凹印机增加色组的技术改造

时间:2010-03-15 12:24:10来源:科印传媒《印刷技术》作者:李景伟

  随着烟包印刷市场竞争的日趋激烈,笔者所在公司1994年从法国ATN公司引进的一台六色凹印机已经难以满足不断发展的市场需求。这台凹印机仅能完成6色印刷,低档次的活件尚可应对,面对中高档烟包繁复的工艺技术要求则备受制约。因此,尽快通过技术改造,为原有凹印机增加2个色组,就成为了企业发展的当务之急。笔者现将本次凹印机增加色组技术改造项目的情况做一简单整理,希望能为业内人士提供一些经验和帮助。

  改造思路的确定
  我们认为,由于设备操作人员对原有设备的操作非常熟悉,如果新增色组操作功能的变化较大,操作人员还需要一个适应过程,同时还可能由于习惯造成误操作。因此保证新增色组的操作功能与原有设备的一致性是这次改造项目的宗旨之一。在这一宗旨的指引下,我们首先与原设备供应商进行了沟通,但被告知经过十多年的发展,原型号的凹印机早已升级换代,如果要求设备供应商配置2个与原有设备型号一致的色组,就必须按照原图纸单独定制,不但费用高昂,而且需要等待很长的时间。因此我们放弃了这条途径,转而考察国内几家知名的凹印设备供应商。不过,由于不同品牌的凹印设备一般都是自成体系,不仅外形、尺寸与我们原有的凹印色组存在很大差异,驱动方式、控制方式、操作方式也大相径庭。我们仔细分析了一些具体的应用因素(如厂房高度、机器周围的可利用空间等)后发现,采用目前市场上现有的凹印色组也是不现实的。

  由于向外部借力的两条途径都遇到了很大的困难,我们开始转变改造思路。在相关设备供应商的大力协助下,我们决定采用“整体复制、局部更新”的改造方案,完成为原有凹印机增加2个色组的技术改造项目。

  改造方案与步骤
  1.确定新增色组的安装位置

  确定新增色组的安装位置是改造方案的第一个步骤,为解决这个问题,我们设计了几种不同的方案。
  (1)直接将新增色组设计在原有设备之外。这一方案对原有设备的影响较小,但会影响改造后设备的整体布局以及辅料物流的供应,还将增加导向和转向装置,从而对套印精度产生较大影响。
  (2)将新增色组设计在原有的色组之间。这一方案的劣势在于需要移动较多的色组,而原有色组移位后将会进一步增加不确定因素,影响最终的改造效果。
  (3)将新增色组设计在所有的色组之后。这一方案需要重新调整压凹凸、模切等印后加工工位,而且由于电气主控箱和主电机也在这个部位,需要增加所有电线和电缆的长度。

  (4)将新增色组设计在送纸辊组与第一色组之间,这一方案也是我们最终选定的实施方案。因为经过综合考虑,这一方案对原有设备的影响最小,而且即使改造不成功,也不会影响原有设备的正常运行。
  2.确定新增色组的传动方式
  依据最初设想,如果新增色组采用电子轴独立驱动,虽然能实现色组的单独控制,传动精度和控制精度较高,但由于与原有设备的控制系统不一致,需要采集原有设备机械传动速度的基准信号,而且由于新增色组被设计为第一色组,因此必须使用“反向采集”的方法采集原有第一色组的速度信号,这样改造后的凹印机的速度基准其实是以第三色组为准,会给实际生产带来许多潜在的问题。而如果采用原有设备的机械轴传动方式,就不存在同步问题了,只需要考虑原有主电机的功率。
  在测算主电机功率的过程中,我们主要根据印刷压力辊的压力(3200N)、纸张的滚动摩擦系数(0.4)、版辊直径(220mm)、印刷速度(150m/min)、齿轮的传动效率(0.965)、蜗轮蜗杆的传动效率(0.95)等参数,计算出每一新增色组所需功率为3.22kW。而我们原有主电机的功率完全能满足增加色组后的功率要求,因此不需要更换主电机。但如果功率不够负载,就应重新配置更大功率的电机。
  3.恢复原有设备的机械传动精度
  由于原有设备已经使用多年,部分主传动机械的零部件(特别是每个色组的传动齿轮箱、蜗轮蜗杆、万向节等)均存在较大程度的磨损,电器元件也已老化,因此套印精度有所下降。随着色组数量的增加,这一问题将会更加突出。为此我们对每个色组的关键部件进行了仪器检验和传动精度测试,发现齿轮箱、蜗轮蜗杆以及万向节的磨损最为严重,于是全部予以更换,对于部分磨损的齿轮也重新进行了加工。经过对原有设备的修复,基本将套印误差恢复到了±0.15mm范围内。

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