印刷机械毕业设计论文传送带式输纸机构Word格式文档下载.docx

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国内北人等厂家花巨资进口配有真空输纸装置的给纸机，加大了整机制造成本，降低了产品竞争力;

还有些专门厂家采用测绘的办法仿制了国外装置，但对其原理及输纸特性缺乏深入研究，造成了对各类纸张的输送适应性性差、性能不稳定。

针对国内外真空吸纸板结构存在的缺点，笔者提出了一种新的结构方案，从理论上进行了探讨，对于真空吸纸装置的设计有很大的指导意义，但是没有进行试验验证。

由于真空吸纸技术利用空气作为工作介质，而空气具有可压缩性，当外界条件变化时，造成气腔对纸张的吸附力的变化，一旦侧规对纸张定位时的拉纸力不随之变化，则造成拉纸力过大或者过小，使纸张失控或者破坏定位。

然而确定侧规拉力，是一个很难解决的问题。

2（2走纸平台的分类及区别比较

按照输纸带的不同可以吧输纸板分为传送带式输纸机构和真空吸气带式传送机构。

其结构和工作性能各有千秋。

2（2（1传送带式输纸机构

如图1所示。

在一块矩形的定向部件的输纸板1上，均匀的环绕4—8根传送带2，有滚花的主动线带轴3通过摩擦力带动线带绕张紧轮4、从动带轮5，经输纸平板上方转过。

输纸板框架6上均匀的安装着压纸轮7、压纸毛刷轮8、挡纸毛刷9、压纸球10等部件，它们均与线带以一定的压力接触，在与线带间的摩擦力作用下，随线带的移动而转动，夹着纸张平稳匀速的向前规12处输送，

2

直至到达前规精致定位。

压纸板11距输纸板有三张纸厚的间隙，防止纸边、纸脚翘曲。

传送带式输纸机构能在整个幅面上稳定纸张，使纸张平稳的到达前规，而且，结构非常简单。

但是由于纸张表面有压纸轮。

毛刷轮、毛刷等机件的摩擦，某种程度上会影响纸张表面的质量和已有的印迹;

纸张到达前规时有较大的冲击和回弹，且机器速度越快，冲击和回弹越厉害。

图1单张纸胶印机输纸分析

2（2（2真空吸气带式传纸机构

如图2所示为真空吸气带式传送机构。

在同样的一块矩形输纸板1上对称布置两根吸气带2，其传动也同样是由主动带轴3通过摩擦力带动吸气带绕张紧轮4、从动带轴5经输纸平板上方转过。

纸张到达输纸平板时，吸气带在真空吸气室6的作用下，吸住纸张，缓缓的送向前规，直至到达前规处静止定位。

图2真空吸气带式输纸方式

真空吸气带式传纸机构能适应纸张厚薄上、裁切上的细小误差;

纸张与吸气带的接触稳定无滑移;

纸张表面上无接触蹭脏;

纸张到达前规时平稳、冲击小。

但是由于增加了气泵、气路系统及齿轮--连杆机构，结构复杂，噪音大，维护保

3

养难度高。

2（3走纸平台的发展趋势

气动技术是以压缩空气为介质来传动和控制机械的一门专门的技术。

由于它具有节能、无污染、高效、低成本、安全可靠、结构简单等优点，广泛用于各工业部门。

正是由于气动的各方面优点，在国外印刷机行业领域，机器设备的气动化设计也越来越成为一种趋势。

如罗兰印刷机在输纸结构中就大量采用气动控制系统取代传统的机械装置，它采用真空输纸板，变速吸气皮带及气动侧拉规，大大减少了机械结构，降低了机械制造与安装、调试的难度。

