新技术、新机构的不断涌现,推动着印刷机的更新换代,不断适应经济发展和满足人们日益增长的需求。而胶印机的新技术和新机构目的是为了提高印品质量和工作效率,增强设备的稳定性和可靠性,主要表现在以下4个方面。
操作快捷 调节简便
1.无轴传动技术
应用无轴传动技术实现印刷机组与输纸机的同步控制,对输纸机完成4个高精度的伺服电机控制,分别控制分离头的分纸吸嘴和递纸吸嘴、输纸带和前规挡纸舌,以及主、副输纸台升降的动作,极大提高系统运动的精确性和稳定性,有效减少辅助时间和能量消耗。无轴传动技术输纸机不用更换任何零件即可分离从薄纸到厚卡纸,以及瓦楞纸板、塑料片材等承印物。曼罗兰、海德堡和高宝等高档单张纸胶印机的输纸装置,都已采用了无轴传动技术。
2.无侧规技术
应用到高宝利必达105上的无侧规技术是将侧规定位放置在递纸环节上,为前规定位赢得时间,保证纸张有足够的定位时间和定位精度,是单张纸胶印机中一种独特的定位系统。无侧规定位系统是指,在纸张到达前规前,通过安装在输纸台两侧的光电感应装置对纸张位置进行监测,并将信息反馈到中央控制器,再传送给递纸滚筒的控制牙排伺服电机,完成牙排位置的侧向定位。由于没有侧规,操作人员不需做任何侧规调节,可有效减少25%的调机准备时间。
3.纸张对应调节装置
在印刷前将纸张厚度等数据输入到控制台,便可自动完成纸台高度上升、纸台自动居中、电动调节气嘴位置的精确快速调节。设置纸张的规格尺寸后,系统可自动进行纸张对齐、滚筒压力、规矩、供墨、收纸、喷粉等的调节。
纸张动态校准是指纸张在输纸过程中发生歪斜,在运动中进行自动调整,保证纸张到达规矩部件时定位准确。
4.不停机输纸、收纸
高速胶印机为了减少更换纸堆的时间,提高机器效率,设置有不停机输纸和收纸装置。高宝最近推出的全自动不停机输纸,更加提高了生产效率。
5.随动调压机构
在印刷压力调节环节中,当调节橡皮滚筒与压印滚筒间印刷压力时,橡皮滚筒与印版滚筒间的调压机构随之运动,调节方便、高效。
在通过印版滚筒的轴向偏斜来实现印版的对角线套准调整时,对橡皮滚筒及靠版墨辊、水辊产生的平行度偏差,采用随动调压机构可实现靠版墨辊和水辊的轴线随印版滚筒轴线的变化而变化,保证印版滚筒与靠版墨辊和水辊间的压力恒定。
6.控制台操作
全集成色彩控制面板具有高度人机对话功能,可方便地预设、调整和记录参数。操作人员只要点击触摸屏即可进行人机对话。
海德堡的19英寸触摸屏和选配的印通印控中心壁挂屏可确保对印刷流程和印刷机各项功能的最佳控制。收纸系统也配备了带触摸屏和调节旋钮的控制面板,操作人员可进行印刷、润版和走纸设置的调整。智能启动是以工作流程为导向的操作人员指导系统,操作工序减少达70%。系统可自动生成印刷流程的列表,只需按一下按钮就可以按逻辑顺序自动执行。
高宝利必达142八色印刷机配置的ErgoTronic控制台可自动控制双面印刷的纸张翻转,通过印刷机中的实时工作摄像头,控制台视频监视器检查,快捷准确完成转换过程。 [next]
机构稳定 结构优化
1.共轭凸轮机构
共轭凸轮机构是一种形封闭的凸轮机构,不需要复位弹簧来保持从动件与凸轮的始终接触,在理论上不可能有共振,比力封闭凸轮的运转速度更高,但在制造上要比力封闭凸轮机构复杂且昂贵—些。
现在印刷设备有些机构都采用共轭凸轮机构驱动,如印刷机下摆式递纸机构、下摆式前规和递纸吸嘴机构,从而增加纸张的稳纸时间,提高纸张的定位精度和套印精度,机构运动平稳。
2.减震降噪机构
在印刷过程中采用很多装置和机构来保证运行平稳,降低震动和噪声,例如离合压过程的缓冲装置和橡皮滚筒减震机构都可减小震动,使印刷机的运转平稳。
