博斯特尚普兰凹印机加装复卷系统.pdf

博斯特尚普兰凹印机博斯特尚普兰凹印机改造之改造之加装加装复卷系统复卷系统 北京黎马敦太平洋包装有限公司：陈刘虎 我公司于 1995 年购买了一台瑞士博斯特尚普兰七色圆压圆凹印机，型号为 DR55由于当时国内的香烟结构低，烟标加工和印刷都非常简单， 该设备在建厂初期曾为公司快速发展发挥了积极作用，但伴随着国家经济迅速增长，居民收入大幅提高，香烟等商品的消费更趋向高档化，其包装也越来越奢华现在，该博斯特凹印机已经无法满足市场及客户的需求， 很多产品都因为精度低而无法生产为了适应市场需求和企业的生存发展，我公司决定将该凹印机进行改造 一． 改造方案的制定 本着可靠、灵活、经济的原则，既要提高设备精度，又要满足软、硬包产品生产，还要保留原设备圆压圆模切的功能和节约纸张等优点按照公司领导的上述旨意，我部门为该台博斯特凹印机制定了二套改造方案，即：1.放卷+印刷+切大张；2. 放卷+印刷+双工位不停机复卷由于必须保留原设备联线圆压圆模切功能，后加装的切大张机或复卷机都只能放置在原设备的最末端（见图 1） ，致使纸张路径增加了大约 50 米如果采用第 1 套切大张的方案，纸路增加肯定会影响到切大张机的裁切精度。

切大张机的功能相对较多，操作也比较复杂，切大张机的故障率（可靠性）将大大提高凹印机的废品率另外，我公司大量的软包卷盘产品将无法生产，未来的烟标市场开拓面也受到局限如果采用第 2 套双工位不停机复卷的方案，以上缺点和弊端都不存在，但前期投入会略微增加最终，公司领导经过慎重考虑，决定采用第 2套双工位不停机复卷的改造方案 二． 复卷系统的设计 制定了复卷模式的改造方案后，我部门结合该博斯特凹印机 650 毫米印幅的特点，决定将主机和复卷系统从最后一个印刷单元进行联接，即：印刷完毕的纸张经过复卷系统的走料桥架、纠偏器、收牵引单元，最后进行双工位不停机复卷 a． 联机节点 该博斯特凹印机的产品实际生产宽度为 550 毫米，主要因为后部圆压圆模切单元限制，但放卷部分和印刷单元的纸张宽度都为 650 毫米现在将复卷系统的联机节点确定在凹印机最后一个印刷单元，就能够使改造后的印刷机纸张宽度从 550 毫米增大到 650 毫米，由此提高了设备工作效率 b． 走料桥架 走料桥架位于原博斯特凹印机模切和输送单元上方，主要由走纸辊和手动穿纸系统组成，功能是将印刷完毕的纸张导向复卷单元走料桥架前端预留了“印刷品质量观察系统”的摄像机扫描工位；走料桥架后端预留了“宽幅频闪仪”观察工位。

印刷品质量观察系统也称静止画面，主要由工控机、摄像机和触摸显示屏组成，功能是把高速运动的印刷品通过摄像机和同步信号，将其实时画面静显在屏幕上，画面可以放大或缩小，便于操作工实时观察印刷品质量和及时发现墨点、墨线等印刷缺陷宽幅频闪仪功能类似于操作工日常使用的频闪灯，但其可以观察整幅或整版的印刷品，由于安装了同步信号，无论机器加速、减速，操作工都能够轻而易举地直接看到静止的印刷品图案，宽幅频闪仪是针对静止画面主要观察细微画面而补充加装的 c． 纠偏器 纠偏器位于走料桥架末端的出纸口，主要由电眼、控制器和纠偏框架组成，本纠偏采用的是行进间纠偏电眼选用了红外式“U”形传感器，跟踪方式采用单电眼纸边跟踪模式，也可使用超声波“U”形传感器和双电眼纸中跟踪模式，但后者成本增加很多纠偏框架选用直流微电机驱动模式，优点是动作灵敏、精度高及免保养整套纠偏器功能是将长距离运动的纸张在复卷时卷绕整齐，满足复卷器锥度控制和下工序加工要求 d． 收牵引单元 收牵引单元位于纠偏器的出纸端，主要由牵引辊、张力辊和控制器组成，功能是牵引印刷后纸张且保证与主机实时同步张力辊由低摩擦气缸和电位器组成，气缸主要用于设定牵引单元的纸张张力，正常情况下，牵引单元纸张张力略大于印刷单元纸张张力，从而保证纸张平稳顺利地向复卷单元运动。

