印刷機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)析

張兵強(qiáng) 石家莊五一七包裝機(jī)械廠，河北 石家莊 050021

印刷機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)析

張兵強(qiáng) 石家莊五一七包裝機(jī)械廠，河北 石家莊 050021

印刷機(jī)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)均由同一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速裝置 后分成兩路。一路經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Ⅰ帶動(dòng)版臺(tái)作往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)，另一路經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Ⅱ帶動(dòng)滾筒作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

印刷機(jī)；機(jī)構(gòu)；原理

平臺(tái)印刷機(jī)的工作原理是復(fù)印原理，即將鉛版上凸出的痕跡借助于油墨壓印到紙張上。平臺(tái)印刷機(jī)一般由輸紙、著墨（即將油墨均勻涂抹在嵌于版臺(tái)上的鉛版上）、壓印、收紙等四部分組成。平臺(tái)印刷機(jī)的壓印動(dòng)作是在卷有紙張的滾筒與嵌有鉛板的版臺(tái)之間進(jìn)行的。整部機(jī)器中平臺(tái)印刷機(jī)的工作原理是復(fù)印原理，即將鉛版上凸出的痕跡借助于油墨壓印到紙張上。平臺(tái)印刷機(jī)一般由輸紙、著墨（即將油墨均勻涂抹在嵌于版臺(tái)上的鉛版上）、壓印、收紙等四部分組成。

各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)均由同一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速裝置 后分成兩路。一路經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Ⅰ帶動(dòng)版臺(tái)作往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)，另一路經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Ⅱ帶動(dòng)滾筒作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)板臺(tái)與滾筒接觸時(shí)，在紙張上壓印出字跡或圖形如圖1所示。

版臺(tái)工作行程中有三個(gè)區(qū)段如圖2所示在第一區(qū)段時(shí)，送紙、著墨機(jī)構(gòu)(未畫(huà)出)相繼完成輸紙、著墨作業(yè)；在第二區(qū)段，滾筒和版臺(tái)完成壓印動(dòng)作；在第三區(qū)段中，收紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行收紙作業(yè)。

圖1

圖2

其中，印刷機(jī)的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就是版臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾筒的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其運(yùn)動(dòng)特性：版臺(tái)作往復(fù)移動(dòng)，行程較大，且工作行程中有一段勻速運(yùn)動(dòng)(壓印區(qū)段)，并有急回特性；滾筒作間歇(滾停式)或連續(xù)(有勻速段)轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然這些運(yùn)動(dòng)要求不一定能同時(shí)得到滿足，但為了保證版臺(tái)和滾筒在壓印段內(nèi)保持純滾動(dòng)關(guān)系，即滾筒表面點(diǎn)的線速度和版臺(tái)速度相等，故而采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，使兩者運(yùn)動(dòng)達(dá)到良好的配合。而且為保證整個(gè)印刷幅面上的印痕濃淡一致，版臺(tái)在壓印區(qū)內(nèi)的速度變化都被限制在一定的范圍內(nèi)(應(yīng)盡可能小)。

理論上，在常見(jiàn)機(jī)構(gòu)中，有很多組合機(jī)構(gòu)都能達(dá)到要求。

1.版臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

1.1 如圖3所示六桿機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，加工制造比較容易，在主動(dòng)件為曲柄機(jī)構(gòu)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，作住復(fù)移動(dòng)的構(gòu)件5（即版臺(tái)）的速度是變化的，有急回特性，還具有擴(kuò)大行程的作用。但由于構(gòu)件數(shù)較多，故機(jī)構(gòu)剛性差，不宜用于高速。

圖 3

圖 4

1.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與齒輪齒條機(jī)構(gòu)的組合。圖4所示機(jī)構(gòu)由偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC與齒輪齒條機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合而成。其中下齒條為固定齒條，上齒條與版臺(tái)固連在一起。在曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，滑塊帶動(dòng)上齒條和固定連接在一起的版臺(tái)做平面的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此組合機(jī)構(gòu)最重要的特點(diǎn)是版臺(tái)行程比鉸鏈中心點(diǎn)C的行程大一些。此外，由于齒輪中心C(相當(dāng)于滑塊的鉸鏈中心)的軌跡對(duì)于主動(dòng)件的固定點(diǎn)A偏置，所以上齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)也具有急回特性。