叼牙轴上采用纸张交接无冲击系统,即压印滚筒与传纸滚筒的叼牙开闭机构采用共轭凸轮方式驱动,纸张交接时左右叼牙同步开闭,保证纸张传递顺畅,防止扇尾,使套准精度提高,确保高速运行中的输纸稳定。优化链条导轨布局也是保证链条在高速下,减小噪声和震动的措施。
无缝和窄缝滚筒技术能够减轻和消除滚筒运转中的冲击震动,可提高印品质量和延长机器使用寿命。这项技术已在许多厂商生产的卷筒纸胶印机中应用。
3.气动技术
气动技术具有快速、安全、可靠、低成本等特点,被广泛应用,在行业内获得广泛认可。大量采用气动控制系统大大减少了复杂的机械结构,降低了机械制造与安装、调试的难度。如真空输纸板、真空吸气带以及可变速的输纸形式,使操作与调节方便快捷,实现纸张稳定走纸及交接准确。
气动离合压机构离合压平稳、准确、可靠,调节方便,机构布局灵活。气动侧拉规对各种承印材料适应性强,对薄纸、厚纸的定位稳定性都很好,能精确定位。前挡规气动装置使气流吹向纸张前端翘曲处,使纸张保持平稳正确的姿势进入前挡规,大幅提高了印刷的套准精度。气动水墨辊起落机构使各辊的起落平稳可靠。
气垫传纸、吹气导纸板保证了各种规格的印张都能平稳精确地收取,传送中减少划痕和蹭脏。吹气导纸垛、双增喷粉装置使纸垛平稳齐整,可节省30%的喷粉量。[next]
自动控制 增值高效
自动控制技术包括自动套准、自动检测和诊断、预选择和实际值显示功能、质量控制、远程诊断与维护、墨量遥控等,充分利用预置资料信息,大大缩短准备时间,从而实现更优异的印品质量、更短的印刷准备时间和更少的印刷机维护,真正实现印刷的数字化、网络化和自动化。
1.墨辊串动控制
串墨辊轴向串动,使油墨拉薄、打匀。对于包装商标印刷中的重复性图象的天头和地脚墨色差异的现象,可以通过改变其串动换向时间来调整,也可设置为零串动。
当印刷暂停时,串墨辊串动应当停止,以保持印刷时建立的墨量分布,以免再启动时造成纸张浪费,同时也防止墨辊干燥、发亮和磨损,提高输墨系统的使用寿命。
2.自动换版装置
自动换版装置是利用能装载一定数量印版的版盒,通过自动控制系统进行上版、卸版,完全无须人工干预,大大减少辅助时间,提高工作效率。
不停机换版可以在其他印刷机组正常工作的情况下,更换不印刷的印刷机组的印版,并在换版的同时清洗水墨系统并进行各种预置,大大减少了辅助时间。如Roland 700的印版滚筒采用无轴驱动,可实现不停机换版,提高换版速度,也可灵活调整印版滚筒和橡皮滚筒的间隙。
高宝利必达106在15分钟内可完成单印量500张、24次换版操作的4个活件,准备工作时间大大缩短。
对于多色机,停机时印版滚筒的相位角不同,同相位换版技术使换版工作可以同时进行,不受印刷机组数量的限制,整个换版过程与更换1块印版的时间相等,极大地减少更换印版的时间。如高宝DriveTronic SPC同步印版滚筒驱动装置能在1分钟内实现同步换版,大大缩短换版时间;并通过印版叼口中成像的套准标记,实现每色印版滚筒的零误差套准,保证印品的套印准确。
小森Lithrone SX40印刷机的高速全自动换版装置和不停机卸版系统能加快换版速度,在2分钟内更换6块印版,换版速度提高35%。从上一个活件完成生产到得到下一个活件的样张,只需花费6分钟的时间。
三菱Diamond系列印刷机都配有全自动换版系统,能在75秒内完成所有印版的更换工作。
3.自动清洗装置
自动清洗装置减少了辅助工作时间,提高了生产效率,同时能及时清洗橡皮布,保持橡皮布表面的清洁,延长其使用寿命以及清洗剂的循环使用,节约生产成本。自动清洗橡皮滚筒或压印滚筒一次仅需1分钟,所需时间是人工擦洗的1/6。
