胶印机输纸部分的设计Word文件下载.docx
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1796年,德国人塞纳菲尔德发明了石印术。
并与1797年设计了世界上第一台石印机。
由于石版笨重,于1805年他放弃了石版,首次试用金属版印刷而获得成功。
1826年,他在石印机上印制成功第一张彩色印刷品。
塞纳菲尔德发明的石印是一种直接印刷方法,印版上的反向图文是直接印在纸上的。
而间接印刷方法是由一位名叫威廉·
罗佩尔(W·
Rubel)的美国人发明的。
1905年,罗佩尔在印刷时,有一张纸没有续进去,机器空印了一转,图文没有印在纸上,而是印在了衬垫橡皮布上。
接着又续进一张纸,这张纸不仅在正面印上了,连背面也同时误印上了。
而且由橡皮布上间接印下来的图文比直接从版上印在粗糙纸上的要好的多,于是他在两个滚筒的印刷机上增加了一个橡皮布的滚筒。
这就是后来的胶印。
经过多年改进,胶印日臻完善。
到了90年代初期,传统的小胶印机发展进入了一个顶峰,轻型的单色多功能小胶印机成为短版快印市场的主力机型,全世界的装机量每年在1万台以上。
这期间,全世界生产小幅面的胶印机厂家超过了15家(不包括中国),比较突出的厂家为德国的海德堡、日本的利优比和滨田。
随着胶印机的发展,双色小胶印机的发展也是日新月异。
20年来,印机制造业的工业总产值和销售额每年都以超过10%的速度递增,上缴利税和经济效益一直排在机械制造工业的前列。
印机制造业的兴旺发达.首先得益于出版、广告、包装等行业的发展。
正是这些行业的发展,使印刷总最急剧膨胀,刺激了印刷机械的飞速发展。
另外,自七十年代末起,印刷业开始了“告别铅与火”的技术革命,印刷进入胶印时代。
印刷企业纷纷淘汰落后的铅印设备,是印刷机制造业蓬勃发展的第二个原因。
第三个原因,也是最主要的原因,那就是社会主义市场经济的发展.尤其是民营经济的发展,活跃了商品经济.扩大了,印刷机应用的市场,从而促进了印刷机制造业的发展八开胶印机市场的建立与发展,首先始于办公、教育用印刷机的生产与销售。
在八开胶印机解决并提高套印精度以后,它的商业用途得到用户的认可,于是双色、多功能小胶印机得到发展。
八开胶印机发展的一个标志是市场刺激了产量的增长:
1997年,八开胶印机的产量约为3500台;
1998年,产量
跃达到5038台;
据不完全统计.1999年国内的小胶印机产量约为5385台,较1998年叉增长7%
以上。
八开胶印机发展的另一个标志,是八开胶印机企业数量的增长。
到1999年末,国内八开胶印机的生产企业达25家,由原来的北人、营口、威海三足鼎立,发展到现在的营口、威海、威海滨田、北人、潍坊华光、多元等企业群雄争艳。
一些原来生产名片机的企业.也扩犬产品规格,开始生产十六开和八开胶印机,加入到胶印机制造业行列。
还有.一些本来不属于印机制造领域企业,如航空、农机、电子等行业的企业.也纷纷开始上马生产八开胶印机。
近年来,还有一些技术人员自行组织起来生产八开胶印机。
这些后起之秀往往采用更贴近市场的营销机制、社会化的协作方式、灵活的促销手段,因此发展特别迅速。
1.2胶印机的组成和分类
1.2.1胶印机的组成
胶印机均由传动、给纸、规矩、递纸、印刷、给水给墨及收纸等七大部分组成。
