凹印机张力控制系统及其故障排除


  对于卷筒纸凹印机的印刷质量来说,设备的套印精度是一个至关重要的因素。影响设备套印精度的有几个重要因素:

  1)设备的张力控制精度

  2)检测套印标记的光电头的检测精度

  3)套印控制系统的控制精度

  4)印刷单元之间会印补偿辊电机的动作精度

  5)印刷版辊的周长

  在上述的几个因素中,设备的张力控制精度是较为关键的一点。因为,许多外部因素(例如:卷筒纸的质量因素,环境的温度湿度因素,收放卷的自动拼接因素,印刷速度变化因素等等)最终造成的后果是纸张张力不稳定,从而使得印刷的套印精度超出正常范围。

  以赛鲁迪公司为例,其凹印设备上至少会装备有4夸张力控制系统,包括放卷张力控制,进纸牵引机构张力控制,出纸牵引机构张力控制和收卷张力控制。

  张力控制系统一般由下列三个部分构成:

  1)可控制转速的直流或交流马达

  2)带有电位器的浮动辊

  3)给浮动辊加载的气缸或者机械秤锤

  下面介绍赛鲁迪公司凹印设备上的放卷张力控制系统,进纸牵引张力控制系统以及张力控制系统中的一些常见故障

  一、放卷张力控制系统

  当纸张从放卷的卷筒出来后,必须保持一定的张力。在以前的凹印设备上有采用机械刹车。在今天的凹印设备上,制造商们绝大部分已采用了能进行正反转的再生直流马达(亦有采用交流马达)来控制放卷的纸张张力。这样的控制方式带来的好处是:张力的控制范围变大了;避免了由于摩擦而产生的张力变化及发热;由于张力的控制更加细腻,因而对于某些易拉伸的材料(如某些薄膜)的张力控制亦能得心应手。同时,马达的使用亦能更好地控制卷筒纸的交接。

  从放卷卷筒出来的纸张会经过一根由气缸加压的滚筒,气缸的压力将由操作者通过仪表盘来设定,压缩空气将设定的压力通过二个低摩擦系数的气缸作用在滚筒上(采用低摩擦系数的气缸是为了张力的重复可调性),这根滚筒就是浮动辊。纸张会经由一条指定的路径穿过浮动辊,从而使得通过气缸加载的浮动辊压力能全部作用在纸张上。浮动辊可以在一定的范围内以某个支点进行摆动。在这个支点上装有一个高精度的旋转电位器,通过电位器将浮动辊的位置信号传输主逻辑程序控制器(简称PLC),在PLC中电脑经过计算和比较后,输出一路信号去控制放卷马达的转速和转向。

  二、进纸牵引张力控制系统

  为了减小由于卷筒纸的质量问题或者其他的因素造成的放卷张力变化对印刷套准所产生的影响,赛鲁迪公司设计者们在放卷张力控制系统与第一组印刷单元之间又加了一个张力控制系统,这个系统就是进纸牵引张力控制系统。在前文所述的四个张力控制系统中,进纸牵引机构张力控制系统最为重要;因为,纸张从进纸牵引机构出来后就进入了印刷单元部分。所以,进纸牵引机构张力的变化会最大程度地直接影响印刷的套印精度。

  进纸牵引张力控制系统的基本结构与放卷张力控制系统相同,但由于进纸牵引张力控制系统对张力的控制精度要求很高,所以这套系统中的浮动辊是通过机械秤锤来加载的。机械种锤的结构是由螺杆,带有螺纹的秤锤,步进电机及光电编码器组成的。通过步进电机带动螺杆转动改变秤睡的位置,从而改变浮动辊加载在纸张上的压力。而联结在螺杆上的光电编码器则不断地将螺杆旋转的角度以脉冲形式输入PLC,由PLC计算出相应的秤锤的位置及相应张力的数字,并其显示在控制面板上。

  在赛鲁迪公司凹印设备中的其余二套张力控制系统——出纸牵引张力控制系统和收卷张力控制系统基本与放卷张力控制系统一样,故在这里不再—一累述。

  三、以下探讨一下赛鲁迪公司设备上的张力控制系统中的一些常见故障。

  1.故障现象:

  设备在正常运转时,浮动辊不规则摆动,且幅度较大。

  故障原因:1)浮动辊气缸的气控回路中有元件损坏,造成浮动辊气缸的加载气压不稳定。

  2)气缸的活塞有磨损,造成活塞二边的气室互相串气而产生摆动。

  3)浮动辊电位器的信号在PLC中的放大倍数太高,造成电路中的振荡而产生摆动。

  解决方案:1)更换损坏的气动元件。

  2)更换气缸活塞或气缸。

  3)修改PLC中有关程序或电路。

  2.故障现象:

  设备在正常运转时,浮动辊的位置不正确。

  故障原因:1)浮动辊电位器的初始位有变化。

  2)设备的版辊周长设定不正确。

  3)放卷(或收卷)气涨轴未将纸芯涨紧。

  4)纸张的走纸路经不正确。

  解决方案:1)改变电位器与浮动辊的相对位置以使浮动辊回到正确的位置。

  2)设定正确的版辊周长。

  3)重新将放卷(或收卷)的纸芯涨紧。

  4)重新按照正确的走纸方式穿纸。

[时间:2002-01-06  作者:曹希海  来源:中国包装报]

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