適應于多紙路書刊印刷的16開緊紙輥機構

2012-08-02 08:14:02齊培聰袁吉聞

上海電氣技術 2012年3期

齊培聰，袁吉聞

（1.高斯圖文印刷系統（中國）有限公司，上海200062；2.華東理工大學，上海200237）

卷筒紙膠印機一般配有折頁裝置，即折頁機，其功能是通過將已經印刷好的連續紙帶進行縱切、縱折、橫切、折頁等工藝加工，把紙帶加工成符合要求的印品并輸出[1]。折頁機是卷筒紙膠印機的重要組成部分，它不但要滿足不同印品折頁的需要，且要求折頁機本身精確、使用調節方便、噪音小、維修方便等，并能適應高速折頁[2]。折頁機主要包括：縱切、縱折、打孔裝置；橫切、橫折裝置；16開縱折裝置；收貼、輸出裝置等[3]。

本文主要研究與分析16開縱折裝置中的緊紙輥調節機構。針對多紙路印刷，開發出新的調節機構以提高印品的折頁精度，適應印刷市場對印品品質的需求。

1 16開緊紙輥的工作原理[4]

如圖1所示，緊紙輥由緊紙輥體1和2、輥圈3或4、壓條8或9構成。輥體兩端設有輥圈3和4，輥圈3和4分別固定在輥體上并且可以沿著輥體移動，以便適用于不同的16開紙張的寬度調整。輥圈3和4表面為碳化鎢顆粒，目的在于增加對紙張的摩擦力，它的作用主要是壓住16開紙張的首尾，使其順利向下運動，幫助完成折頁。

壓條8和9的作用是將16開紙張壓實。輥體直徑比壓條8，9和輥圈3，4的尺寸均略小，用于減少與紙張接觸面壓力，從而減少印品蹭臟。緊紙輥1是固定的，緊紙輥2是可調整的，可根據不同紙張的厚度調整手輪11，帶動擺臂7，以達到調整兩個緊紙輥之間的間隙。

當折刀10把印刷品壓入緊紙輥1和2中，在輥圈3和4的夾緊帶動下，印刷品向下運動，并釋放到16開接紙滾筒的頁片中，接紙滾筒通過轉動，把折好的16開印刷品整齊地碼放在出頁傳送帶上，由傳送帶帶動16開印刷品運送至堆積機。每次新印刷品折頁時，必須根據印刷品的厚度重新設置緊紙輥，以防嚴重堵紙故障的發生。

圖1 16開緊紙輥結構圖

調緊紙輥手輪11位于折頁機的操作面，根據不同印刷品的厚度，調節手輪11調整緊紙輥之間的間距。順時針旋轉手輪11來減小間距，并增加緊紙輥之間的壓力；逆時針旋轉手輪11來增大間隙，并減少緊紙輥的壓力。不斷調整手輪11，直到印刷品有一定的均勻的拉力或推力，而且在緊紙輥兩端的拉力應該一樣大，最后鎖緊手輪11上的鎖定手柄。

2 該結構存在的問題

如圖1所示，在兩根緊紙輥中，一根是固定的，一根是活動的。根據所要生產印刷品的厚度不同，需要調整兩根緊紙輥的間隙。由于固定緊紙輥的位置不能變動，單調整一根活動的緊紙輥，會使紙張進入兩根緊紙輥的位置不能保證在中間位置。

一條卷筒紙膠印機生產線，根據生產規模的不同，配置也不盡相同。有些企業只有2～4個紙架，最多提供4卷卷筒紙同時進行一次印刷。對于一次印刷張數比較少的生產線，兩根緊紙輥的間隙不需要進行調整，對印刷品的對折精度影響甚微。但也有相當部分印刷企業的生產線，最多能有10個卷筒紙進行同時印刷，此時，緊紙輥的調整顯得相當重要，容易造成印刷品對折精度的偏差，造成不合格的16開印品。

以前印刷行業內對于16開的對折精度要求為±2 mm，即便增加到10個紙路同時印刷，對折頁機的對折精度標準影響也較小。近年來，由于印刷業者對于16開書刊印品的對折精度日益提高，精度要求達到±1 mm，甚至部分客戶要求在±0.8 mm以內。若繼續沿用原緊紙輥調節結構，勢必不能滿足客戶的需求。