各种单张纸胶印机间的主要区别就是在于印刷部分不同,也就是色数多少的区别。
一垛单张纸,由自动给纸机一张一张把纸张分开,向前递送,由输纸装置将纸张输送到前规,经过前规、侧规定位,再由递纸牙将纸传给压印滚筒,压印滚筒叼着纸,经过橡皮滚筒和压印滚筒之间的挤压完成印刷。
印刷完后的纸由压印滚筒再交给收纸滚筒,经链条传送,再经过整纸机构,收齐纸张,即完成印刷工作。
从以上的印刷过程可以看出,各型单张纸胶印机的各大部分都是相同的,只是单色机由一组匀水匀墨和一次压印;
双色机有两组匀水匀墨,两次压印;
四色机有四组匀水匀墨,有四次压印,而其余工作过程全部相同。
1.2.2胶印机的分类
胶印机除了按纸张幅面大小分类外,通常是按用途分类,其主要有以下几类。
名片(台式)小胶印机:
通常放在桌子上,因此称为台式小胶印机。
最初设计主要用于办公文件印刷,现在则主要用于名片印刷。
它的结构简单,性能单一,印刷质量一般。
办公(轻型)小胶印机:
结构简单,通常只有单色机和双色机。
给纸通常只有一排吸嘴直接将纸吸起送到输纸板上,输纸带和机器中心线有一个角度,纸张侧面定位靠侧面挡纸板定位。
收纸也很简单,一般只有一个倾斜的收纸斗,主要用于办公文件印刷,现在也可用于单色或双色快速商业印刷。
双色机大部分是在单色机的基础上加一个印版滚筒和水墨系统。
一般办公用的单色小胶印机不具备套印功能,但为了适应对文件印刷质量要求越来越高的发展趋势和部分多色文件和多色商业印件的增多,有的办公小胶印机在输纸板上增加了过桥和拉规,成为可以套印的单色或双色小胶印机。
办公小胶印机的另一个发展趋势是不断增加新的功能,如打号、打孔、裁切和压凸等,形成多功能小胶印机。
特别是带套印功能的小胶印机,适合有特殊要求和高档办公印刷及短版快印店的商业印刷。
商业(重型)小胶印机:
这种小胶印机一般具有中小幅面胶印机的结构和性能,如采用连续给纸的给纸机,给纸和印刷机组之间采用递纸机构,有收纸牙排的低收纸装置,还可以配制各种多功能装置,印刷质量可以达到中小幅面胶印机的水平等。
这种小胶印机实际上和中小幅面胶印机一样,只是幅面小一些罢了。
适合短版快印的纯商业印刷。
其他几种分类方法有:
按纸张幅面大小分类。
可分为双全张胶印机、全张胶印机、对开胶印机、四开和八开胶印机等。
按印刷色数分类。
可分为单色胶印机、双色胶印机、四色、五色、六色胶印机等。
按印品的特征分类。
可分为书刊胶印机、图文和专用胶印机。
按印品印刷面的情况分类。
可分为单面胶印机和双面胶印机。
按自动化程度分类。
可分为半自动胶印机和自动胶印机。
半自动胶印机一般有人工给纸,机器完成印刷等其余工序,而自动胶印机从给纸、印刷到收纸的全部工序均由机器来完成。
1.3胶印机的现状和发展前景
由于单张胶印机的主要机构和部件——给纸机、规矩、递纸机构、印刷装置以及收纸装置的不断改进和完善;
由于采用新的金属材料和加工工艺,提高了传动齿轮、轴承、滚筒等关键零部件的精度和运转性能;
由于采用了更可靠灵敏的光电控制装置,单张纸胶印机的印刷性能和印刷速度近十多年来有了很大的提高。
提高胶印机经济效益的一个只要手段就是提高它的实际有效印刷速度,它包含了两个含义,一是提高运转速度;
二是减少停机辅助时间。
这就说明着印刷机的印刷的速度向高速发展。
其次,胶印机的发展为单色机向多色机发展、胶印机向自动化方向发展。
.
