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采用先进的高新机电一体化技术改造日本传统六色凹印机

2021-07-29 来源:贵阳机械信息网

采用先进的高新机电一体化技术,改造日本传统六色凹印机

摘要:本文主要论述采用先进的高新机电一体化技术,对八十年代进口的,日本传统六色凹印机进行技术改造,使其再次达到目前国内最新印刷机的技术水平,延长使用寿命,再创造最佳效益。

关键词:采用先进的技术 改造老设备 再创最佳效益

前言

进入新世纪以来,生产塑料复合膜的印刷机设备和技术发展很快,每隔几年就要出现一批新设备、新技术。为了使企业设备适应市场的需求,并不断挖掘市场潜力,努力培育新的经济增长点,笔者公司决定对现有设备进行技术改造来适应目前企业高速发展的需要。于1986年引进的日本东芝六色印刷机,目前已使用了16年,超过了设备的使用年限近6年多,已不适应目前高速生产的需要,尤其是该设备的主要结构--电控中心程序部分、收放卷结构及整个系统控制都急需改造。

一、老设备存在的问题

由于该设备经过长期使用,磨损极大,连续出现下列问题:

1.连续几套色印刷,套色误差大、灵敏度差、套印速度慢、浪费时间、工人劳动强度大;色相跑动时,电脑控制中心不报警,造成大量废次品,生产效率下降。

2.整个印刷机的张力控制系统,由于使用时间长,一些张力部件和控制部分老化,造成强张力时常不稳定。众所周知,被印刷的膜卷在通过印刷的状态是否稳定,对印刷生产率具有很大影响,随着印刷的宽度和速度不断增加,整个膜卷走膜性能的控制将变得更加重要,这其中的关键参数就是卷筒薄膜张力的大小。张力的大小不均,会使卷筒薄膜松弛,还会出现收卷皱纹或发生断膜现象,对整个生产产生不利影响。

另外,整个印刷机的收、放卷,由于张力不稳,也无法保证正常生产,尤其是整个收、放卷机构还是半自动的,还有一部分要靠人工操作,所以产生接膜断膜,造成整条印刷线停机,并造成大量的薄膜浪费,再重新启动,又耽误时间,影响生产的质量和效率。另外放卷预接料使新膜卷线速度与主机不同速,接料动作不牢靠,工人劳动强度也大,手工接料时张力波动大,也很危险,如不注意将出现伤害。此外,这样使接料过程中,套印精度出现差错,造成不合格品增加,浪费了原料,降低了经济效益。

还有,由于原老式日本六色凹印机,收卷张力不能实现锥度控制。在生产中,随着卷数增大,薄膜夹面张力增加,使收卷有抓芯现象。

再就是老式六色凹印机没采用先进的浮辊张力控制,从而张力的稳定性和控制精度差,在生产中张力出现波动时,薄膜上的张力有明显拉伸变形现象,成品合格率明显降低。

3.日本六色凹印机由于是80年代的技术,印刷版辊的安装一直采用有轴的版辊手动操作,这种缺陷是:工人劳动强度增大,换版时间长。印辊长时间运转,版辊轴会磨损,一磨损会造成间隙,辊轴跑动大,然后直接造成印刷套色不准。电眼跟踪发生混乱,造成大量废品。另外,由于版辊使用了气涨轴,长时间的使用,版辊轴芯内部接膜气管发生老化,容易产生漏气,使纸管夹不紧,膜卷松动,造成套色不准,浪费大量的原材料。

4.参照先进的印刷机,发现原有老式印刷机,如在油墨盘中的压印轴和版辊的后面,装上一组风管,将能很好的使生产中的版辊上出现的灰尘、油墨的细线条吹走,保证印刷膜的质量。

二、改造设备的意义

鉴于设备的老化,无法满足生产需要。因此,为提高老式印刷机的印刷质量,经过多次调查、技术分析,最后决定提出本次技术改造。这项技术改造的成功,将是我国复合膜行业,在老式日本印刷机上改造的首创,使目前该设备的各项技术指标,达到目前国内最先进印刷机的技术水平。

这个项目的技术改造具有下列重大意义:

1.使即将要淘汰的老设备,不仅保持了原有的设备特性,还在设备自动化方面有了很大提高,并使产品的产量和质量也大幅度提高,满足了目前公司大量生产的急需。

2.节约了开支。原准备投入巨额资金将老式日本六色凹印机淘汰,再次引进日本的六色凹印机,设备造价为110万美元,再加关税及各种配套要有约人民币1300万元左右,而这次进行日本六色印刷机的4大改造,替代了进口设备,使生产的产品的产量和质量均达到目前生产的需要,为此一项将节约人民币900多万元。重新购置一台国内最新印刷机,也要320万元的费用,计算下来也节约人民币200万元。

3.由于改为自动,那么生产中的膜卷接料,将节约了大批原材料,材料成本费用降低,经济效益有了提高。

4.由于原设备只能是手动接膜,在开机时必须降速,在膜卷接好后,保持低速,等印刷正常时再升速,这样以来,次品较多、浪费较大、产量较低,而这次设备改为全自动接膜无需降速,直接在高速运转中接膜,节约了大量原材料,产量提高、印刷速度保持稳定,所以损耗极小。