气动化结构简单易行，不但能够保证输纸机构的运动性能，而且在技术上保证了与其他部件工作的同步。

由于其结构的简化，将大大降低印刷机成本，而且由于某种原因，取消了凸轮机构，可提升系统的动态特性，减少了故障的隐患。

实践证明，采用真空吸气传送式输纸机构，是现在印刷机制造的又一发展趋势。

2（4课题简介

本课题主要是针对数码印刷机走纸平台进行结构设计，从数码印刷机的运行速度和纸张幅面两方面考虑，以达到满足数码印刷机的运行要求。

使其技术和经济指标符合中国市场现阶段的要求。

从工厂现有水平出发，在达到印刷速度和印品质量的要求后，结构尽可能简单、经济和实用。

数码印刷机部分结构参数:

最大纸张尺寸（mm）………………………………………………1020×

720

4

最小纸张尺寸（mm）………………………………………………400×

290

2mg/）…………………………………………80,450适用纸张重量（

最高印刷速度（m/min）……………………………………………60横向精度（dpi）…………………………………………………600纵向精度（dpi）……………………………………………………………900

3数码印刷机的结构分析

5

3（1数码印刷机的整机装置

目前的蒙泰公司的数码印刷机是由分纸部件（飞达）、传纸部件（输纸板）、印刷部件（喷墨系统）、烘干、收纸等五个独立的工作平台组成，针对上述情况，要将这五部分独立的结构争取设计成衔接紧密的机器，用以提高数码印刷机的质量、优化工作人员的操作过程、减少废品率、实现自动化生产过程以及提高生产效率。

飞达输纸板喷墨烘干收纸

图3数码印刷机整机结构

目前，经过我去北京国展馆看的印刷机展，根据参观比较，以及跟老师还有同学商量，决定整台数码印刷机的整机装置采用类似折页机的飞达、输纸板是自己设计的，喷墨部分采用真空吸气带传送（自己设计的），烘干部分采用方正的烘干，收纸部分采用普通的收纸机构。

从而实现整台数码印刷机的组装。

鉴于现实的生产情况，通过对现有的国内外常用的印刷机走纸平台的性能调研，对各种走纸平台的优缺点以及影响走纸速度的一些其他因素进行详细的分析比较，使其能够满足数码印刷机机连续工作的要求。

3（2数码印刷机的给纸部件

3（2（1给纸部件的作用

数码印刷机必须配备给纸部件才能实现全自动作业，因此，给纸部件是现代数码印刷机上不可缺少的部件。

在一些装订机械（如折页机、上封机）中也被广泛运用，只是在结构上有所不同而已。

给纸部件的作用是将机器一端按照工艺要求堆放的纸张一张张分离后，以预定的生产节拍将其准确、平稳的输送给印刷部件，已实现机器的连续印刷作业。

给纸部件的性能直接影响整机的印刷质量和生产效率，随着印刷质量和印刷速度的不断提高，要求给纸部件的结构和性能不断改善。

当代印刷机的印刷速度

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已经突破了15000张/h，正向着20000张/h的高速度发展。

这就要求给纸部件的性能与之相适应，若给纸部件的速度、工作稳定性等达不到标准，就会制约印刷机整体性能的发挥。

3（2（2常见的给纸方式

按纸张的分离方法不同，给纸方式可分为摩擦式给纸和气动式给纸两大类;

按纸张的输送方式不同，可分为间歇式给纸和重叠式（有的叫连续式）给纸两类;

