浅述模切机定位机构对模切精度的影响

时间:2008-12-11 17:36:28来源:科印网作者:张海燕、陈辉

  平压平自动模切机是印后加工设备中应用广泛、自动化程度和技术含量较高的设备之一。由于它通过各个机构的协调动作进行模切,因此各个机构在运动时的误差累计最终会对印刷品的模切精度产生影响。全面了解模切机的主要工作过程,深入分析主要机构对印刷品模切精度带来的影响,有利于模切机向高速化、高精度化、高稳定化方向发展。
  平压平自动模切机的工作过程
  平压平自动模切机的主要组成部分。堆积在输纸台上的纸张经输纸部件1中各个气嘴的协调作用被一张张地送出,到达定位部件2,由前规、侧规完成对纸张的定位;当固定着输纸牙排轴的传送链条9运动到输纸板末端时,由输纸牙排开牙、闭牙部件3控制叼纸牙开闭;同时,由前靠规定位机构4对输纸牙排进行追打,完成对输纸牙排的第一次定位;定位完毕后,牙片张开,将定位好的纸张叼住,然后由间歇式传送链条9将纸张传送至模切压痕部件5;这时后靠规定位机构6对输纸牙排再次进行追打,实现对输纸牙排的第二次定位,然后对定位好的纸张进行模切压痕加工;接着,传送链条9将纸张带到排废部件7,将纸张上多余的废边排出,最后由收纸部件8将纸张堆放在收纸台上。
  从以上对平压平模切机工作过程的简单描述可以看出,在模切机的各个组成部分中,每个部分的运动都具有其自身的特点。当机器运转时,各个部分的误差都会直接或间接地影响到纸张的模切精度,从而影响到模切机的模切质量和模切稳定性。而在组成模切机的各个机构中,模切机的定位机构对模切稳定性和模切精度等的影响最为重要,因此全面分析定位机构的定位过程和定位误差,寻求影响其稳定定位的主要原因,对提高模切机模切精度具有重要的现实意义。
  对输纸牙排的第一次定位
  模切机的定位机构由前规、侧规、前靠规定位机构、后靠规定位机构组成。在输纸牙排定位之前,纸张由前规、侧规进行定位,其定位原理与胶印机相同,目的是使纸张在进入输纸牙排前保证位置精度。
  输纸牙排固定在间歇式传送链条上,牙排叼住待模切的纸张,依次进入各工位,完成模切压痕等工序。当传送链条上的输纸牙排运动到输纸板末端时,由前靠规定位机构对输纸牙排轴进行追打,完成对输纸牙排的第一次定位。
  前靠规定位机构为盘状凸轮—摆动从动件机构,并附有相应的调节装置。当机器运转速度较低时,前靠规定位机构的定位误差基本上能满足精度要求,但当机器高速运转时,前靠规定位机构的定位误差就会增大,从而影响到输纸牙排的第一次定位。定位时带来定位误差的主要部件为前靠规定位机构中的盘状凸轮部件。盘状凸轮自身的性质以及加工时带来的误差都会直接影响到前靠规定位机构的定位精度,因此有必要了解其加工原理并找出改善其定位精度的方法。
  经了解发现,目前未引进国外先进模切机中的凸轮备件的国内厂商,对凸轮的加工主要采用对原始凸轮作靠模或者进行测绘后直接复制。由于原始凸轮的轮廓曲线也必然包含一定的加工误差,盲目的复制很可能导致凸轮的工作性能偏离原始的设计性能指标,从而使从动件的运动受到影响,使定位产生误差。为了解决复制所带来的问题,必须对凸轮轮廓进行修正复制。
  修正复制就是通过对原始凸轮轮廓和机构的基本尺寸的检测和分析计算,探求其原始设计性能,分离其内含的加工误差和测试误差,使复制后的凸轮备件的实际工作性能达到甚至优于原始设计指标。此外,除凸轮的加工误差等因素外,定位机构的固有频率低也是影响其定位精度的重要因素。因此,可以采取提高定位机构中各构件的刚度、减小各构件质量等办法进行改进。
  对输纸牙排的第二次定位
  对输纸牙排的第二次定位发生在正式模切之前。当传送链条将输纸牙排送入模切压痕部分的活动版台1和固定版台2之间的末端时,由后靠规4对输纸牙排轴3上的输纸牙排进行追打,完成对输纸牙排的第二次定位。
  后靠规定位机构,该机构由后靠规1和槽凸轮2组成。槽凸轮固定在机器操作面的墙板内侧,后靠规的转动轴A点固定在活动版台3的F点上,随活动版台作上下往复运动,后靠规上的滚子4沿槽凸轮的轮廓面滚动,B点为滚子中心。后靠规定位机构是一个复杂的振动系统。机器工作转速的提高,将造成后靠规对输纸牙排定位时的动态特性偏差,严重影响模切精度。
  由于槽凸轮和活动版面的共同作用,后靠规一方面随活动版台做上下运动,一方面相对于活动版台上F点做定轴摆动。当后靠规的定位面摆至垂直于牙排的运动方向时,完成对输纸牙排的第二次定位。
  从以上分析可以看出,后靠规的运动是个复杂的合成运动,它是在凸轮轮廓和活动版台共同激励作用下形成的。所以,后靠规定位机构的输入源有两个,一是槽凸轮轮廓,二是活动版台。因此我们可以从改进这两部分出发,对后靠规定位机构进行优化,以提高模切精度。槽凸轮在原始加工中存在的误差以及凸轮在测绘时的误差形成了凸轮轮廓的综合误差,该误差使后靠规定位机构产生定位误差,因此消除该误差有利于提高模切精度和模切稳定性。在实际分析中我们经常采用修正凸轮轮廓的方法来消除凸轮轮廓的综合误差。
  下面简要介绍两种常用的修正凸轮轮廓的方法。
  第一种方法是比较法,在保证从动件运动要求的前提下,采用类似的运动规律曲线代替原从动件运动规律,重新设计凸轮的轮廓曲线。
  第二种方法是对静态分析时从动件的运动规律曲线用数学方法进行处理修正,然后根据修正后的运动曲线对凸轮的轮廓曲线进行修正。由于活动版台的运动也是影响后靠规定位机构的输入源之一,而活动版台的动力来源——肘杆机构的运动误差也会累计到后靠规的定位误差之中,因此应从优化肘杆机构入手,进一步优化后靠规定位机构,降低后靠规定位机构的定位误差。又由于肘杆机构中的原动件是曲柄,因此可以从优化曲柄长度入手,使肘杆机构的运动误差降至最低,从而提高后靠规定位机构的定位精度。
  结束语
  在平压平模切机中,除以上谈到的定位机构外,其他机构也会对模切精度产生影响,因此需要我们做进一步的研究与分析。通过以上分析,有利于我们对平压平自动模切机进行改进和研发,从而设计出高速、高精度、高稳定性、高质量的适合于现代化生产的新型的自动平压平模切机。


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