依据我国小胶印机的发展,在90年代初期,传统的小胶印机发展进入了一个顶峰,轻型的单色多功能小胶印机成为短版快印市场的主力机型,全世界的装机量每年在1万台以上。
而后一段时间,小幅面多色胶印机开始起步发展,许多厂家拿出了自己成熟的双色和四色小幅面胶印机。
90年代中期以後,小幅面胶印机市场风云变幻,许多厂家由于对新技术革命的迅猛发展不适应而受到了强烈的冲击,特别是计算机技术、复印技术、扫描和打印技术的进步,高速打印机、高速复印机、数字化一体机在办公轻印刷领域广泛应用,能够高速、方便、干净、低成本地为客户复制印刷品,轻型单色小胶印机在国际市场上受到冲击。
很多厂家小幅面胶印机销售量下降,有的不得不面临改组或破产的境地。
在这十年的小幅面胶印机的发展过程中,只有海德堡公司、利优比和滨田公司依然保持着一定的发展,这三家公司均由原来的单色小幅面胶印机过渡到双色以上的多色小胶印机和数字式在机制版的直接印刷机。
中国的小胶印机技术发展与世界先进的技术相比,距离不是缩小而是在进一步拉大,特别是在小幅面胶印机领域,我们还停留在十年以前国际小胶印机发展的水平上。
在国外,小型单色胶印机生产的规模在不断缩小,短版快速印刷领域正在向数字化和传统胶印机的多色化、高自动化方向发展,可我们中国的小胶印机行业却仍然停留在单色机的低水平上发展,相互残杀,一窝蜂地上产量、上规模,厂家由原来的10家发展到40多家,是全世界生产小胶印机厂家总数的四倍。
中国小胶印机的技术全部来源于国外,从历史到现在还没有一家企业和研究单位能够自己独立地设计开发小型胶印机。
从1976年营口冠华(前身为营口复印机厂)生产出我国第一台小胶印机,到现在的多品种、多规格、多样化的小胶印机的格局的形成,展示了我们国家这个特定的历史条件下小胶印机发展的与众不同的繁荣场面。
胶印机的发展趋势,胶印机主要往一下几个方向发展:
一、操作更安全、简便,快捷;
以人为本是现代胶印机设计追求的目标和根本的宗旨,印刷机只有达到人机合一才能使机器发挥出最大的效能。
随着印刷市场竞争的加剧,胶印机的印刷速度已经越来越快,大幅面的胶印机已达每小时13000-15500印次,中幅面则高达每小时18000印次,小幅面也达到每小时15000印次。
目前大多数胶印机制造厂商已把先进、高灵敏度的传感技术如红外线、超声波引入到高速运转的机件上,作为保护屏障,当操作人员进行调机、整理、清洁等工作时,一旦肢体不小心进入机器运转领域,传感器随目口发出信号,机器就会停转,避免造成人员伤害。
对操作空间小,操作技巧要求鬲,难度大,操作频繁,强度大的场合多改进为机电自动作业,彻底杜绝操作中的安全隐患。
如印版、橡皮和压印滚简的清洗、保养,过去都是手工操作,现已采用机械化作业,又如上版、调版、规矩、摆动器咬牙和收纸滚筒防蹭脏支轮等调整都已实现全自动或半自动。
二、信息化、数字化、智能化;
随着全球信息化进程的力口快,人们对印刷机的需求已不再停留在满足能印刷这最基本的功能上,更主要是代替人的思维、判断、诊断机器状态,并迅速作出反应不口调整,这体现了机器在处理信息与数字的智能化程度。
经过几十年的发展,各大品牌胶印机的机械构造已非常相近,但在胶印机溶入电子信息、数字技术方面,正处于激烈争夺这一领域的制高点。
胶印机在印刷中的技术难点之一是水墨平衡,随着变频调速电机独立驱动水辊结构取代原有机械结构,着水量已不再随机器速度变化,而由操作人员根据印品工艺要求进行任意调整,大大提高了水墨平衡技术。
但人与人之间对着水量认识的差异,对环境条件把握及技术水平与能力技巧的差异,导致印品的质量出现天壤之别。
现在技术人员正尝试把各种复杂情况所需的工艺参数制成软件,预置在胶印机内,操作人员只要输入相关数据,启动水墨平衡软件系统,机器目口按最佳程序运行。
