剖析衛星式柔版印刷機(下)

下面我們來看看通常所能見到的各組成部分幾種不同方式的結構。
一放卷部分
放卷部分同我們常見的卷材類放卷結構一樣，可以分為單工位、上下雙工位、翻轉雙工位等。其中各廠家根據自己的設計、材料選用、制造工藝等，在功能和外形上有較大區別，但是原理和最終的目的都是一樣的。
單工位主要是用于大卷徑材料，例如：卡紙、原紙。通常直徑都在1270mm以上。上下雙工位是一種非常簡單的結構，直接安裝在墻版側邊上。這樣可以減少占地面積，縮小整機的尺寸，也方便安裝調試，適合工作場地比較緊張的地方。部分上下雙工位結構也可以實現不停機接換料。翻轉雙工位又可以分懸臂式翻轉雙工位和圓盤式翻轉雙工位，懸臂式翻轉雙工位就是我們所常見到的，凹版印刷機上應用得非常多的一種結構。此種結構比較單薄，大多數都是參照日本富士機型演變過來的。這種結構適用于塑料薄膜在速度200m/min以下的放卷。由于都是采用渦輪蝸桿副傳動或齒輪副傳動形式的翻轉機構，在翻轉過程中，其間隙以及懸臂剛性問題非常容易引起上下晃動，會影響到張力變化，從而影響到印刷品質。所以在速度300m/min的高速印刷機上通常都采用圓盤式翻轉雙工位。圓盤式結構非常緊湊，有采用同步帶傳動，也有采用齒輪傳動。翻轉過程中非常平穩，不會影響到印刷。
放卷的制動方式通常分四種：機械制動、磁粉制動、氣動制動以及電機制動。機械制動是非常傳動的結構，在層疊式柔版印刷機上經常能見到。磁粉制動是利用電磁原理對卷材進行制動的。氣動制動主要用于大卷徑紙張制動用，在大卷徑制動時使用氣動制動比磁粉制動要經濟許多。電機制動是最近幾年比較流行的一種制動方式，主要是使用了電機制動之后，可以實現非常多的自動化功能，例如：可以做到自動接換料時候的預驅動功能。
圖4 氣動制動器
圖5 磁粉制動器
在放卷到印刷部分之間，通常還會根據需要加裝行進中糾偏系統。以便對原材料在進入印刷之前對邊緣不齊進行糾偏。
二印刷部分
衛星式柔版印刷機的最大特點，就是具有一個大直徑的中央印刷輥筒。該輥筒的直徑通常都在1250~2700mm之間，采用雙層壁結構，有利于中央印刷輥筒的溫度控制。中央印刷輥筒的表面有一層鍍鎳保護層，鎳層的厚度為0.3mm左右。中央印刷輥筒安裝在滾柱軸承上將中央印刷輥筒的偏心誤差控制在±0.008～0.012mm以內。所有的印刷都是圍繞在這個輥筒上面完成的。所以這個輥成為整部機器的核心，它的內部結構、材料、機加工工藝、熱處理方式、動靜平衡量控制、以及使用過程中溫度控制方式都決定了最終印刷品品質的好壞。為了能讓基材在貼在輥筒表面下完成印刷，首先就先得確保輥筒表面的平整度以及轉動過程中盡量小的跳動誤差。所以一臺優秀衛星式柔版印刷機輥面跳動誤差必需控制額定的誤差范圍之內。同時為了降低印刷過程中熱能差、外部環境晝夜溫差等，熱脹冷縮的物理變形對輥筒照成影響，通常都需要使用恒溫循環系統對輥筒進行恒溫控制。讓輥筒保持恒定的溫度，延長設備的使用壽命。
衛星式柔版印刷機的印刷機組，是采用環繞在中央大輥筒周圍的，類似小衛星一樣環繞在一顆大恒星旁邊。因此此類型結構的設備都被成為衛星式。衛星式柔版印刷機同其他柔印方式一樣，都是采用網紋輥遞墨。通常所見到的結構如下圖所示。
圖6 柔印印刷機組示意圖
1．中心壓印輥筒
2．印版輥筒
3．陶瓷網紋輥
4．封閉式雙刮刀墨盒
5．油墨桶
6．油墨泵
