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一种由电机直接驱动印版旋转的无轴装版结构
时间:2015-11-06   来源: 包装前沿   阅读:3796次

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软包装不断迅速发展,在这个领域中的凹版印刷机也必须不断创新改进,才能达到软包装快速发展的要求。因而,设备制造商必须生产出高印刷速度、高套印精度、承印材料范围广、运转平稳、低噪音、操作方便等优点的凹版印刷机才能与之齐头并进。

一、软包装常用凹版印刷机的种类

软包装常用凹版印刷机的种类以印版在印刷组的安装形式来区分,可分为两种:

一是有轴装版凹版印刷机,印版两端有轴承;

二是无轴装版凹版印刷机,印版两端为圆锥孔,安装形式是两端的左右印版轴对印版顶紧。

以印版在印刷组的驱动形式来区分,也可分为两种:

一是传动轴凹版印刷机,印刷机所有印刷组的动力来自一个主电机,该主电机放置在所有印刷组的中间,再通过印刷组之间的传动轴把动力向前面及后面的印刷组齿轮箱传递,最后由齿轮箱里的齿轮驱动印版旋转。

二是电子轴(也称无传动轴)凹版印刷机,每个印刷组的印版均由一个伺服电机来驱动(图一、图二、图三)。特别说明,本文所提到的电子轴印刷机,其印版安装形式均为无轴装版,有轴装版电子轴欧洲比较多,亚洲很少,就不赘述。

二、无轴装版的分类及优势

实践证明无轴装版要比有轴装版方便一些,显得比较人性化;而传动轴和电子轴凹版印刷机从传动结构来看,可以看出电子轴少了传动轴固有的齿轮传动,因而相对而言电子轴运转过程要比传动轴更平稳,噪音更小;另外,电子轴印刷机可以印刷那些没有延伸性能的承印材料和进行第二次印刷,这类订单对传动轴印刷机来说,难度是很大的。

目前国内电子轴凹版印刷机基本上有三种:

QQ截图20150901153408.jpg

图一所示是一个伺服电机经过一级同步带减速传动再驱动印版旋转,可以定义为同步带电子轴。

QQ截图20150901153424.jpg

图二所示是一个伺服电机经过高精度减速器传动再驱动印版旋转,可以定义为次直驱式电子轴。

QQ截图20150901153456.jpg

图三所示是一个伺服电机直接驱动印版旋转,可以定义为直驱式电子轴。

本文主要阐述图三所示的这种由伺服电机直接驱动印版旋转的无轴装版结构。

电子轴凹版印刷机的印刷组必须具备印刷和套准两个功能,这两个功能要让驱动印版旋转的伺服电机来完成。

印刷过程中,当发现前后印刷组印刷点的相对位置没套准时,后一个印刷组的伺服电机就必须对印刷位置进行修正,根据印刷位置的提前或滞后,伺服电机就会调整自己的相位减少或增加(通过调整印版的角度减少或增加)来消除这种提前或滞后,调整的动作表现为伺服电机相对于原来的转速作反转或正转,进而驱动印版相对于原来的转速作反转或正转。

在正常的印刷过程中,套准调校是非常频繁的,所以伺服电机会频繁地驱动印版正转或反转,故而伺服电机至印版的传动过程就不允许有太大的回转间隙,否则将不能达到套准印刷目的。

图一所示的同步带电子轴,伺服电机至印版的传动过程中,回转间隙存在的环节有键连接、同步带的弹性及同步带传动的间隙;图二所示的次直驱式电子轴,伺服电机至印版的传动过程中,回转间隙存在的环节有键连接及高精度减速器本身所固有的回转间隙,图三所示的直驱式电子轴,伺服电机至印版的传动过程中,回转间隙存在的环节有键连接。

从上述三种电子轴对比分析可以得出结论:图三所示的直驱式电子轴,伺服电机至印版的传动过程中,由于传动环节最少,所以回转间隙也最小,故而套准效率和精度会最高。


三、直驱式电子轴的无轴装版结构

直驱式电子轴的无轴装版结构(见图三)主要零件有:

1横向修正电机;2操作侧印版轴承座;3墙板(机架);4操作侧印版轴;5印版,6传动侧印版轴承座;7传动侧印版轴;8直线导轨;9联轴器;10伺服电机;11伺服电机座;12安全挡件;13支架一;14支架二;15气缸;16横梁(机架)。

以下就详细分析这种直驱式电子轴的无轴装版结构:

首先,由左右墙板(件3)和上下横梁(件16)、支架一(件13)、支架二(件14)组合成一个整体机架,使无轴装版结构能够有一个稳定的运转坏境;

其次,无轴装版结构的操作侧印版轴承座及传动侧印版轴承座两部分,有足够的长度来支撑两侧的印版轴,是印版能够平稳运转的保障。

印刷机工作时,操作侧印版轴及传动侧印版轴同时伸出顶紧印版,此顶紧力来自传动侧装版汽缸,传统的无轴装版结构装版汽缸活塞杆轴心线与印版回转中心线理论上一致,顶紧力不会产生附加力矩;而直驱式电子轴无轴装版结构因印版的回转轴心与电机转子回转轴心相同,所以装版汽缸活塞杆轴心线无法与印版的回转轴心相一致,装版汽缸必须移至另一位置并且顶紧力方向与印版的回转轴心平行,此时如果再采用单汽缸施压,则汽缸顶紧力与操作侧印版轴顶紧力方向相反并且有一距离,必然会在传动侧印版轴上形成一附加力矩,导致两侧印版轴受力情况不一致,从而增加两侧印版轴的不同轴度。

在一般情况下,此种高速印刷机都带有横向自动套准功能,印刷机工作时一般情况下也会启动横向自动套准功能,如果这些因素综合在一起,可能会加快两侧印版轴的磨损。

为避免这种情况,可以在印版的回转轴心两侧对称处各安装一个汽缸,安装位置应使两侧汽缸顶紧力与印版的回转轴心在同一平面上,两侧汽缸顶紧力的合力位置及方向就能与印版的回转轴心一致。

在实际应用过程中,当两侧汽缸开始启动时,经常会出现不同步的情况,考虑到这个因素,在设计直驱式电子轴的无轴装版结构时,应选用足够长的直线导轨,进而消除两侧汽缸开始启动时不同步对印版轴的损伤,而当两侧汽缸处在正常工作状态(即顶紧印版状态)时,两侧汽缸顶紧力已处于平衡状态,此时不会对印版轴产生不良的附加力作用。


四、结语

基于上述的对比及分析,直驱式电子轴的无轴装版结构的综合性能要比其它装版结构高,更能使凹版印刷机达到高印刷速度、高套印精度、承印材料范围广、运转平稳、低噪音、操作方便等目的,满足软包装高速发展的需要。

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