张力辊电位器用于检测主机与牵引单元实时同步状态，具体工作原理为：Ⅰ.当牵引速度>主机印刷速度，张力辊向印刷单元方向移动，电位器电压降低，致使控制器的反馈和输出电压都下降，牵引速度降低；Ⅱ. 当牵引速度<主机印刷速度, 张力辊向复卷单元方向移动，电位器电压升高，致使控制器的反馈和输出电压都上升，牵引速度升高 e． 复卷单元 复卷单元位于牵引单元之后，主要由气胀复卷轴、张力辊和控制器组成，其辅机部分主要包含卸料升降平台和旋转塔，功能是将印刷完毕的纸张卷绕整齐复卷轴速度主要由张力辊位置和纸卷直径控制，纸卷直径由控制器内部参数计算所得，具体计算原理为：装在 BOBST 凹印机印刷单元的编码器将主机速度信号传送到复卷控制器，控制器根据气胀轴初始直径和皮带传动比计算出复卷电机速度，再根据电机实时转速计算出实时直径复卷张力辊功能是补偿由于纸卷直径计算误差导致的电机速度偏差 f． 换卷装置 换卷装置位于收牵引单元上方，主要由裁切刀、压纸胶辊和感应开关组成，功能是将高速运转的复卷轴进行不停机换卷接纸操作方法及原理为：当需要不停机换卷时，按下“换卷”按钮，旋转塔转至换卷工位，再按下“切料”按钮，换卷轴立即转动，待其与主机线速度同步后，切料架移动，压纸胶辊弹出，同时，压纸胶辊弹出信号立即触发切料刀动作，切料刀将高速运行中的复卷轴上的纸张切断并粘在新复卷轴上。

三． 复卷系统的电气控制 复卷系统电气部分采用德国西门子 S7-200 PLC 和伦次控制器，具体原理和功能详见图 2 和图 3 四． 结论 目前，该台加装了复卷系统的博斯特凹印机，正在与一台进口的离线裁切机配套使用， 其纵横向裁切精度都小于 0.1毫米，大大满足了模烫后工序以及客户需求现经过大约一年时间的运行，该改造后的博斯特凹印机主要优点表现为： a． 提高了设备精度和使用率 该博斯特凹印机通过加装复卷系统后，印刷、 裁切精度都小于 0.1 毫米，达到了最新博斯特凹印机的精度水平使用率由原来不足 15%增加到 100%，换而言之，等于我公司新购买了一台充分满足目前烟包市场需求的高精度博斯特凹印机 b． 增加了设备效率，降低了能耗与工时 原设备由于模切刀具限制，正常平均生产车速为 130米/分，加装复卷系统后，车速提高到 180-200 米/分在相同能耗下，产量大幅提高，工时也大幅降低 c． 节省了固定资本支出 原设备必须配套圆压圆模切刀和压痕刀（凹凸刀）使用， 一套国产刀具加工费大约为 70 万人民币， 进口刀具加工费大约为200万人民币， 刀具使用寿命大约为1000-1500万转。

改装后的设备节省了巨额的刀具加工费和后期修磨费 d． 提高了设备灵活性和可靠性 该博斯特凹印机通过加装复卷系统后， 无论长版、 短版活件，无论软包、硬包产品，雕了印刷版辊就能够生产，且增加了印刷宽度 另外， 由于该复卷系统操作简单明了，因此大大提高了整条凹印线的可靠性，降低了废品率，操作工人数也从原来的 7 人减少到 4 人 e． 增加了供货及时性 该设备印刷部分与我司另一台博斯特平压平凹印机完全相同，二台设备印版可以互换，因此，大大提高了产品供货的及时性和可靠性 2012 年 03 月 29 日 7 。