5.装版的自动化,降低了工人劳动强度,节约了时间,由于装版机构上改为气动两头气涨夹紧,从而保证了印刷精度和套准,印刷稳定无波动,提高了产品质量。

6.在每套色印刷版辊装置处的油墨盘中压印辊和版辊后上方部位增加了一组吹风管,这样可吹掉部分版辊上带线和灰尘及微量杂物,保持印刷膜的质量。

所以,这次设备改造最重要的意义就是,花少量的钱,办较大的事,提高了印刷产品产量和质量,节约了原材料,满足生产的需要。

三、关键技术

1.由于改造前的老式日本印刷机,因印刷生产控制技术所限,处于效率低,速度低,成本高的状态,已难于长期适应日益发展的市场对印品生产精度、高速度的需求。因此,本次技改建设内容主要是在电控方面进行了彻底改造,即将原有日本印刷机上的470示波仪套准系统改为日本太阳公司DF860套准系统,使原来的印刷速度100m/min,增加到现在的160m/min,产量大幅提高、套色准确、质量稳定。

更换了日本先进的套准系统后,这套先进的套色系统控制部分不仅采用了纵向套色自动跟踪,并还可横向自动套印功能,检测方式采用双射式双光头电眼检测,预套准检测,采用了旋转编码器,整个检测精度:±0.01m/min,该检测器适用最高线速度可达10-500m/min。由于整个套色系统的先进,极快的响应速度,精确的套印,使整体印刷速度从原来的90m/min提高到现在的160m/min,生产速度提高了很大。由于这项技术改造的成功,使印刷产品质量监控技术设备完善,原来在印刷过程中主要靠频闪仪进行观察,目前采用了电视屏幕自动监控,可以全程自动扫描巡回检查,也可以定格放大检查,操作工可随时随地从屏幕上了解印刷产品的色差,套色精度情况,并可加以调整,以保证印刷产品质量。这样不仅生产速度上去了,而且接膜时废料明显减少,印刷质量有了保证,经济效益有了明显大步提高。

2.改造的另一重大突破,是使原有日本印刷机收放卷,改矢量变频双工位收放卷及浮辊张力控制。在高速度印刷时,时常出现一些常见的问题,包括膜卷断膜、套准误差,卷筒膜稳定以及出现皱折等现象,影响了印刷机作业效益,降低了产品质量,给企业造成巨大损失。为此,经长期跟踪观察,研究,认为只有通过控制膜卷的横向张力特性,可提高膜卷的印刷使用性能。因此,老式印刷机经过近十几年的长时间使用,遇到的主要作业问题是断膜和套准误差,即使废膜有所增加。因此,该印刷机整个损耗增大了3%左右,而使生产率不断下降,而张力的最低部分的断膜率是由卷膜皱折和不稳定状态引发的,张力过高时容易断膜,而张力的曲线是倾斜,都对膜卷断膜有一定的影响。其原因也许在通过印刷时的卷筒膜不稳定,在印刷机上无法控制张力曲线,只能在一定限度内以张力大小进行调查,这时张力变化对套准精度有正面影响,但调控张力大小并不能完全消除套准误差。因此,笔者认为张力曲线对卷筒膜断膜有一定影响,膜卷一过紧或过松的部位导致断膜和废膜问题大增加,张力曲线的局部倾斜度较大也是问题的成因所在,松弛的部位及张力曲线倾斜较大往往会使膜卷出现皱折、状态不稳定,最终导致断膜。

另外,老式日本六色印刷机的收放卷A轴和B轴切换时接膜,极容易造成张力波动,A轴和B轴膜不同步,这样调整不易,套色不准,造成浪费。

为此,我们在印刷机上进行了改矢量变频双工位收放卷,这样具有下列优点:(1)放卷预速接料使新卷速度与主机同步,提高接料动作可靠性,减少工人劳动强度,同时,可减少接料时张力的波动,提高接料过程中套印精度,提高成品合格率。(2)收卷张力可实现锥度控制,随着卷径增大薄膜表面张力自动减小,使收卷无抓芯现象。(3)整机采用浮辊张力控制,提高张力稳定性和控制精度。在张力出现波动时,浮滚动作,控制薄膜上张力无拉伸、变形现象,提高了成品合格率。通过这样的改造后,将使整个印刷机张力控制技术有了一个飞跃,克服了原来张力控制稳定性差,从而张力更趋于精细稳定,调整范围幅度增大,也使印刷机适用材料范围扩大。并在主动式放卷上采用交流伺服控制,这样可产生零张力控制,无论是低速还是高速都能有稳定的输出,并在回转架上使它能自动翻转定位,紧急时有复位功能,同时可使收、放卷膜时,收卷内外松紧一致,人机界面可对张力、张力衰减率、衰减的初始值等参数进行设定。因而做到整个收放卷机构改造布局流畅,所有收放卷

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