同样,胶印机的故障诊断、突发事件处置、特种工艺需求等这些过去靠人工完成的工作,现正被现代智能化功能逐步替代,相信随着自动控制软件的开发,印刷机总有一天会成为人人都能驾驭的机器。
三、自动化、多色化、双面化;
提高生产效率的首要条件是引进高自动化程度的设备,目前胶印机的自动化程度、操作性、完善性都达到了一个新的水平。
胶印机在进行印件印刷的同时,可精确对新印件的各项印刷参数进行预置设定,以便在最短的时间内投入下一批活件印刷,使印前准备时间大大缩短,在几分钟内就可完成。
高度自动化将是今后平张纸胶印机追求的方向,其结果可使生产效率跃上一个更高的台阶。
双面印刷已有多年的历史,但最早的双面印刷都以文字印刷为主,正反革色。
随着多色印刷的普及化,印刷业对多色化的追求已从四色、五色进入到六色、八色。
在时尚印刷走俏的时代,尤其具有现代化设计特征的表现方式,更加需要用多色胶印机来完成。
如采用金属颜色或上光使其成为高档次的印刷品,不能简单用油墨套印,而要用专色油墨直接在胶印机上进行同色叠印。
平张纸胶印机要战胜轮转胶印机,就要提高印刷附加值,当今大多数平张纸胶印机都采用联机上光机组,一次完成厚实而又精细的上光。
近年来又开始流行两次上光,在印刷机组后配上两个上光机组。
第一上光机组进行水性上光,经干燥后进入第二上光机组,再进行UV局部上光,经UV固化后即可得到高光泽的印刷品。
总之,市场需求是多方面、多层次的;
科技发展是没有止境的;
用户对产品需求欲望也在
断提高。
企业必须不断提高管理水平,断开发新产品,以满足各方面的需求。
尽管八开胶印机市场销售较好,但有-
些落后产品已开始出现积压的苗头,也有的企业产销率在下降,这是应该引起重视的问题。
当然,在众多印刷机械产品中,八开胶印机产品的技术质量状况比较成熟,像国产家电产品开发国际市场初期一样,只要紧跟国际技术潮流,积极开拓国际市场,国内八开胶印机产品一定会在世界市场占有一席之地。
第2章八开双色小胶印机输纸部分的设计内容及要求
2.1输纸部分设计内容
单张输纸装置又称为自动给纸机,俗称飞达,它是现代单张纸胶印机上必不可少的重要部件,用来自动、准确、平稳,与主机同步有节奏地自纸堆逐张分离纸张,并将它们输送到定位装置进行定位,继而输入印刷装置进行印刷。
此次的设计是八开双色小胶印机输纸部分及相关连接部分,其主要是包括的设计部分有接纸部分的设计、输纸装置的原理与设计、超越续纸的原理与计算、规矩的计算以及控制上述各部分的凸轮设计组成和计算。
2.2输纸部分设计参数及要求
2.2.1输纸部分设计参数如下表:
表2.1设计参数表
小胶印机输纸纸张幅面
最大:
340mm×
450mm
最小:
90mm×
130mm
小胶印机输纸纸张厚度
0.04~0.30mm
小胶印机印刷速度
3000~10000r/min
2.2.2输纸部分设计要求
①.应该保证可靠的、准确地、周期性地将不同大小、不同厚度、不同定量的纸张自纸堆里;
②.分离出来,并输送到规矩机构;
③.在递纸过程中不损伤纸面,不蹭脏印好的图文,不损伤纸张;
④.输纸机构输送纸张可靠;
⑤.在输送过程中,可检测到纸张早到、晚到、倾斜、双张、乱张。
第3章接纸装置的设计
3.1接纸装置的组成
接纸装置主要由:
分离头、输纸台升降机构、凸轮轴与送纸辊等机构组成。
3.2分离头的设计要求及主要组成零件设计
3.2.1分离头的工作要求
分离头的主要工作任务是周期性地自纸堆上逐张分离出的纸张,并向前传递给接纸辊,按严格的重叠形式经输纸板向前运送到前规矩。
分离头在工作过程中要求准确、无误,即不能出现双张或多张,并且不损伤纸面、不蹭脏印迹。