1.3 雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與齒輪齒條機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合 圖5所示組合機(jī)構(gòu)的下齒條也是可移動(dòng)的齒條。故可由下齒條輸入另一運(yùn)動(dòng)，以得到所需的合成運(yùn)動(dòng)；當(dāng)不考慮下齒條的移動(dòng)時(shí)，上齒條(即版臺(tái))運(yùn)動(dòng)的行程也是轉(zhuǎn)動(dòng)副中心點(diǎn)C的行程的2倍。這里用兩個(gè)連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)主要是考慮到用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滿足版臺(tái)的行程要求，而用雙曲柄機(jī)構(gòu)滿足版臺(tái)在壓印區(qū)中近似勻速的要求和回程時(shí)的急回特性要求。

圖 5

圖 6

1.4 齒輪可做軸向移動(dòng)的齒輪齒條機(jī)構(gòu)。圖6所示齒輪齒條機(jī)構(gòu)的上、下齒條均為可移動(dòng)的齒條。且都與版臺(tái)固接在一起。當(dāng)采用凸輪機(jī)構(gòu)撥動(dòng)齒輪沿其軸向滑動(dòng)時(shí)，可使齒輪時(shí)而和上齒條嚙合。時(shí)而和下齒條嚙合，從而實(shí)現(xiàn)版臺(tái)的往復(fù)移動(dòng)。若齒輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則版臺(tái)作勻速往復(fù)移動(dòng)。這將有利于提高印刷質(zhì)量，使整個(gè)印刷幅面的印痕濃淡一致。但由于齒輪的撥動(dòng)機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，故只在印刷幅面較大（如2×2m2），對(duì)印痕濃淡均勻性要求較高時(shí)采用。

2、滾筒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

圖 7

圖 8

2.1 齒輪齒條機(jī)構(gòu)(轉(zhuǎn)停式滾筒的傳動(dòng)機(jī)構(gòu))。圖7所示的滾筒是由版臺(tái)上的齒條帶動(dòng)滾筒上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的，因而可保證滾筒表面點(diǎn)的線速度和版臺(tái)速度在壓印區(qū)段完全等的要求．

此種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于保證速度同步的要求。但當(dāng)版臺(tái)空回時(shí)，滾筒應(yīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，因而需要設(shè)置滾筒與版臺(tái)運(yùn)動(dòng)的脫離裝置(如滾筒與齒輪間裝單向離合器等單向運(yùn)動(dòng)裝置)及滾筒的定位裝置(如圖8)。由于滾筒時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停，慣性力矩校大，不能用于高速。

2.2 齒輪機(jī)構(gòu)。圖9所示的滾筒是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)及齒輪減速后，由齒輪機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)的。因而其運(yùn)動(dòng)速度是常量。當(dāng)與其配合的版臺(tái)由非勻速機(jī)構(gòu)(如前述版臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案1、2、3帶動(dòng)時(shí)，很難滿足速度同步的要求，因而此種機(jī)構(gòu)方案一般只和版臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案4(圖6)配合使用。

圖 9

圖 10

2.3 雙曲柄機(jī)構(gòu)。圖10所示為雙曲柄機(jī)構(gòu)與齒輪機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成的滾筒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。此傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為非勻速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，但當(dāng)設(shè)計(jì)合適時(shí)，可使?jié)L筒在壓印區(qū)段的轉(zhuǎn)速變化平緩，這樣既可保證印刷質(zhì)量，又可減小滾筒直徑。因?yàn)檫@種機(jī)構(gòu)的滾筒作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以其動(dòng)態(tài)性能比轉(zhuǎn)停式性能簡(jiǎn)好。

[1]陳虹.印刷機(jī)仿真平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì).包裝工程,2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.069