王?，?，李海龍，王建國

(1.山東科技大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，山東 青島 266590)

(2.愛寶迪印刷機(jī)械有限公司，山東 濰坊 261000)

(3.力博重工科技股份有限公司，山東 泰安 271411)

多組件配頁機(jī)供紙部分的改進(jìn)

王?，?，李海龍2，王建國3

(1.山東科技大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，山東 青島 266590)

(2.愛寶迪印刷機(jī)械有限公司，山東 濰坊 261000)

(3.力博重工科技股份有限公司，山東 泰安 271411)

針對(duì)配頁機(jī)配頁慢等常出現(xiàn)的問題，對(duì)配頁機(jī)的吸咀位置做了改變，并增加了夾紙器、頂柱、吹咀、分氣箱等裝置，使原本依次進(jìn)行的幾個(gè)動(dòng)作能同時(shí)進(jìn)行，提高了效率和精度。為了適應(yīng)不同材質(zhì)與厚度的紙張,對(duì)其吸咀和吹咀做了改造，使同一配頁機(jī)可以對(duì)不同材質(zhì)與厚度的紙張進(jìn)行配頁，增強(qiáng)了配頁機(jī)的通用性。

分氣箱；吸咀；吹咀；頂柱；吸紙桿

配頁機(jī)已經(jīng)成為印后加工最主要的機(jī)器，在很大程度上解放了生產(chǎn)力[1]，但是老式的配頁機(jī)通用性差,且經(jīng)常出現(xiàn)卡紙、雙張等問題，最主要的是配頁速度比較慢。這些缺點(diǎn)制約著配頁機(jī)的普及，很多小型的印刷作坊還保留著原始的手工人海戰(zhàn)術(shù)的印后加工，阻礙了印刷產(chǎn)品從低層次向高層次、高精度、高效率方向的發(fā)展[2]。本文針對(duì)配頁機(jī)配頁慢等常出現(xiàn)的問題，在原有的基礎(chǔ)上對(duì)配頁機(jī)的進(jìn)紙部分做了一定的改造。

1 配頁流程及其分析

配頁機(jī)由供紙部分、進(jìn)紙部分、輸紙部分、收紙部分、操作部分、電氣部分組成。配頁機(jī)的配頁流程:紙張放入供紙臺(tái)—吸紙機(jī)構(gòu)吸起紙張—紙張被運(yùn)到輸紙帶上—輸紙帶帶動(dòng)紙張到收紙部分—收紙部分收紙—配頁完成。

配頁機(jī)的輸紙部分和收紙部分的工作效率和通用性是很高的，但是其供紙部分不是很合理。上游的不合理導(dǎo)致下游的等待與浪費(fèi)，降低了整體的效率與通用性。本文針對(duì)這幾點(diǎn)對(duì)其供紙部分做了一定的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2 傳統(tǒng)機(jī)型

2.1傳統(tǒng)機(jī)型的機(jī)構(gòu)

傳統(tǒng)機(jī)型的機(jī)構(gòu)如圖1所示，同步帶是往復(fù)運(yùn)

動(dòng)的?；瑝K可以在滑軌上滑動(dòng)?；瑝K與吸紙桿還有吸咀之間是剛性連接的，它們的運(yùn)動(dòng)是同步的，滑塊與同步帶連接在一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。吸咀固定在吸紙桿上?；壍膬啥藥в袎夯?，受壓時(shí)壓簧壓縮帶動(dòng)滑軌、方形塊、吸紙桿、吸咀向下運(yùn)動(dòng)。凸輪與杠桿同時(shí)固定在側(cè)紙板上，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)杠桿上下擺動(dòng)，當(dāng)杠桿下擺時(shí)會(huì)壓到吸紙桿迫使吸紙桿下壓。