自动清洗装置通过独立的喷嘴杆,将洗涤液和水直接喷入刷洗辊清洗滚筒和墨辊,2个喷嘴杆由中央供水箱供水和洗涤液。刷洗辊与滚筒旋转方向相反,每次旋转进行横向串动,保证橡皮布的彻底清洗。洗完后自动自洁循环装置将刷洗辊和喷嘴杆上残留的油墨和洗涤液清洗干净。该装置和废料盘与机器分离,可轻松拆卸。自动清洗装置可彻底清洗作业面,减少停机时间,并保护环境。循环清洗系统可同时清洗墨辊。
4.自动检测装置
曼罗兰联机印张检测装置在最后一个色组的印刷单元上安装摄像机,对印刷品进行视频检测,根据质量标准,进行每一印张的质量监控,对印张标识和识别,并剔除有缺陷的印张,将其转到收纸装置的另一个纸台上,从而减少成品中的废品。色彩测量和控制可以扫描和测量位于印张边缘或是印张中部的印刷控制条。印刷控制条不仅非常小,而且有多个组合灰平衡调整所需要的测量块,是目前单张纸胶印机中最佳的质量控制方法。
高宝QualiTronic联机印张检测系统能在印刷机高速运行时对印张页面进行扫描并与参考样张对比,将不合格的印张进行标识,在模切烫金或折页时自动剔除,也可将其用于双面印刷机。高宝TronicProfessional带密度测量和控制的联机监测系统,只需60张左右的印张即可将密度标准化。
5.温度和湿度控制系统
多功能温控系统通过测量主要墨辊的温度,维持和控制开机和停机时的最佳温度,以减少色彩调整,稳定印刷质量。墨辊温度控制和冷却系统使墨辊表面温度不变,减少印品墨色偏差,稳定印刷质量。冷却系统在墨斗辊和串墨辊采用水循环,以控制墨辊的温度。
中央水冷装置和内部控制系统可控制室内温度,减少热量,提高印刷质量,同时降低气流速度,减少污染和噪声。[next]
功能齐全 组合加工
1.短墨路供墨系统
短墨路供墨系统采用网纹辊的短墨路输墨装置,实现无墨键、无水印刷。高宝Genius52 UV是最早使用网纹辊短墨路输墨方式的胶印机,在drupa2008上高宝又展示了3款无水胶印机,分别为单张纸印刷机利必达74 Gravuflow、74Karat DI以及卷筒纸印刷机Cortina。
海德堡Anicolor供墨系统组合了胶印和柔印输墨元素,将网纹辊供墨技术和直接连续润版系统相结合,使用一根网纹辊和一根单独的靠版墨辊,与印版滚筒等直径。通过温控系统进行墨量调整,使准备时间缩短了40%,开机废品减少了90%,印刷机启动后很快就能实现准确的色彩再现,并有效消除鬼影现象,印品质量高。
2.大幅面胶印机
高速高效是现代印刷机发展的主旋律,印刷机的效率由印刷速度和印刷幅面体现。在同样的印刷速度下,印刷幅面越大则效率越高,所以大幅面胶印机特别是超大幅面胶印机的发展已成为印刷设备的新品种,拓展了胶印机的使用范围和提高生产能力。大幅面胶印机在印刷质量、自动化控制和操作性能等方面都达到较高的水平,印刷高质量、多层次的图画、期刊、地图、明信片、海报等印品,还可以印刷瓦楞纸板、塑料片材等承印物,也可以配置在线印后分切装置,从而推动包装印刷的发展。
曼罗兰900XXL大幅面印刷机的印刷幅面为1300mm×1850mm,最高印速为每小时12000张,用于书籍、海报和包装印刷。高宝利必达205大幅面单张纸胶印机印刷幅面达2050mm×1510mm,此外高宝还有印刷长度1170mm的利必达162a的大幅面双面印刷机型,印刷质量高、稳定性好。海德堡速霸XL142和速霸XL162印刷机,具有高速换版和同步清洗等功能,与同类印刷机相比生产效率提高了20%,适用于包装印刷和大型印刷出版行业。
在国内,北人印刷机械股份有限公司的BEIREN 800、江苏昌集团股份有限公司CS14404和河南新机股份有限公司XJ4142也属于大幅面胶印机。