由于技術的更新及發展，在衛星式柔版印刷機上通常都采用了封閉式雙刮刀腔式輸墨系統以及陶瓷網紋輥。雖然柔印機中采用的是兩輥式，正向刮刀式、反向刮刀式結構可實現定量供墨，但由于這幾種都屬于敞開式供墨，均由墨槽儲墨，墨輥上的油墨一部分用于印刷，多余部分又返回墨槽，這種開放式結構使油墨大面積直接暴露于大氣之中，若采用溶劑型油墨，溶劑揮發到空氣中，又會造成油墨特性變化和環境污染；若使用水性墨，則易產生氣泡，影響印刷質量。所以衛星式寬幅柔印機大多采用全封閉式雙刮刀輸墨系統，該輸墨系統由刮刀座、兩把刮刀、耐磨軟材料制造的側面密封板和網紋輥構成一個封閉墨腔，油墨經墨口將柔印油墨噴到網紋輥表面儲存在墨室中，經反向刮刀刮墨，正向刮刀起密封作用。根據流體力學原理，油墨或清洗劑在墨斗中處于流動狀態，因而，即使注入少量的油墨也能循環使用，用少量清洗劑即可快速清洗。由于封閉性好，對衛生與環保有很大好處。封閉式雙刮刀腔式輸墨系統由陶瓷網紋輥、兩把刮刀、密封條、儲墨容器、墨泵、輸墨軟管等部件組成。在全封閉系統中，刮刀、封條、襯墊、壓板均裝在一個腔式支架上，用機械方式(或氣動式、液壓式)把它們推向陶瓷網紋輥，并施加一定壓力，再把輸墨管和回流管分別接到墨泵和儲墨容器上。該系統具有以下特點：定量供墨系統中采用反向刮刀結構，適合高速運轉，避免了溶劑型油墨中溶劑的揮發和環境污染問題，解決了水性墨使用過程中伴隨出現的泡沫問題。該系統還可以與自動清洗系統快速對接，便于實現快速清洗，以減少換墨時間和停機時間。
柔版印刷機的印版是通過雙面膠粘貼在印版輥筒上的，為了達到最佳的貼版效果。通常每個廠家的設備都配有專門的貼版機。在貼版機上有多個放大裝置（光學放大鏡或電子放大鏡），可以將細節放大。然后將版按照規定的要求準確無誤的貼在印版輥筒上。下圖8就是一臺貼版機的外形圖。目前歐美比較流行套筒式結構的印版輥筒，但是由于國內此方面配套供應不充分，所以此項技術推廣還有待完善。
圖7 貼版機
印刷機組的前進后退是靠機械方式的絲桿轉動來完成的。根據機型配置不同，可以分為手動、半自動、全自動方式。當設備在進行粗調過程中時，可以使用全自動和半自動來完成前進、后退。在進行印刷精細調整時，使用手動方式微調。調整完畢之后，再使用液壓鎖緊機構將印刷機組固定在位置上。當因特殊原因緊急停車時，印刷機組內部的一個保護裝置可以迅速將印刷機組整體往后移動一定距離，讓印版離開中心壓印輥筒表面。以免相互碰傷，損壞部件。
衛星式柔版印刷機在市場的需求下并通過工程人員技術創新，已經可以實現反面印刷功能。但是由于結構的影響，最多只能是3+3或者4+4方式。而且在某些產品印刷時，例如腸衣外包裝膜印刷，一臺8色1000寬幅的衛星式柔版印刷機，通過特殊的機構，可以做到500mm以下腸衣膜的8+8色方式正、反面印刷。
三干燥部分
衛星式柔版印刷機分色間干燥和橋式干燥裝置。色間干燥主要是將每色印刷完成好的油墨表層進行預干燥，以免影響到下一色印刷。當所有印刷都完成之后，再通過最后的橋式烘干裝置進行徹底烘干。
印刷色組間的色間烘干裝置以及橋式烘干裝置均采用雙回路循環空氣，以減少對新鮮空氣的需求量，從而降低對加熱能源的消耗。通常其通道內部均裝有溫度檢測桿，當達到設定的溫度時，就會通過一個氣缸控制空氣閥門開啟和關閉，以確保干燥通道內的恒溫。
目前熱能源的提供方式非常多，可以采用電加熱、油加熱、蒸汽加熱以及燃氣加熱。根據不同產品，還可以配合印刷部分使用uv印刷及干燥等。
四冷卻部分
衛星式柔版印刷機的冷卻主要是指的中心印刷輥筒的冷卻和收卷牽引冷卻。中心印刷輥筒的冷卻主要是保持一定的恒溫，以免影響到印刷精度和質量。收卷牽引冷卻的作用，主要是將印刷完成的產品，經過干燥烘箱后所攜帶的溫度進行冷卻。以免收卷自然冷卻后影響下一道復合工序。
五收卷部分
收卷部分的結構同前面描述的放卷一樣，通常也可以分為單工位、上下雙工位、翻轉雙工位等。但在控制方式上，就有不同之處了。早期的做法是通過主電機傳動給磁粉離合器，通過張力傳感器來檢測張力變化，由張力控制器來調節磁粉離合器的電流控制收卷的松緊。目前的主流都是通過變頻電機來卷取，由一浮動擺臂檢測張力的變化，通過角度電位器檢測位移信號，轉換成電信號后，傳輸到控制器，再反饋到變頻器來控制電機的快慢。采用這種方式還可以通過plc編程來實現較多的功能，例如：自動錐度張力、不停機接換料等。目前此類控制方式在凹版印刷機和柔版印刷機上都應用得非常成熟。