2.2傳統(tǒng)機(jī)型的工作原理

傳統(tǒng)機(jī)型的工作原理：當(dāng)紙張放入供紙臺(tái)后,按下啟動(dòng)按鈕主機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，受程序控制的紙臺(tái)升起到指定高度后停止。伺服電機(jī)帶動(dòng)同步帶轉(zhuǎn)動(dòng),拉動(dòng)吸紙桿移動(dòng)。與此同時(shí),凸輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)杠桿上下擺動(dòng)，當(dāng)杠桿和吸紙桿會(huì)合時(shí)杠桿下壓，壓住吸紙桿使壓簧壓縮，吸紙桿下移，當(dāng)吸紙桿上的吸咀到達(dá)紙張所在位置時(shí)吸咀吸紙，凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)杠桿上升，此時(shí)吸紙桿上的力消失，吸紙桿因?yàn)閴夯傻淖饔没氐秸Ｎ恢?，吸咀帶?dòng)紙張上升，然后由同步帶帶動(dòng)紙張向輸紙帶上移動(dòng)，當(dāng)紙張到達(dá)指定位置后吸咀放氣，供紙動(dòng)作完成[3]。

傳統(tǒng)機(jī)型的送紙動(dòng)作是吸紙桿下降吸紙，然后上升至最高點(diǎn)，在同步帶的牽引下移動(dòng)到配頁區(qū)域，紙張落入配頁區(qū)域供紙完成。吸紙桿再在同步帶的牽引下回到供紙區(qū)域準(zhǔn)備下一次動(dòng)作。

2.3存在的問題及原因分析

a.因?yàn)槲椎牧Χ炔淮?，所以此款機(jī)器不能對(duì)很厚重的紙張進(jìn)行配頁。這就導(dǎo)致其通用性不強(qiáng)。

b.紙張?jiān)陂L期堆積后可能出現(xiàn)壓得很緊的情況，吸咀吸取紙張的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)吸到雙張甚至多張的情況，若在吸取紙張前做一定的預(yù)前處理就能避免這種情況。

c.吸咀直接吸紙,并且是由吸咀帶動(dòng)紙張向輸紙帶上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過程中,紙張可能掉落造成卡紙的現(xiàn)象，為了減少這種現(xiàn)象,通常需要加大吸咀的力度，但這會(huì)加大氣泵的負(fù)擔(dān)。

d.由于結(jié)構(gòu)單一只能往復(fù)運(yùn)動(dòng)，各個(gè)構(gòu)件的動(dòng)作是依次進(jìn)行的，只能一個(gè)動(dòng)作結(jié)束了才能進(jìn)行下一步，導(dǎo)致配頁速度相對(duì)較慢。

3 改進(jìn)后的新機(jī)型

3.1新機(jī)型的結(jié)構(gòu)

新機(jī)型在原有的基礎(chǔ)上增加了分紙部分和夾紙器,如圖2所示。分紙部分如圖3所示，其更利于紙張分離。夾紙器使紙張不再直接跟隨吸咀運(yùn)動(dòng)，減少了氣缸的負(fù)擔(dān)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

新機(jī)型由3部分組成:分紙部分、吸紙部分、夾紙輸紙部分。吸紙部分由吸紙桿、氣缸、分氣箱、小型滑軌、吸咀組成，氣缸控制吸紙機(jī)構(gòu)的升降。分紙部分由分紙牙、吹咀組成。夾紙及輸紙部分由滑軌、滑塊、夾紙機(jī)構(gòu)、同步帶、頂柱組成，同步帶帶動(dòng)夾紙器、滑塊、夾紙機(jī)構(gòu)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

3.2新機(jī)型的工作原理

紙臺(tái)升紙到位后，按下總控臺(tái)啟動(dòng)按鈕，配頁機(jī)啟動(dòng)，進(jìn)紙伺服電機(jī)帶動(dòng)同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)吹咀向紙張吹氣，使紙張蓬松，同時(shí)吸紙桿在氣缸的控制下向下移動(dòng)并由吸咀吸起紙張，同時(shí)在分紙片的輔助下實(shí)現(xiàn)紙張分離，降低出現(xiàn)雙張的情況。分紙完成后由氣缸帶動(dòng)吸紙桿回移到指定位置。同時(shí)，同步帶帶動(dòng)夾紙機(jī)構(gòu)向吸紙位運(yùn)動(dòng)，當(dāng)夾紙器撞到頂柱后夾紙器關(guān)閉,夾住紙頭，然后同步帶回轉(zhuǎn)帶動(dòng)紙張移向輸紙帶[4]。當(dāng)夾紙器帶著紙張運(yùn)動(dòng)到撞塊所在位置時(shí)，撞塊使夾紙器松開，紙張落在輸紙帶上，供紙動(dòng)作完成。