基于以上原因，需通過改進相關結構設計，提高多紙路下16開印品對折精度，以提高印品的質量。

3 聯動的緊紙輥調節機構

通過改進16開緊紙輥的調整機構，最大限度的提高16開印刷品的對折精度，成為保證生產出合格書刊印品的主要途徑之一[5]。

3.1 調節結構簡述

如圖2所示，緊紙輥1和緊紙輥2裝在連接板3和連接板4上，聯接板3和聯接板4能夠繞著樁頭5旋轉。調節螺桿9穿過旋轉軸6和旋轉軸7、連接板3和連接板4。連接板3和連接板4中間有一根壓縮彈簧10，連接板3，4與旋轉軸6，7可以相對轉動。彈性聯軸節11聯接螺桿9與調節軸12。16開墻板外側的結構有棘輪16和棘輪手柄19，與調節軸12之間用鍵聯接。彈弓珠20裝在聯接塊21上，能夠對棘輪16進行制動。量棒23用來調整緊紙輥位置，當緊紙輥位置調整好后，要拆除量棒。

圖2 緊紙輥調節機構

該結構調節如下：

（1）在壓縮彈簧10自由長度的情況下，按圖2安裝彈簧10，使緊紙輥1和2上的2個平面接觸。

（2）調節旋轉軸6和7向彈簧方向移動增加彈簧壓力。

（3）調節定位螺釘22，使其頂住聯接板3，使兩緊紙輥之間的間隙為0.15 mm。

（4）用螺釘24固定2根量棒23，檢測緊紙輥是否與量棒面接觸。量棒的作用是檢測兩個緊紙輥是否對中，若接觸，拆除量棒；若不接觸，松開螺母13和15，調節緊紙輥與量棒面接觸（調節時，必須松開螺釘22，待緊紙輥調整到位后，再調整該螺釘22，使兩個緊紙輥間隙為0.15 mm）。

16開折頁機的緊紙輥安裝有壓縮彈簧，這一設計使它能夠根據印刷品的不同厚度進行稍微延伸，起到緩沖和復位作用。

3.2 緊紙輥的調整

緊紙輥將紙張折出很深的折痕，并釋放到16開接紙滾筒中。每次印刷品折頁時，必須根據不同的紙路重新設置兩根緊紙輥之間的間隙，給紙張適當的壓力，以防止印刷品蹭臟。通過調節16開緊紙輥的手柄19，根據不同紙張的厚度，調整緊紙輥之間的間隙。順時針旋轉棘輪手柄19來松弛彈簧，增加緊紙輥之間的壓力。逆時針旋轉棘輪手柄19來壓緊彈簧，減少緊紙輥之間的壓力。不斷調整，直到感到印刷品有一定的均勻拉力，而且在緊紙輥兩端的拉力應該一樣大時為止。

4 實驗結果分析

4.1 實驗條件

以一條卷筒紙印刷機的生產線作為實驗對象，配置10個紙架單元、10個印刷單元和一個8開折頁機單元、兩套16開折頁機單元進行走紙印刷實驗。兩套16開折頁機單元分別安裝原緊紙輥調整機構和改進后的緊紙輥調整機構。

4.2 實驗方法

在折頁機出頁速度40 000份／h的速度下，從1個紙路到10個紙路，根據紙路的變化調整緊紙輥的間隙。在兩種緊紙輥調整機構下分別進行16開印品的印刷，每個紙路印刷0.5 h。隨機抽取1 000份印品作為分析對象，從中撿出16開紙張對折超差±1 mm的印刷品份數并記錄。

4.3 實驗目標

折頁機的設計最高出頁速度為8開紙張為45 000份／h，16開紙張為40 000份／h。本文中實驗的對象是16開印品，即在出頁速度40 000份／h以內，16開印品對折超差高于±1 mm的份數小于抽樣16開印品份數的5%，視為在允許的超差范圍內。

4.4 實驗過程及數據

統一設定折頁機的出頁速度為40 000份／h。在原16開緊紙輥調整機構情況下，把需要印刷的紙路從1個紙路逐次增加到10個紙路，并根據紙張的厚度調整緊紙輥的調節機構，持續0.5 h后停機。隨機連續取出1 000份16開印品，逐份進行檢驗，檢出印品對折超差大于±1 mm的份數并統計份數，記錄在表1中。同理，安裝新設計的16開緊紙輥及調整機構，以同樣的過程，在表1中記錄印品對折超差大于±1 mm的份數。