在收卷之前，為了保證產品的質量，衛星式柔版印刷機都配備了在線靜止畫面監視系統以及收卷前的行進中糾偏系統。前者可以通過顯示器檢測印刷質量、套印誤差、油墨色差等等印刷問題。后者可以消除印刷后通過橋式烘干裝置時基材跑偏的情況，讓收卷更加整齊。
六連線加工
衛星式柔版印刷機的連線加工能力一般，但是通過加裝部件。可以實現連線模切、斷張等功能。根據實際的產品需求情況，也可以加裝凹印等機組。但是速度上的優勢將會有所損失。比較靜電的應用是紙箱預印后，通過光電跟蹤，進行連線橫切。
七主傳動
衛星式柔版印刷機的主傳動可以分為兩種：機械齒輪傳動和電子軸無齒輪傳動。機械齒輪傳動方式的柔印機，其印版滾筒、網紋輥的轉動是通過中心印刷輥筒齒輪帶動印版滾筒齒輪，印版滾筒齒輪帶動網紋輥的齒輪，形成同步轉動。印刷品的重復長度取決于印版滾筒和印版滾筒的齒輪，而齒輪會受到節距和模數的影響，因此，印刷品的重復周長與齒輪的節距相同。而電子軸無齒輪傳動的柔印機網紋輥的轉動是通過印版滾筒直接帶動的，解決了柔印機印刷產品重復長度受齒輪節距限制的問題。
衛星式柔版印刷機電子軸無齒輪傳動的每個印刷機組由7個電機帶動，其中4個電機帶動印版滾筒、網紋輥的前后移動，1個電機控制印版滾筒的縱向套準和轉動，1個電機控制印版滾筒的橫向套準和印版滾筒的橫行移動，1個電機帶動網紋輥的轉動。裝版后輸入印版滾筒的印版滾筒周長，通過plc控制，使印版滾筒和網紋輥達到預印刷、預套準位置，大大縮短了印刷壓力和印刷套準時間，同時也節省了原材料。
同時由于采用電子軸無齒輪傳動，因此更換不同周長的印刷產品時，不需要更換齒輪。無齒輪傳動衛星式柔印機更換一個機組上的柔性版滾筒和網紋輥僅需1分鐘，大大縮短了更換產品時換版滾筒和網紋輥所花費的時間。
機械式齒輪傳動結構簡單，剛性好，成本低，適合初步接觸柔印客戶選用。電子軸無齒輪傳動必須結合套筒式印版輥筒使用。結構復雜，維護和使用成本較高。但是隨著制造技術的普及，電子軸無齒輪傳動將會是行業趨勢，其最終將取代機械傳動。
八控制部分
衛星式柔版印刷機的控制管理系統大致有3種形式：以手動調節為主的快速調控系統，以自動調節為主的電子信息系統和以全自動調節為主的數字化控制系統。數字化控制系統由7個步進電機來驅動印刷單元，利用pc／plc技術管理和監視印刷區，實現軸向和周向的自動套準以及在停機時網紋輥低速轉動，并通過調制解調器為整個印刷機提供故障診斷。
手動調節為主的快速調控系統操作簡單，對操作人員的培訓和維護也簡單，入行門檻低。自動調節為主的控制系統，功能強大，結構復雜，功能繁多，自動化和人性化程度高，需要有高素質的工程技術人員維護及使用。
衛星式柔版印刷機技術發展非產快，在世界各地都有非常優秀的設備供應商為印刷廠家提供柔版印刷機。fevaflex寬幅衛星式柔版印刷機是feva公司的主要產品。從1935年至今，feva公司已經走過了整整70年。總部位于美國，在巴西設有25,000m2建筑面積的生產基地。feva是一家專業從事印刷包裝設備制造的生產廠家。主要產品是寬幅衛星式柔版印刷機和無溶劑復合機。目前feva在全球五大洲均擁有銷售和服務網點。經過幾十年的積累和發展。feva公司已經為全球幾十個國家，幾百家客戶提供了超過600臺以上的衛星式柔版印刷設備。并為美國pcmc（紙器加工公司）oem生產柔版印刷機。從產品的結構設計以及加工制造，feva公司都是按照國際高標準來完成。憑借優良的品質，適當的價格，優異的性能價格比，feva的柔印設備獲得歐美包裝印刷企業的青睞。所以feva多年的生產制造經驗完全可以滿足國內的包裝用戶的要求。并可以根據客戶的產品要求，提供高、中、低等不同類型配置的應用方案。
feva根據常規客戶，針對紙張及薄膜行業，提供五種不同的方案。速度從200m/min到300m/min不等。從簡單的手動快速調整型到自動控制多功能型，feva均能按照客戶的需求完成。


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