吸咀吸起紙張達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，夾紙器鉗住紙頭，在夾紙桿向回退之前吸咀放氣，使紙張順利遷移，當(dāng)紙尾走過吸咀后,吸咀應(yīng)及時(shí)下降吸紙，并提前升起等待夾紙器。

4 新機(jī)型的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)機(jī)型與新機(jī)型的工作流程如圖4、圖5所示。

通過比較可以明顯地看出新機(jī)型的優(yōu)勢(shì)，總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

a.因?yàn)樾聶C(jī)型紙張分離和吸紙裝置下運(yùn)吸紙以及夾紙機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到吸紙位上方是同步進(jìn)行的，明顯減少了吸紙桿回到正常水平位置的時(shí)間。

b.吸咀和吹咀的壓力可通過分氣箱體調(diào)節(jié)，所以更適用于不同厚度和材質(zhì)的紙張，其通用性更強(qiáng)。

c.此款機(jī)型不再是吸咀帶動(dòng)紙張直接運(yùn)行，所以在運(yùn)動(dòng)的過程中,紙張不會(huì)掉落造成卡紙的現(xiàn)象，同時(shí)還減輕了氣泵的負(fù)擔(dān)。

d.因?yàn)樵黾恿思垙埖那疤幚硌b置，更利于吸咀吸取紙張，降低了吸取雙張的概率。

5 結(jié)束語

相較于傳統(tǒng)機(jī)型配頁慢并且經(jīng)常出現(xiàn)雙頁、卡紙等問題，新機(jī)型在吸紙桿下降吸紙的同時(shí),夾紙器移動(dòng)到吸紙最高點(diǎn)并且打開夾紙器，縮短了配頁時(shí)間，提高了效率。并且為了適應(yīng)不同材質(zhì)厚度的紙張,還對(duì)其吸咀和吹咀做了改造，使同一配頁機(jī)可以對(duì)不同厚度、材質(zhì)的紙張進(jìn)行配頁，增加了配頁機(jī)的通用性。新機(jī)型已經(jīng)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中，其實(shí)際效果明顯好于傳統(tǒng)機(jī)型。

[1] 范國榮. 配頁機(jī)的選型與發(fā)展[J]. 印刷技術(shù),2010(11)：53-55.

[2] 潘光華. 日本Duplo全自動(dòng)配頁機(jī)雙張檢測(cè)裝置[J]. 廣東印刷,2005(3)：44.

[3] 陳金成,劉建輝. 平裝膠訂機(jī)托實(shí)夾緊同步凸輪設(shè)計(jì)方法研究[J]. 中國印刷與包裝研究,2012(6)：28-31.

[4] 張聲燦. 輥式配頁機(jī)叼爪位置不當(dāng)?shù)姆治黾疤幚韀J]. 印刷技術(shù),2010(1)：53.

The improvement for feed system of printing machine

WANG Xiyao1,LI Hailong2,WANG Jianguo3

(1.Shandong University of Science and Technology, Shandong Qingdao, 266590, China)

(2.Abrodi Printing Machinery Co., Ltd., Shandong Weifang, 261000, China)

(3.Libo Heavy Industry Science and Technology Co., Ltd., Shandong Tai'an, 271411, China)

In order to solve the problems of the machine gathering slowly, it changes the position of the suction nozzles, designs the paper needle, blowing and blowing mouth, air control box and so on. This new design realizes the action at the same time, improves the efficiency and accuracy of the machine. Aiming at adapting to different materials and thicknesses papers, it improves some interchangeability transformations of the suction nozzles and blowing nozzles, makes the same gathering machine suitable for different materials and thickness papers, increase the versatility of the collating machine.

air control box; suction nozzle; blowing nozzle; paper needle; paper sucking rod

10.3969/j.issn.2095-509X.2015.03.019

2015-01-08

王?，?1985—)，女，山東泰安人，山東科技大學(xué)碩士研究生，主要從事印刷機(jī)械與運(yùn)輸提升裝備的研究。

TS88

A

2095-509X(2015)03-0083-03