按纸张在摊纸板上的堆放形式不同，可分为圆堆堆放式给纸和平放堆积式给纸两类。

以下分别介绍各类给纸方式。

（1）摩擦式给纸和气动式给纸

摩擦式给纸是依靠摩擦的作用把纸张从纸堆分离出来并输送给主机的给纸方式。

摩擦输纸力由摩擦轮在纸堆上的旋转或摩擦块的移动来产生。

摩擦式输纸的速度低，噪声大，易污染纸张。

因输纸过程中存在着摩擦，所以较薄的纸张容易损坏，较厚的纸张往往不容易分离。

目前这种方式以趋于淘汰。

气动式输纸方式是依靠吹气和吸气，把纸张从纸堆上分离出来并送往主机的给纸方式。

气动式输纸工作平稳、可靠、噪声小，适用于高速印刷。

此给纸方式在现代印刷机中得到广泛运用。

（2）间歇式输纸方式和重叠式输纸方式

间歇式给纸的特点是纸张在输送过程中，先后相邻的两纸始终保持一定的距离，如图5所示。

间隙式给纸由间歇式给纸部件实现。

间歇式给纸部件的送,1

纸吸嘴在纸张的前部吸纸。

图4所示为重叠式输纸方式示意图。

比较图4及图5可以看出重叠式给纸方式与间歇式给纸方式的不同。

重叠式给纸的特点是相邻纸张之间不但没有间隙，反而相互重叠一段距离,2。

由于重叠，后一张纸的前部被前一张纸的尾部盖住。

因此，重叠式给纸部件的送纸吸嘴不能呢个在纸张的前部吸纸，而是在纸张的尾部吸纸。

7

图5间歇式给纸方式图4重叠式给纸方式

（3）间歇式和重叠式给纸的比较

1设计器完成一次印刷（印刷机的一个工作循环）的时间为T（，n为T,n压印滚筒每分钟的转数），显然，为了能与主机协调工作，给纸部件每输送一张纸的时间也相应为T。

图所示为间歇式给纸示意，图所示为重叠式给纸示意。

纸张在输纸台板上呗输送的过程中，相邻两张纸咬口（前纸边）之间的距离S称为输纸步距，简称步距。

当相邻两张纸张中的第一张纸在前规和侧规处进行定位（也称齐平）的一段时间内，即从第一张纸触上前规到侧规拉纸完毕的时间内，第二张纸向前移动了

S一段距离。

这样，前一张纸完成定位后与后一张纸的距离会小于步距S，这一距离通常称为齐平后步距，用表示。

他们之间的关系为SP

S=S-SP

图6两种输纸方式的比较

可见，从第一张纸定位完毕开始，第二张纸必须走完路程后到达前规。

SP因此，对于每张纸而言，工作周期T可分为两个阶段，一个阶段为走过距离的SP

8

时间,另一个阶段为定位时间，即TTP2

T=+TTP2

设纸速为，则vf

SPT=+T2vf

上式对间隙式输纸和连续式输纸均适用。

对间歇式输纸来说，齐平后步距大于纸张长度;

而对于连续式输纸，齐S1

平后步距小于纸张长度。

因此，，对于两种输纸方式分别有,SSS221

S1,，TT1r1vf1

S2,，TT2R2vF2

设两种方式的工作周期及定位时间相等，即=，和，由于,TTTT12r1r2

，必有。

即:

