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印刷机械中的张力控制

作者:论文发表网 更新时间:2017-10-10 21:08:25
19.1K 1 印刷张力介绍 1.1 印刷张力的简述 在高速轮转印刷生产中,常常会生产出一些残次品,这些质量不合格的印刷产品是由很多方面的因素造成的,其中包括印刷张力。在印刷时,如果张力不是平稳地处在一个定值时,印刷出来的产品质量就会很差,例如网点不清晰、纸路打皱等这些情况,这会对印刷生产造成极大的损失。印刷张力指的是两个,一个是装置对纸路所产生的拉力,另一个是纸路在印刷中受到的拉力,这两个拉力统称为印刷张力。
1.2 印刷张力的作用 印刷机张力控制系统可以控制印刷产品的张力,这样一来,印刷出来的产品便不容易因为印刷张力的原因而产生残次品了。因为印刷时张力的大小会影响印品质量,所以当被印刷的物品在被印刷的时候受到过大的张力时,产品就容易被拉至变形甚至拉断,但若是张力过小,又容易发生因过于松弛而无法完成印刷。除了过大过小这两种情况,当张力出现波动的时候,印刷出来的图案也会不正常,只有在张力控制系统控制印刷张力,并使其保持一个适当的恒定值,才能确保印品质量大大提高,减少不必要资源浪费和经济损失。
2 印刷张力影响因素及其影响机制 2.1 供纸部 供纸部是一个可以给纸路提供一个恒定印刷张力的装置,其中印刷张力的大小调节可以通过控制纸筒芯轴的制动来控制,在正常运行生产中,它们存在着以下关系:F×R=T×r其中 F——纸筒张力;R——纸筒的半径;T——纸筒轴的制动力;r——纸筒芯轴的半径。由公式可知,当 R 不断减小的时候,为了使 F 不发生变化,我们要让 T 跟着相应地减小,否则将会因张力不断增大而导致纸带断裂。其中,在国内应用较多的是 MEG 纸架的张力闭环控制系统,当摩擦片出现问题时,供纸部则容易不能正常工作,例如说出现了张力不稳、浮动张力辊上下跳动剧烈的现象,这个时候我们就需要去检查一下摩擦片的状态是否正常。另外,我们还应该注意的是摩擦片需要经常更换,以确保摩擦片的耐磨层始终在 3-4 毫米以上,这样供纸部才能处于正常工作状态。
2.2 送纸辊 我们通常所讲的前张力就是送纸辊,它的工作原理其实很简单,就是通过摩擦力把纸带平稳地送入印刷区域。主要做法首先是要改变送纸辊的速度,这个速度必须和印刷纸带不一样,这样一来,它们之间就存在一个速度差,从而压纸辊会给纸带带来一个摩擦力。当然,如果送纸辊和压纸辊之间的压力不正常,又或者是压纸辊发生了磨损,这时,纸带会在进入印刷滚筒之前就发生张力不稳定的情况。
2.3 后张力区 在印刷系统中,从印刷单元出口到折页部进入滚筒之前的这片区域是后张力区,不同的轮转胶印机的后张力区是不同的。有轴轮转胶印机的后张力区由 RTF(三角板前面的拉纸辊)和夹纸辊(位于三角板下方)这两部分组成,其中若RTF 的作用是可以保持印刷单元到三角板之间纸带张力的稳定,但是需要对其线速度有一定的变动,使其能略大于印刷滚筒的线速度;而两对夹纸辊的作用是保证纸带能平稳进入折页部滚筒。和有轴轮转胶印机不同的是,无轴转轮胶印机的每个调节点都不一样,这些调节点都是由单独电机来控制的,可以进行单部分的独立调节,因此,无轴转轮胶印机的后张力区会更加灵活便捷。
2.4 其他影响因素 影响印刷纸带张力的因素还有很多,比如说橡皮滚筒的橡皮布和包衬的厚度。在实际情况中,假设滚筒的角速度一定,如果滚筒半径变大,纸带的线速度就会变大,出滚筒的纸带直径也会变大,这意味着纸带偏松了,正因如此,每个新的橡皮布在用过一段时间后都需要重新收紧。当然,纸张的质量会对张力造成一定的影响,而纸张纤维的排列又影响着纸张的质量,因此,纸张纤维的排列方向会对套印的精度造成一定的影响。当纸张被喷水后会伸长,如果它的纤维是顺着走纸方向排列,那么纸张伸长后就不容易断裂;但如果是横向排列的话,结果就大不相同了,此时的纸张伸长后容易发生断裂。因此,对于要消除纸张伸长对印刷套印的影响,设计者又创造出一个装置,一个可以用来调节纸带的橄榄辊,这样可以保证套印的准确性。还有一种情况对纸张张力有影响,那就是纸辊的位置和形状。如果纸辊发生移动,造成了相互之间的位置不平行,纸带就会形成一端偏紧、一端偏松的情况,这样的纸带就会发生打皱、不整齐的状况,印刷出来的图案也就毫无美感可言。当然,磨损严重的纸辊也会对纸带张力有影响,因此要及时更换。
3 印刷张力的控制系统 3.1 间接法张力控制 间接法张力控制系统的成本比较低,因为它不需要安装张力测量器,可是少了张力测量器,在实际应用中这个控制系统将达不到令人满意的张力精度,究其原因,还是因为它只能满足一般的张力控制要求。间接法张力控制是一个开环张力控制系统,因而在计算张力时,会忽略其他许多因素的影响,从而会造成精度不高。所以,精度问题是这种方法不能被广泛应用的最大原因。
3.2 直接法张力控制 与上一种方法相反的是直接法张力控制系统,这种系统具备张力测量器,可以通过它来获取张力值,从而来构建闭环控制系统。如此一来,成本会较高一些,但是对张力的控制精度会大大提高,从而提高印品的质量和效率。直接法张力控制是一个闭环系统,在实际张力控制过程中,相比间接法张力控制,直接法张力控制系统受现场的振动、噪声、电磁的干扰影响更小,因此,更多的企业选择使用直接法张力控制系统。
参考文献[1] 陈圣江 . 轮 转 印 刷 机 张 力 控 制 研 究 [J]. 价 值 工程,2015,(27)[2]穆明,曹少中.基于运动控制器的卷筒纸印刷机张力控制系统研究[J].中国印刷与包装研究,2014,(03)[3]穆明.基于运动控制器的印刷机张力控制系统的研究[D].北京印刷学院,2014[4]黄秀娥,张伟.张力自动控制技术在造纸机械中的应用[J].黑龙江造纸,2013,03作者信息:魏继超,身份证号码:610323198712058034;吕永娜,身份证号码:131127198711287004 印刷机械中的张力控制
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