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西门子伺服传动技术在凹印机领域的应用

   日期:2013-06-19     来源:互联网    

一. 项目介绍

本项目目的是于广州中山松德包装印刷有限公司共同合作,开发出全国第一,世界领先的新一代电子轴软包装印刷机。

1.印刷机

印刷机按压印形式可分为平压平型,园压平型,园压园型。按输纸方式可分为单张纸印刷机,卷筒纸印刷机。印刷机的种类繁多, 用途各异, 其组成也各不相同, 主要部件有:传动部件, 输纸部件, 定位部件,传纸部件, 印刷部件,输墨部件, 收纸部件, 控制系统。

根据印版的种类不同,印刷机还可分为柔版印刷机(Flexo), 平版印刷机, 凹版印刷机(Rotogravure)和孔板印刷机。

2. 凹版印刷机

凹版印刷机主要由给纸装置(放卷和进料牵引)、印刷装置、干燥装置、收纸装置(收卷和收料牵引)及附属装置等组成。其中印刷装置由多个机组组成,纸张依次通过各个机组,完成不同颜色的印制。干燥装置位于各个印刷机组之间,可以采用红外线干燥、蒸气干燥以及空气干燥等,油墨干燥的速度应与印刷速度相匹配。

 

凹版印刷印版的印刷部分低于空白部分,印刷时在版面涂布油墨后,用刮刀刮去平面上(即空白部分)的油墨,使油墨只保留在版面低凹的印刷部上,再在版面上放置吸墨力强的承印物,施以较大的压力,使版面上印刷部分的油墨转移到承印物上,获得印刷品。凹版印刷品的图像层次由印版表面凹槽的深浅程度决定:凹陷越深,印刷品表面留下的墨层越厚;凹陷越浅,墨层越薄。

 

凹版印刷机具有以下特点:1. 印刷色彩层次丰富;2. 由于制版是在滚筒上直接进行, 所以制版时间较长;3. 耐印率高达几百万, 适合大批量印刷;4. 整体机器造价较高。凹印作为一种主要的印刷工艺,由于其拥有较高的耐印率,极好的印刷质量和较快的印制速度,使其在印刷领域不断扩展着市场份额。传统意义上,凹印机适用于印量超过60,000份的生产作业, 但是由于自动化程度的提高和滚筒准备时间的缩短, 所以,凹印机的适用范围也在不断拓宽。目前,凹印这一技术在国际上得到了广泛应用,欧洲企业近几年制造的高档印刷机已广泛采用这一技术。凹版印刷主要用在纸包装印刷;塑料软包装印刷;出版印刷;装饰印刷;有价证券印刷。

在欧洲包装领域,基于许多品牌拥有者都在致力于印刷质量的提高,凹印在多种印刷方式中占据着绝对的市场份额,并逐渐地夺回了柔印(主要的竞争对手)曾经夺走的市场。

在装饰凹印领域,凹印主要用于印制墙纸,地板革以及纺织品等。

在出版凹印领域,包括印杂志,目录以及大量发行的邮寄广告。凹印同样也适用于大量发行的报纸扩充版, 例如在星期天发行的周报附加版。在产品目录领域,欧洲凹印有很大的发展潜力。据统计,仅瑞士的家具零售商IKEA一家每年都要用凹印印1.5亿张的产品目录。在出版领域,出现百万的出版发行数量还是比较普遍的。另外,在出版凹印中降低单位成本方面,欧洲的一些凹印企业则选择了引进宽幅凹印机的方式,幅宽通常在4米以上。同时,这也一定程度上提升了企业的竞争力,促进了集团化的发展。Arvato公司位于德国纽伦堡的Maubelser凹印厂已购

买了两台幅宽达4.32米的KBA凹印机(运用西门子伺服控制系统),成为世界上首家采用4米宽以上的凹印机印刷目录册和杂志的凹印企业。目前这两台凹印机已投入正式生产。

3. 无轴技术在凹印机中的应用

随着电气技术的不断进步, 很多印刷企业都在研发及生产无轴传动凹印机。所谓无轴传动,又称电子轴,就是把机械传动改为电子传动,通过运算直接输入,由单独的伺服电机驱动各个轴,省掉了原来有形的机械轴。无轴传动相比于有轴传统传动所带来的好处有:

• 料带路径缩短。由于省掉了套准补偿辊机构,过渡辊的数量也可减少,印刷副之间的距离缩小。因此材料运行状态会更好,从而也提高了套准精度、并降低了废品率。

• 套准控制的反应更快。因为套准控制信号直接作用于独立伺服电机,通过伺服电机来调节。印版滚筒的相位,比机械传动凹印机套准系统响应更快,便于提高套准精度、降低废品率。

• 印刷机调整和维护更方便。因为不采用机械主轴,因此操作者和维修人员更容易接近机器各部位,并且机械维护成本也得到降低。

• 消除了齿轮副传递力矩,机器总体噪音较低、能耗较低、效率较高。

• 紧急停车更容易,因为系统的制动靠各伺服电机完成, 使制动更容易。

• 各个色组分别操作更方便。

• 更容易增添色组 。由于不需要将机械主轴延长,因此对今后电子轴传动的旧设备进行增加色组更方便。生产效率更高,电子轴凹印机升降速可以更快捷地实现。

但无轴技术又在实际应用时带来了很大的技术难度:

• 纸张在印刷中收缩严重。由于受外界温度、湿度的影响,加上印刷车间温、湿度控制不当,对纸张干湿性产生一定影响。印刷时,各色组烘干箱温度设置过高,纸张严重收缩,各色组套印识标产生不同程度偏差、跳动,这就要求伺服驱动器能快速响应,及时做出调整,来弥补由于上述因素所造成的偏差,降低其对印品质量的影响。

• 自动套准系统传递信号量与伺服驱动器调节量不协调,造成套印不准自动套准跟踪系统是印刷套准的“神经中柢”,它把来自跟踪电眼的光信号经电脑分析处理,把处理后的控制指令输送到各印刷色组的伺服控制单元,进行自动调整套印偏差。但往往由于套准系统与伺服驱动器不协调,系统不能及时纠正套印偏差,印品出现套印不准现象。

 

• 送纸张力设置不当或张力不稳

凹印机色组较多,走纸距离长,为确保输纸稳定,一般在入纸口和出纸口设置了一套牵引驱动器。第一部分是从给料到给料牵引辊。如果套印误差是由于材料的伸长或缩短引起的,在容许范围内控制一定的伸长量,张力控制是最有效的。根据纸张的不同特性(如纸张厚、薄;干、湿度;环境温度、湿度等)而设置张力大小,如果张力参数设置不当,或张力不稳,将会使印刷色相十字识标不能保持在有效范转内,印品出现偏差。第二部分是从收料牵引辊到收料后各部,应注意对收料卷松紧、齐整、可靠等因素进行张力控制。

 

• 伺服电机与版轴之间非硬性连接

 
  
  
  
  
 
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