大幅面胶印机效率高、应用范围广,但需要购置相应的印前和印后配套设备,如大幅面制版设备、切纸机、模切机、折页机、上光机和覆膜机等。
3.双面胶印技术
单面多色印刷和双面印刷的可变方式既是满足用户对高效率、多灵活性的要求,也是印刷机市场的需求。带纸张翻转装置的海德堡速霸XL105双面印刷机基于单面印刷机型的技术优势,使生产率提高了40%。高宝利必达142八色印刷机也具有翻转功能,翻转印刷的转换时间仅需要1分钟,便可完成双面四色印刷。
双面印刷也可采用不翻转的形式,有双面交替印刷和双面分别印刷的方法。秋山MEGA JP4P440大对开双面四色胶印机采用的是双面交替印刷,每色组正反印刷装置共有6个滚筒,正反面交替印刷1色后,传给下一色组,完成四色印刷。该机稳定性和可靠性高,可实现每小时15000印张的印刷速度。
三菱DIAMOND 3000TP采用的是双面分别印刷。先进行反面四色印刷,通过机组中间连接单元,再完成正面四色印刷。
4.组合印刷和联机加工
随着印刷品质量的提高,印刷技术也向着更加复杂的方向发展,一方面是丰富而多样的印刷品导致了印刷工艺的复杂化,另一方面,组合起来的印刷工艺与联机整饰、成型加工也造就了更为精美的印刷品。组合印刷与联机加工成为现今印刷厂和印刷机制造商最为关注的焦点。这种形式的优势表现在:构成印刷系统的多样性;增加印刷方式的灵活性;提升印刷产品的增值性;促进印刷质量的精美性。
组合印刷可以包括胶印、柔印、凹印、网印、数码印刷等多种印刷方式。将多种印刷形式和工艺结合起来,避免单一印刷方式的不足,使一个完整印品的各种效果尽善尽美,特别是在票据、高档包装产品、烟包等印刷中广泛使用。
联机加工体现在印前处理和印后加工上,可加上涂布,复合、转移和上光、烫印、覆膜、模切、压凸、折页、裁切等多种功能,将多种功能集合于一条生产线上,形成多种生产能力,使产品一次完成,既可以提高生产效率,也有利于减少浪费。
(1)上光加工
上光是在印刷品表面涂布一层无色透明的涂料,经流平、干燥、压光后,在印刷品表面形成薄而均匀的透明光亮层。上光的涂料薄层具有较高的透明性和平滑度,使印刷品表面呈现出美丽的光泽,改善印刷品表面性能,保护印刷图文,被广泛应用于包装装潢、书刊封面、画册、商标、广告、大幅装饰等印品中。
现代胶印机已将上光机组作为标准配置,甚至还配备双上光机组,还可实现塑料、纸板等承印材料的UV印刷,印刷幅面也向四开以下或超大幅面拓展,以满足客户的更多需求。
上光的形式通常采用网纹辊涂布的辊式上光和封闭刀腔的刮刀式上光,确保上光的均匀性及光油量的精确控制。
(2)固化装置
一般UV上光采用紫外线辐射固化,其上光涂料是一些能由自由基激发聚合的活跃单体或低聚物的混合物,在固化过程中,上光涂料经紫外光辐射后,产生游离基或离子并起交联反应,形成固体高分子,从而完成上光涂料的固化过程。这种干燥方式前景广阔。紫外线上光光泽度好,符合环保要求。
(3)冷烫印装置
冷烫印加工是采用UV胶将电化铝箔进行印刷和剥离的加工工艺。先在承印物需要烫印的图文区域涂布胶黏剂,通过滚筒的对滚施压、剥离,使金属箔转印到印刷品表面。整个过程不需加热,成本低。联机烫印则是在胶印机上增设冷烫印机组,可在印前或印后进行烫印。
曼罗兰InlineFoiler Prindor联机冷烫装置,组合了由上光和冷烫箔带来的高质量印品最佳效果。海德堡速霸XL75印刷机可选配UV上光、双上光单元、冷箔转印等工艺的联机设备以及柔性印刷单元,实现各种灵活的商业、包装和标签印刷。
(4)裁切装置
