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为适应当前烟包印刷的需求，增强凹印机的功能，提高利用率，减轻引进新设备方面的资金压力，对以前引进的凹印机进行升级改造成为当前许多烟包印刷企业需要面对的一项工作。如果由凹印机的原生产厂家实施升级改造，不但费用高昂，四个月以上的施工工期也将严重影响生产。本文将介绍一种结合国内烟包凹印机的实际情况，针对当前升级改造中存在的关键技术问题，利用成熟的国内技术，用较短的时间和较少的费用完成现有凹印机的升级改造的方案。 凹印机升级改造的必要性 1.卷烟品牌集中度提高，凹印机成为烟包印刷主力设备 随着我国烟草行业联合重组的推进，国内卷烟工业企业的数量逐步减少，规模迅速扩张，生产集中度、品牌集中度进一步提高。在未来的2-3年内，我国将培育十多个以品牌为支撑的大型烟草企业集团，大型烟草企业集团一个品牌的年生产量要达到300万箱以上。 为配合烟草行业的整合和卷烟品牌集中度的提高，烟包印刷企业要具有一定的生产规模和服务能力，具备快速组织生产和提供优质产品的能力，能够快速提供大批量的烟包产品。凹印机对承印材料和油墨的适应性广，特别是在满版实地、专色墨、金银墨的印刷等方面具有良好的效果，并具有快速、高效和联机生产一次成型的特点，因此，凹印机在烟包印刷领域具有较强的工艺竞争优势。另外，凹印产品的色相一致性高，在同批色差和分批色差控制方面较其他印刷方式强。所以，凹印机是烟包大批量生产的必然选择。 2.旧凹印机的功能缺陷 前几年引进的凹印机一般都是6色或7色机，现在一般的烟包都要设计成7色以上，如果缺少一个或者两个色组，就无法在凹印机上一次完成，还需要单凹机、上光机等设备的配合，不仅降低了生产效率、增加了工序和损耗，还磨灭了凹印机自身的优势。为此，需要给这些旧的凹印机增加1-2个色组，同时对原有的传动系统、控制系统、套准系统和张力控制进行升级改造，还要考虑水性光油、UV光油的烘干等功能，以满足产品质量控制的要求。 增加色组 增加色组是凹印机升级改造的核心，也是实施难度最大、存在风险最高的工作。 1.增加色组的难点 以前引进的凹印机已经使用了一段时间，少则5年，多则10多年。设备生产厂家的产品也已经过多次的升级改造，甚至连备件的供应都成了较大的难题，采用原有的机械传动方式和机构，仅是寻找原先的变速箱备件就有很大的难度。特别是这几年，凹印机在包装领域大规模应用，凹印工艺也进行了大规模改进，再加上控制技术的提高，现在的控制单元要与原先的系统对接，还存在不兼容、不能识别的问题，都需要进行一定的改造才能使用。所以让原设备生产厂家增加色组就会有难度，费用也会相当高。 2.增加色组的方式 增加色组的方式主要有三种：复制原色组，直接添加色组，独立驱动色组。 （1）复制原色组方式 复制原色组的方式就是简单地参照原有色组的传动方式、结构，通过对原有色组的测绘，用完全复制的方法增加新的色组。第一，这里有一个前提，就是进口凹印机一般在主电机的驱动方面都有较大的余量，能够在不更换主电机的的情况下增加1-个色组。第二，由于有原有的色组作为样板，对原有色组进行分解、测绘，然后分析其设计原理，比照绘图、加工、装配和测试，减少了很多设计的工作量，甚至在对很多工作原理、工作方式分析不透的情况下，就能加工出零件，减少了技术风险。第三，有一些传动齿轮箱等备件无法采购，就可以根据实际的备件情况，在保证技术要求的前提下直接进行局部的修改，以便使备件适应新色组的需求。第四，由于采用复制方式，新增加色组的外观尺寸与原有设备完全一致，设备升级改造后不会改变设备的原有布局。第五，由于新加色组与原有色组的结构、操作方式等完全一致，操作工不需要新的培训，减少操作不规范的因素。第六，原有的压力辊、版辊、静电压力辊、静电移墨装置等都能在新色组上使用，不需要为新色组准备专用的压力辊等备件。 