若工作周期及定位时间相等，则间歇式输纸速度,vvSSf1f221

比重叠式输纸速度大。

输纸速度大则纸张触及前规时冲击大，易使定位不准，影响印刷质量。

设两种方式的工作周期及输纸速度相等，即=和，由于vvTTf1f212

，必有,。

若工作周期和输纸速度相等，则间歇式输纸的,SSTT2r1r21

定位时间比重叠式输纸的定位时间短。

定位时间短，造成定位不稳，影响印刷质量。

设两种方式定位时间和输纸速度相等，即,和，由于vvTTf1f2r1r2

，则必有。

若输纸速度及定位时间相等，则间歇式输纸的,,SSTT2121

工作周期长，即生产率低。

（4）圆堆堆放式给纸和平放堆积式给纸方式

圆堆堆放式给纸方式是指印刷前，需先将待印纸张均匀的摊成阶梯状放在摊纸板上。

摊纸板上有输送带通过，由输送带传递使纸张经过一个大圆后传送到输

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纸台板。

由于这种给纸方式需要人工摊纸，速度不会很高，目前也已趋于淘汰。

平放堆积式输纸是指将待印纸张码齐放在输纸台上，纸张分离过程中由升降机构将输纸台自动提升至一定高度。

目前，在生产中多采用这种方式。

由以上分析可知，重叠式给纸易保证印刷质量，能适应高速印刷。

目前的印刷机几乎都是采用重叠式给纸方式。

间歇式给纸仅适用于生产率较低的平台机（如一回转、停回转印刷机），目前已很少使用。

3（2（3给纸部件的应满足的几本要求

给纸部件的作用是自动、平稳、准确、有序地将纸张输送给印刷部件。

给纸部件的性能直接影响印刷机的效率。

因此，根据印刷工艺的要求，给纸部件的工作过程应满足下列要求。

（1）对待印纸张进行连续、准确。

可靠的分离并将其输送到定位部件。

（2）准确的对纸张进行前后和左右两个方向的定位。

（3）在输送过程中不损坏纸张，不蹭脏印刷的图文。

（4）纸堆高度能自动调整，确保纸张分离工作正常进行。

（5）输纸台有足够的容量，工作时不用频繁的更换纸堆，提高生产率。

（6）防止歪张及双张进入机器。

（7）在机器运转过程中，能补充或更换纸堆，保证机器连续工作。

3（2（4纸张分离机构

纸张的分离机构又称为分离头、分纸器，主要完成分纸、压纸、送纸三个动作。

它的作用是准确、及时地从纸堆中逐张分离出单张纸，并向前传送到送纸辊。

其分离要求既不能出现双张、多张也不能出现空张。

纸张分离机构主要由分纸吹嘴、压纸吹嘴、分纸吸嘴、送纸吸嘴、挡纸毛刷、前挡纸板、挡纸板等部分组成。

各部分机构按节拍动作，通过送纸吸嘴将纸张交给递纸辊，完成一次纸张的分离工作。

（1）分纸吹嘴的作用是吹送纸张，使纸堆最上面的几张纸被吹松。

每个小风口的吹风形如喇叭状，因此，各小风口在吹风过程中，喇叭形的风量相交，中间风力大，两旁风力较小。

风力集中的区域对着纸堆，保证纸张被吹松。

而被吹松的纸张在向上进入小风力区域，又使纸张不承受过大的风力，因而不易造成双张。

一般要求将纸堆顶部5-10张纸吹松为宜。

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（2）分纸吸嘴的作用是吸起纸堆最上面的一张纸，并交给送纸吸嘴。

（3）压纸吹嘴的作用在分纸吸嘴吸起纸张后立即下落，插入被吸起的纸张下面，压住纸堆，并在其间吹风，使上面一张纸与纸堆完全分离。

吹风时间应调节在压住纸堆开始后，过早吹风会吹乱纸张。

其吹风量由调节阀进行调节。

为了避免压纸吹嘴在下落压纸过程中踩破被分离的纸张，要求压纸吹嘴接近纸堆表面时，基本垂直下落，在离开纸堆表面时，迅速后撤。

压纸吹嘴除上述作用外，还利用它和纸堆相接处的特点，作为纸堆自动上升机构的探测器使用。

通过探测及和微动开关联合控制升降机构，使纸堆保持在一定高度。

（4）送纸吸嘴的作用是接过分纸吸嘴分离出来的纸张，送到输纸台板。

为此送纸吸嘴应作前后的往复运动。

（5）前挡纸板的作用是保持纸堆整齐。

（6）挡纸毛刷分为斜挡纸毛刷和平挡纸毛刷。

前者的作用是协助分纸吹嘴工作，使被吹松的纸张保持在一定的高度且不在于下面的纸张相粘合，使分纸吸嘴顺利的吸取纸张。

后者的作用是当分纸吸嘴吸住最上面一张纸上升时，挡住第二张以下的各张纸，以免吸嘴叼起双张或多张。

（7）后挡纸板的作用是保证纸堆的前后位置正确，另外还起压纸作用。

（8）侧挡纸板的作用是使纸堆两侧保持整齐。

与后挡纸板的挡纸作用相似，侧挡纸板只能微量地校正与调节纸堆左右不齐的状况。

侧挡纸板对纸堆起定位作用，它和纸堆的距离为1mm左右。

3（2（5纸张输送装置

纸张由分纸机构逐张分离出纸堆后，在纸张输送装置的控制下平稳而准确的输送到前规及侧规定位。

传送带式输纸机构一般由送纸压轮机构、输纸台装置、传送带传送机构等部分组成。

其工作要求:

