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谈变频调速—在印刷机械行业中的应用(上)

摘 要 ：本文介绍了印刷机械设备的加工对象及设备的分类、运动特点,变频器的行业应用情况及广阔的应用前景。

关键词： 印刷机械设备 运动特点 变频器

1 引言

印刷机械设备的调速方式有四种形式: 一是直流可控硅调速，主要用在较大型卷筒纸报刊和书刊印刷设备，目前仍在广泛应用。二是有些设备采用三相交流整流子电动机进行调速，现在已经不再使用。另一种是采用电磁调速电机，即俗称滑差电机调速，这种调速方式在印刷机械设备中应用相当广泛，当然也不排除某些设备采用定速传动。近年来，新开发的产品，只要设备需要变速或无级传动，多数采用了变频器调速，甚至包括较大型的印刷设备。企业普遍已经形成共识，采用变频器调速是印刷机械设备提高技术水平的一种象征，当然也是节约能源的一种选择。

印刷机械设备不同于其它机械设备，它的加工对象是包括各种厚度的纸张、纸板、薄膜，当然也包括较薄的金抗爆剂属材料等承印物。印刷设备按不同印刷品的要求，采用各种印刷方式(凸、平、凹、孔、特印)，将各种颜色按比例准确的印刷在承印物的规定位置上，从而形成包括文字、影像在内的五彩缤纷的彩色印刷品。印刷后的半成品，还要通过大量的印后设备完成书刊的折页、配页、上封皮、装订成为平装、精装书刊。报纸印刷完成以后，还要通过堆积、计数、插页、打捆、发行等设备，才能达到邮发的条件。包装品—纸箱、纸盒、纸袋、不干胶商标等印刷品在印刷完成以后，还要进行模切、开槽、喷码、制盒、制袋等作业，才能成为成品。对于承印物加工机械设备可以将其裁切、分切、横切、模切、烫印、复合、上光、压纹、覆膜、等工艺加工，成为不同尺寸、不同形状、不同装饰、不同材料的半成品或成品。因此印刷机械设备家族之庞大、品种之繁杂、工艺之多样，将是变频器应用的广阔市场。

2 印刷机械设备的简单分类

(1) 印前制版设备

激光照排机、照相机、晒版机、数字直接制版机、胶片输出机、烤版机、自动制版机、雕刻机等。

(2) 印刷设备

l 凸版印刷机:铅印机(已经淘汰)、不干胶印刷并测定脱碳层深度机(间歇式)、柔版印刷机(感光树脂版)、移印机、瓦楞纸印刷开槽机等;

l 平版印如氧化皮、金属碎屑等等刷机(胶印机):单张纸印刷机(规格分全张、对开、四开、八开)、卷筒纸印刷机(报纸、书刊、商业)、表格印刷机、名片印刷机等;

l 凹版印刷机:单张纸凹版印刷机、卷筒纸凹版印刷机、印钞机、邮票印刷机等;

l 孔版印刷机(丝印刷机):平型丝印刷机、滚筒式丝印刷机、异型丝印刷机等;

l 特种印刷机:喷墨印刷机、热转移印刷机、打印机、静电印刷机、盲文印刷机等;

l 数字印刷机:一体机、在机制版印刷机、无版印刷机(电子油墨)、数字印刷机等。

(3) 印后设备

l 书刊装订设备:骑马订书联动机(包括配页机、订书机、三面切书机)、无线胶订联动机、精装联动机、包本机(包括直线、圆盘、椭圆包本机)、制壳机、锁线机、上书壳机、压平机、折页机等;

l 报纸印后设备:堆积打捆机、烘干机、报纸发行设备、插页机、给纸机、纸张输送设备(龙骨)等;

l 包装印后设备:模切机(包括平压平、圆压圆、圆压平三种模切方式)、切纸机、分切机、横切机、制盒机、上光机、覆膜机、压光机、信封机、烫金机等。

(4) 辅助设备:数控弯刀机、磨刀机、打孔机、弯版机、给纸机、烘干机、冷却机等。

(5) 配套产品:磁粉制动器、离合器、印刷机专用轴承(带偏心，中心可调)、温控器、张力控制系统、调偏装置、墨色遥控装置、自动套准装置、测速电机、红外线加热器、紫外线加热器、自动套准装置、数控驱动系统、伺服电机(包括微型伺服电机)、变频器、PLC可编程序控制器、触摸屏、号码机、光电开关、CCD摄像头等。

3 印刷机械设备的主要运动特点

印刷机械的主要运动特点:加工对象是各种柔性承印材料，在加工过程中，既要保证承印材料按规定要求运动，又要在承印材料的行进中，完成各种颜色的印刷或对承印物的加工，从而产生了印刷机械的传纸运动和印刷运动两条运动链，而且是相互协调的运动链。以卷筒纸平版印刷机为例，这种设备为保证变速操作和印刷的需要，当前不少设备仍然采用直流调速的拖动方式，控制整台机器的两条运动链。为完成印刷品的制作，还有多项运动需要完成，如:保证操作点动(上印版、清洗滚筒、穿纸)工艺要求，与直流电机同轴还有一套交流电动机和摆线针轮减速器，以完成低速、点动的工艺要求。另外，在印刷过程中，水、墨供给氧化剂量与印刷速度有直接关系，因此出水、出墨辊有两个单独的直流伺服电动机带动。其它还有若干定速传动的电动机，负责印版滚筒的调偏、上纸及纸卷左右位置的调整等操作创造出能满足塑料行业发展的新型材料和技术。为了保证印刷质量，承印材料需要用磁粉制动器控制送纸张力、需要测速电机指导水墨的供应、需要调偏装置控制纸张的走纸路线等，这些机构中也有不同形式的电机参与工作。其它印刷机和印刷机械也存在相同或专有的工艺特点。

对以各种印刷方式的印刷机而言，设备的运动首先是变速运动的方式，在工作中包括:

(1) 在出厂前设备需要进行空运转试验，这种运转试验包括工作运转试验、高波纹管速额定运转速度试验;

(2) 印刷机是一种光电一体化的设备，在装配中要进行多种功能匹配性的调整，如:走纸双张红外线控制、输纸定位装置的调整、纸张自动升降的调整、纸张交接的调整、张力控制的调整、气动装置的调整等等，都需要设备的低速运行;

(3) 设备投入使用以后，在印刷工作中需要装印刷版、擦印刷版和擦橡皮布等作业的点动运转;

(4) 设备需要在正式全速印刷之前，要完成慢速走纸、印刷套准和水墨平衡等功能的调整，在印刷品达到各项质量要求以后，才能进行全速印刷;

(5) 根据印刷品的颜色多寡要求，运动链的长度也需要某些调整。

对于印刷机以外的设备，同样也存在不同的工艺、不同的变速要求。