复制原色组方式存在的不利因素：第一，由于与原有的结构完全一致，不能够改进原有色组存在的问题。第二，由于原有设备的使用年限较长，在设备的机械传动精度、电气控制精度等方面都存在较大的缺陷，由于新增加的色组使用原有的驱动和控制系统，会加重原有设备存在的问题。第三，由于新增加色组使用原有的张力控制系统、套准系统等，随着张力控制区内色组数的增加，对原有的张力控制和套准系统都会带来较大的影响，造成升级改造后的凹印机套准精度差。第四，测绘过程中需要将原有的一个印刷色组分解，对每个零件都要测绘，所以不仅造成原有设备停用一段时间，还会对原有的装配精度造成一定程度的破坏。第五，由于原设备的加工材料和加工工艺均源自国外，在国内寻找少量的材料或者专用的加工工艺时，根本无法达到原有设备的加工精度要求，造成新增加色组的部分功能无法达到原有设备的水平。 （2）直接添加色组方式 直接添加色组方式主要是采用国内现有的凹印机色组，直接添加到原有的凹印机上，外观尺寸和传动方式不一定与原有的凹印机色组一致。第一，可以不考虑现有凹印机的传动和控制方式，仅仅是考虑新增加的色组如何与原有的色组同步。第二，外观尺寸不受现有色组的限制，仅仅考虑穿纸方式和纸张路径如何与原有的色组衔接。第三，新增加的色组在功能上具有较大的扩展空间，可以增加水性上光、UV上光、反面印刷等多种功能，新增加色组的功能更加灵活。第四，与原有的色组对接时，主要采用原有的机械传动方式，只需确定传动轴与印刷版的传动速比以及与传动轴对接时传动轴的上下前后位置就行，当然也可以采用独立驱动的方式。第五，增加色组施工过程中，可以通过使用过纸架等装置，不影响现有设备的生产。 直接添加色组方式存在的不利因素：第一，设备外观和设备布局将发生较大的变化，外观的和谐性将被破坏；第二，由于不考虑原有设备的功能，直接将色组添加到现有的凹印机上，在操作方面与原有的色组之间存在较大的不协调；第三，新增加的色组的装版方式、压力滚筒、刮刀架等结构与原有的方式都不一致，就需要为新增加的色组单独准备印版、压力辊和刮刀，色组之间缺少互换性；第四，新增加的色组与原有的色组之间缺少必要的关联性，使得自动控制功能大幅度降低。 （3）独立驱动色组方式 独立驱动方式就是新增加的色组采用伺服电机独立驱动，与原设备的主传动没有机械轴连接。这种方式是在直接添加色组方式的基础上发展起来的，着重解决了与原有传动轴连接时的复杂程度，还解决了复制色组方式对原有设备驱动动力的影响，所以这里单独给予说明。第一，可以充分考虑增加色组的空间，不再受原设备主电机功率的限制，理论上可以增加任意色组数。第二，可以考虑与原设备的布局一致性，针对水性和UV上光的色组除外。第三，独立驱动也是原有凹印机升级改造的方向，能够从根本上解决原有设备的机械传动误差和电气控制系统的老化问题，能够从根本上解决套印误差和控制系统上的功能缺失问题。第四，提高了增加色组位置的灵活性，可以增加在第一色的位置，也可以增加在最后一色的位置。第五，独立驱动技术还可以应用于进料和出料机组的改造，增加对张力和套准系统稳定性的改进，甚至可用于对原有凹印机色组的升级改造，以提高整台凹印机的套准精度。 独立驱动色组方式的不利因素：第一，与原有设备同步的匹配性上还存在一定问题，新增加色组的控制需要参考原有设备的运转速度，这是保证两者同步运转的基准。如果增加在第一个色组的位置，同步方面的问题会相当突出，第一色组印刷的色标不仅是其他色组套准的基准，同时第一色组的运转速度还要参考其他色组的实时运转速度，这容易形成无限循环。所以目前较为成功的案例是，增加色组的位置一般是在原有色组之后。第二，在加减速过程中，原有的机械轴与伺服电机电子轴的同步上存在较大的误差，机械轴的反应速度相对缓慢。第三，在与其他色组同步控制方面还需要参与到原有的控制系统中，由于系统本身版本的差异，实施难度较大，但是如果整台凹印机全部采用伺服电机的升级改造，技术就较为成熟。 |