联机裁切使用卷筒纸输纸,经裁切后可进行单张纸印刷。这种输纸形式节约成本20%,在drupa2004上的海德堡胶印机中得到了应用,drupa2008上Roland 700单张纸胶印机也配备这种裁切装置。高宝的联机裁切装置设置在最后一个机组的压印滚筒上,对印刷品进行在线裁切。
(5)印后成型联机加工
印后成型联机加工可联机加工各种盒型,如直线盒、锁底式纸盒、双墙式纸盒、信封式纸盒、带夹层式纸盒、四角盒、六角盒等等。糊盒机包括传送、折叠、锁底等机构,要求加工位置准确,黏结牢固,大小尺寸可调。[next]
胶印技术的发展
要提高印品质量,印刷机械的改进和性能提升是关键的一环。印刷设备的工作速度、运动精度、自动化程度是印刷设备高速、高效、高质的体现,要从减少机器辅助作业时间,提高设备稳定性、可靠性及适应性等方面,提高印品质量和生产效率。
在高档印刷设备中,国外的设备占主流,他们的技术创新代表着世界的潮流,新技术和新机构引导着设备的创新和发展。与国外产品相比,这几年国内的印刷机也取得一定的进步,但在速度、效率和自动化程度等方面都远不如国外的印刷设备。这不仅是设计制造水平的落后,还有观念、材料和管理等方面的问题。这些也是影响我国印刷行业发展的主要瓶颈。
印刷机是完成印刷生产的核心设备。现代印刷机涉及机械、电子、液压、气动、光学、控制、计算机技术、人工智能以及信息处理等科学技术领域,运动协调性强、机构复杂、科技含量高、制造精度高。现代印刷设备的主要标志是高速高效、运转平稳、数据规范、自动可靠、操作简单、注重环保,具有操作性、接近性、安全性、经济性、适应性、艺术性。
要保证印刷设备高速高效,设备中的每个部件设计合理,机构的动态特性好,制造、安装要保证精度要求,机器运转平稳可靠,自动化程度高,设备使用时,数据调节规范,符合工作要求,更简单的操作、更方便的调整与设置、更注重环保是印刷机制造商们不断追求的目标。如使胶印中的油墨、酒精、喷粉、紫外光线、噪声等对操作者健康和环境的影响最小化已成为印刷机的发展方向。
(1)操作性是指设备高度自动化,使操作者进行操作、控制及故障排除,同时还能与印刷车间、印前系统、管理信息系统、生产管理等部门构建一个完整的数字网络环境,真正实现印刷数字化、网络化、自动化。如对印刷机的输纸、输墨、润湿、印刷、收纸等装置以及颜色控制、自动清洗、印刷质量控制等进行控制操作,能对印刷机的工作状态进行监控,故障显示。
(2)接近性是指设备的结构紧凑,在机器占地比较经济的前提下,有比较宽敞的空间,注重人机协调关系,在设计理念上符合人类工程学,使操作者在机件调整、维护、保养时的操作空间比较大,容易触及设备。
(3)安全性是指保证操作者在工作中的人身和机器的安全。设备必须装有保护和保险装置,而且要灵敏可靠,万无一失,一旦机器发生故障,应自动停机。
(4)经济性是衡量印刷设备是否有竞争力的重要因素。用户应根据自身经济实力,寻求最佳的性价比,应在可长期保持设备机械精度的前提下,提高使用寿命。
(5)适应性是指设备能快速、方便、安全地进行各种功能的转换,以满足各种不同层次、不同类型的印品要求。
(6)艺术性是指设备的造型应符合比例、和谐和平整。好的造型和颜色可使操作者减轻疲劳,使操作者有一个良好的工作心情和环境,更好地工作。
当今印刷设备正朝着更好的印品质量、更高的生产效率、更快的工作速度、更多的作业功能、更便捷的操作和调节方向发展,不断地提高自动化、数字化和智能化控制水平,保持设备的稳定性和可靠性,注重环保和节能,是大势所趋。在新形势下,我国印刷机械行业的发展既面临着机遇又面临着挑战,我们应当抓住机遇,找到差距并采取正确有效的方法迎接挑战,以提高我国印刷机的水平和档次,振兴民族工业。
[时间:2008-11-26 来源:印刷技术]