（1）六根线带的厚薄需均匀

输纸台板上纸张输送速度V1=线带移动速度V2=主动线带轴转速nX（轴半径R+线带厚度H）。

若线带厚度H不等，输纸速度V也不等，纸张无规则的忽快忽慢，导致歪斜。

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因此，六根带厚薄要均匀，尤其是线带的接口处要对剖后在缝合，保证平整。

图7传送带式输纸机构

（2）六根线带的张紧程度需一致且适度

六根线带与主动线带轴的张紧程度决定了线带轴给予线带的摩擦力大小，也即决定了线带的移动速度。

若6跟线带张紧不一，纸张势必歪斜;

若线带绷得过紧，带的张力过大，带易伸长，易老化。

通过推动张紧臂来改变张紧轮的上下位置，绷紧线带。

一般以能提起线带离输纸台板约20mm为佳。

带在长期使用中，不可避免的会出现伸长，因此，要经常检查带的松紧，及时张紧。

（3）压纸轮在线带上的位置及与线带的压力要恰当

第一排压纸轮均匀的布置在主动线带轴上。

最下面一排压纸轮的压纸点距离前规定位纸张的托梢边约3—5mm，切不可压住定位纸张的托梢，以免侧规拉纸时托梢被压住而使纸张歪斜或拉不到位。

为防止输纸台上的纸张向中间拱起，可使左右压纸轮微微往外张开，使输纸力略往外偏斜，从而确保纸张平整挺刮。

当然，若偏斜太大，则输不动纸，甚至擦破纸张。

各压纸轮与线带的压力要均匀一致，以能顺利的使纸张往前输送为目的。

左右压纸轮压力不匀，压力重的一侧输纸快，压力轻的一侧输纸慢，导致纸张歪斜。

压纸轮的压力太大，在纸张想留下压痕或擦伤纸张上原有的印迹。

（4）毛刷、毛刷轮、压纸球的位置要正确

毛刷、毛刷轮、压纸球都位于输纸板的前部，起作用都是防止纸张到达前规时的回弹和飘动，使纸张定位准确。

毛刷的位置以压住正在定位的纸张后沿5—10mm为宜，使回弹的纸张受到刷毛的轻轻阻挡。

既阻止纸张弹回，又通过轮

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子的转动使刷毛柔柔的推动纸张后沿往前规移动，使回弹的纸张继续送达前规。

压纸球的重量过大，印厚纸时，置于纸张的前半部，其作用与毛刷轮同;

印薄纸时抬起，将毛刷轮移前至离纸张托稍25—30mm处。

毛刷、毛刷轮、压纸球与线带的压力要控制恰当，压力太小，不足以阻挡纸张回弹并往前推送之;

压力太大，侧规拉不动纸张，纸张歪斜或拉不到位;