因此分离头决定了能否实现给纸机的高速度,他直接影响了给小胶印机性能的优劣。
3.2.2分离头的主要组成部件
3.2.2.1分纸吸嘴
分纸吸嘴的作用是将纸垛上部已经吹松的纸张逐张分离出来,即吸住纸,将其提升或翻转,压脚吹嘴随即吹风将吸起的一张漂浮起,在分纸吸嘴吸住纸张后,再由递纸吸嘴吸住向输纸皮带辊递送。
如结构图所示,由轴A上的凸轮经凸轮最高、最低点的作用抬起或落下。
当分纸吸嘴在最低点时,配气阀通吸气,将已吹松的上面一张纸吸起,此时吸嘴内形成负压,吸嘴压缩弹簧,并向上抬起约14mm,加上凸轮的抬起量约10mm,此时被吸起的纸张约太高24mm。
图3.1,吸套4能在吸嘴导柱2上上下滑动,当吸嘴从配气阀中通气时,橡皮圈6起密封作用,吸住纸使吸嘴套4和吸住的纸张提升约14mm(此时向上的吸力克服压簧5的弹力和吸嘴套4的自重)。
当弹簧5的弹力和吸嘴套4内的真空消失,压簧5使吸嘴套4下降恢复原位,下降的位置由定位片3决定。
两个分纸嘴高度相同,对称于机器中心线;
并与传纸辊平行。
印厚纸时两嘴竖直向下,印普通纸时两个分纸嘴稍向内倾斜,这样当纸张中间下垂或鼓起时,能把纸张拉平,还可以防止压脚撞击纸张后边。
图3.1分纸吸嘴原理图
3.2.2.2压脚
给纸机分离头压脚的作用有三个:
①.纸堆最上面一张纸被分纸嘴吸起后,压脚立即向下压住纸堆,以免递纸嘴将下面的纸张带走;
②.压脚压住纸堆后进行吹风。
使分纸嘴分离出来的单张纸完全与纸堆分离,在他们中间形成一气垫,以便输送。
③.探测纸堆面高度,当纸堆面降低到一定程度分离头将要不能正常工作时,压脚探测机构向纸堆抬升机构发出信号,使纸堆台自动上升。
压脚的运动轨迹代表压脚的活动范围,此次设计压脚的规律和要求:
压脚在纸堆面上运动轨迹,应近似于上下运动,避免搓动纸张;
压脚离开纸堆面以后,应急速后撤;
压脚在纸堆上以后,才能供应吹风。
图3.2为压脚原理图。
如图示,当压脚压着纸堆时,纸堆低于规定高度时,拉杆端头的凸块就围绕轴Ⅲ顺时针旋转,顶动导杆,导杆克服压簧的力,顶动微动开关,微动开关发出纸堆升的电器信号。
当纸堆高度符合规定高度时,由于压脚下压的少,摆杆顺时针下摆的少,凸块抬升的高度低,导杆也就上升得低,不能顶动微动开关闭合,也就不给升纸信号。
图3.2压脚原理图
3.2.2.3递纸吸嘴
递纸吸嘴的作用是将分纸吸嘴分离出来的纸张吸住,略为提升并向前递送,将其交给接纸辊和压纸辊,纸张的递送和接放由相应的机构进行的机械往复运动和吸嘴的吸气,放气动作来配合完成。
递纸吸嘴递送的距离必须大于22mm,即递纸吸嘴递送的距离超过输纸布带辊中心的距离。
图3.3为递纸机构递纸吸嘴的运动轨迹,图中这个运动轨迹用虚线表示,递纸吸嘴在a点时为最前端,b点位递纸吸嘴退回的最后点,递纸吸嘴向前递纸和递纸退回,它们的路线是一样的,为了适合高速输纸的需要,把递纸运动的轨迹简化成一条弧线,但近似于直线。
递纸吸嘴由a点退回时,吸纸头为了不蹭纸张,吸纸头是缩回去的,当吸纸头退回到b点时,吸纸头通入吸气,活塞自动下落,由b点下落到c点,当吸头橡皮圈一接触纸张,再由c点将纸张吸起提升到b点。
从b点到a点递纸吸嘴吸住纸张向前移动。
图3.3运动轨迹图
图3.4为递纸吸嘴原理图,当动力用轴I传来时,由于偏心的作用,曲柄连杆拉动摆杆由实现位置摆到双点划线位置,往复摆动。
由于滚珠轴承架在导轨中滑动,因而递纸吸嘴往复来回运动是一条弧线轨迹。
图3.4递纸吸嘴原理图
3.3输纸台升降机构
给纸机输纸台上的纸张被分离头不断地分离后,纸堆高
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