        卷筒紙的給紙系統(tǒng)是用于向印刷機(jī)組供紙,控制紙帶運(yùn)動(dòng),保障紙帶穩(wěn)定的印刷所需的紙帶張力,主要包括紙卷制動(dòng)機(jī)構(gòu),控制紙卷制動(dòng)力矩的傳壓機(jī)構(gòu)。浮動(dòng)輥機(jī)構(gòu)和控制紙帶 速度并將紙帶平穩(wěn)送出的送紙輥機(jī)構(gòu),按紙卷數(shù)分類(lèi)按紙卷數(shù)分類(lèi)分為單紙卷、雙紙卷和三紙卷,按接紙方式分為手動(dòng)接紙和自動(dòng)接紙兩種。北京北人富士印刷機(jī)械股份公司生產(chǎn)的多歐給你功能表格印刷機(jī)和兼性版表格印刷接紙方式有兩種,都為手動(dòng)接紙(單、雙紙卷)如圖四、五所示。


(1)手動(dòng)接紙當(dāng)母紙卷用完后停機(jī),由操作人員將舊紙卷取下?lián)Q上新紙卷,手動(dòng)按紙準(zhǔn)備工作時(shí)間長(zhǎng),效率低,特別是在降速停機(jī)和開(kāi)機(jī)升速時(shí)印刷質(zhì)量很難保證,因此廢品增加,
一般多用于中低檔表格印刷機(jī)。(2)是自動(dòng)按紙,由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,為了減少接紙輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,減少?gòu)U品,在高速卷筒紙膠印機(jī)上,采用了自動(dòng)接紙控制系統(tǒng)愈來(lái)愈多。高速接紙的整個(gè)過(guò)程都是在正常印刷,紙帶高速運(yùn)動(dòng)的情況下自動(dòng)完成的。它是要求在運(yùn)作的紙帶用到規(guī)定的直徑時(shí),自動(dòng)準(zhǔn)確無(wú)誤地將新舊紙卷的紙帶粘貼在一起,并及時(shí)將舊卷紙切斷,新卷紙及時(shí)準(zhǔn)確供給印刷使用。因此高速自動(dòng)接紙過(guò)程中是在紙帶不停止運(yùn)動(dòng),可以繼續(xù)對(duì)印刷部供紙。這些精確的位置、時(shí)間、角度都是由程序來(lái)完成的。因此高速自動(dòng)接紙不需要設(shè)置儲(chǔ)紙機(jī)構(gòu)。(3)高速自動(dòng)接紙給紙機(jī)的組成,如圖六a、b所示。高速自動(dòng)接紙給紙機(jī)的型式很多,我們只介紹常用的高速自動(dòng)按紙轉(zhuǎn)臂式自動(dòng)接紙機(jī)如圖六—a所示。下面簡(jiǎn)單介紹各部件的作用如圖六—b所示。


A.G3送紙轆光電脈沖發(fā)生口。由于測(cè)量紙速用,每轉(zhuǎn)500脈沖,直徑為D1—¢70.
B.G4紙卷軸光電脈沖發(fā)生口,用于測(cè)量紙卷的轉(zhuǎn)速(大、小紙卷誰(shuí)快測(cè)誰(shuí))每轉(zhuǎn)500脈沖。
C.G5新紙卷表面速度光電脈沖發(fā)生口,用于測(cè)量新紙卷的表面線速。每轉(zhuǎn)500脈沖。直徑D1—¢76
D.G24調(diào)速直流電機(jī),用于控制加速皮帶的速度,帶直流測(cè)速電機(jī)G6作反饋。
E.S2紙架電光限位開(kāi)關(guān),受相180°有兩個(gè)開(kāi)口的園盤(pán)控制,來(lái)確是紙架自動(dòng)旋轉(zhuǎn)180°。
F.YB2、YB3為紙軸制動(dòng)口,用滑環(huán) 出,滑環(huán)為180°分隔,可交替工作。
G.YB2用于小紙卷切斷后制動(dòng),YB3用于上新紙卷時(shí)臨時(shí)制動(dòng),用于人工卡緊。
L.S5:防止紙卷尺寸>¢ 420時(shí)旋轉(zhuǎn)的光電限位開(kāi)關(guān)。S3檢測(cè)新紙卷表面貼的黑標(biāo)記,接紙時(shí),當(dāng)新紙卷的表面速度與印刷走紙速一致后,S3檢測(cè)紙卷表面的黑標(biāo)記,第一次遇到黑標(biāo)記,YV9橡膠轆動(dòng)作,第二次遇到黑標(biāo)記后,YV10切斷動(dòng)作,完成一次自動(dòng)接紙工作。

三、自動(dòng)按紙時(shí)機(jī)口的速度,位置是由操作者按電氣控制的規(guī)定來(lái)按紙的,如隨機(jī)速度選用一萬(wàn)或二萬(wàn)轉(zhuǎn)而決定。接紙時(shí)鎖需的殘卷直徑(即舊紙卷)的選擇也是由操作者將按紙控制選擇為¢120、¢130來(lái)確定。按紙方式可為手動(dòng)和自動(dòng)兩種。操作者可以選一種。如果選用自動(dòng)接紙,則置成了自動(dòng)按紙狀態(tài)。在自動(dòng)按紙時(shí),當(dāng)大紙卷直徑¢=420mm時(shí)則紙卷自動(dòng)向內(nèi)旋轉(zhuǎn),將殘紙卷轉(zhuǎn)出,以便安裝新卷,若紙卷¢420mm有誤差,且紙卷直徑>¢420mm,則¢426mm光電開(kāi)關(guān)起作用,防止紙卷再向內(nèi)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)小紙卷直徑達(dá)到¢200mm時(shí),蜂鳴口報(bào)警,提示操作者應(yīng)注意,自動(dòng)按紙動(dòng)作即將執(zhí)行。當(dāng)小紙卷直徑達(dá)到選定的殘值后,機(jī)口降速至選定的接紙速度,如1萬(wàn)轉(zhuǎn),機(jī)口速度不再下降。此時(shí)加速臂自動(dòng)落下,新紙卷開(kāi)始加<

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