而且，会在纸张表面留下擦痕，甚至使纸张咬口在前规处起皱。

（5）印刷不同厚度的纸张需校正压纸轮等的压力

若前后两批印件的纸张厚度不同，则各压纸轮、毛刷轮、毛刷、压纸球与线带的压力要一一予以校正。

（6）印刷不同规格的纸张需移动压纸轮等的位置

若前后两批印件的纸张规格不同，则最后一排压纸轮及毛刷轮、毛刷、压纸球的位置都要移动，以防止所印纸张进入前规时的回弹和飘动。

3（2（6输纸台板

纸张由分离头分离后，由送纸吸嘴将其送到送纸辊，然后再由送纸辊与摆送纸压轮共同作用，将纸张输送到输纸台板上。

输纸台板上有传送带，纸张在输纸台板上在传送带的带动下继续向前输送，在输纸台板的末端由前规和侧规进行定位。

由此可见，输纸台板载纸张的输送过程中起拖住纸张的作用。

纸张从输纸台板的上表面滑过（板上还有4根或6根钢条）。

输纸台板一般为长方形。

纸张在其上传送时，会因摩擦而产生静电。

为了消除静电影响，输纸台板通常选用胶木材料。

3（2（7输纸辊和输纸步距

（1）输纸辊包括送纸辊和送纸压轮。

送纸辊与送纸压轮对滚，将送纸吸嘴送来的纸张继续送往输纸台板。

送纸辊连续转动的动力由主机经离合器轴及传动件（齿轮或链轮）传来。

在于送纸辊平行的支撑轴上装有摆动式送纸压轮。

当纸张由送纸吸嘴送到送纸辊上后，送纸压轮在凸轮的作用下，压到纸上，然后送纸吸嘴停止吸气，放下纸张，

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纸张在送纸辊与送纸压轮之间的摩擦力带动下送至输纸板台。

为保证给定的纸张步距，应正确确定送纸辊直径。

设所需要的输纸速度为（m/s），送纸辊表面速度为（m/s）。

vvfe

由于送纸辊靠摩擦力传递纸张，故送纸辊与纸张间有相对滑动，可用滑动系

数表示相对滑动的程度。

vvef,,

ve

vf,ve1,,

,0.02根据经验:

。

送纸辊表面速度为

ndee,,ve601000式中——送纸辊的转速，r/min;

ne

——送纸辊直径，mm。

de

故

60X1000（mm）,dvef,,,

（1）ne

纸速与布局S的关系式可用下式表示。

vf

SSnS,,,vf601000T60X1000X1000n

式中T——印刷周期，s;

n——印刷滚筒的转速，r/min。

设压印滚筒与送纸辊之间的距离的传动比为

n,iene

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Sinee,vf60X1000

因此送纸辊直径又可以表示为

Sn,Sde,（1,,）ne

送纸压轮有摆动式和固定式两种。

送纸压轮通过轴与摆杆连接，摆杆通过销轴与支撑座连接。

支撑座通过键与轴固接，摆杆也与轴固接。

凸轮转动，使摆杆摆动时，轴和支撑座也摆动，并带动摆杆级送纸压轮一起摆动。

当送纸吸嘴把纸张送过来时，送纸压轮摆起，让纸送入。

然后摆下压住纸张。

旋动螺钉通过弹簧可调节送纸压轮与送纸辊之间的压力大小。

螺钉微调单个送纸压轮下落与送纸辊接触的时间，也就调节了两个送纸压轮的同步摆动，送纸压轮为送纸辊的上方左、右各一个。

为了使两个送纸压轮能同步摆动送纸，保证走纸平直，两个轮的心轴用万向联轴节串联在一起。

（2）输纸步距

在数码印刷机上，纸张按输纸步距向前传送，印刷一张印品，纸张向前输送一个步距。

在间歇式输纸中，步距大于纸张的长度，在重叠式输纸中，步距小于纸张的长度。

当给纸部件的工作周期确定时，步距S越大，输纸速度越高，易出现走纸不稳、定位冲击较大等问题。

因此现代数码印刷机上，大都采用了重叠式输纸方式。

除输纸速度外，重叠式输纸还需满足如下条件。

a（纸张定位后，其后边相邻的一张纸不碰前规。

b（发生空张时，第一张纸不与第三张纸相碰（空张的为第二张）。

输纸速度对步距的影响

通常，输纸速度=0.2-0.3m/s为宜。

在定位时间较长或对纸张采用缓冲vf

措施的情况下，可允许=0.5m/s。

在设计中，一般可规定最大输纸速度vf

0.3,0.5m/s。

vfmax

输纸速度与步距间的关系为vf

15

Snmax,vf60X1000

式中——压印滚筒的最高转速，r/min。

nmax

因为要保证，故应有vvffmax

60X1000vfmax,S0nmax

第二张纸不碰侧规的条件

纸张在前规及侧规处完成定位后，与后一张纸之间的距离称为齐平后步距，通