凹印機(jī)“十”字翻料架的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李征 郭戰(zhàn)號(hào)

印刷術(shù)的發(fā)明是人類文明史上的光輝篇章，而建立這一豐功偉績(jī)的莫大光榮是屬于中華民族的。我們的祖輩約在1000多年前就發(fā)明了印刷術(shù)。今天，印刷術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化的綜合技術(shù)，印刷工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位逐漸提高，大量精美的印刷產(chǎn)品和人類生活息息相關(guān)，形影不離，成為不可缺少的必需品。

要得到高品質(zhì)多元化的印刷產(chǎn)品，就需要機(jī)組式凹版印刷機(jī)必須具有高精度和多功能。印刷機(jī)的高精度需要精細(xì)設(shè)計(jì)和強(qiáng)有力的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體系，印刷機(jī)的多功能范圍比較廣，例如：表印（印刷圖案在表面的印刷，一般針對(duì)不透明膜）、里印（印刷圖案在反面的印刷，一般針對(duì)透明膜）、二次套印、正面反面印刷等功能。所謂的正反印刷就是要求印刷設(shè)備，不但要完成正常的機(jī)組式正面印刷功能，而且能實(shí)現(xiàn)最后一色或最后兩色反面印刷的功能。要完成這一功能，有下走料翻料方式、“十”字翻料架翻料方式等。下走料是將料膜通過(guò)印刷單元下部向上進(jìn)入印刷的方式，這種方式走料路線太長(zhǎng)，料膜容易打皺，而且設(shè)備很占空間。“十”字翻料架是料膜通過(guò)兩個(gè)互成90°翻料輥，使料膜的反面進(jìn)入下一色印刷單元，這種方式走料路線短、結(jié)構(gòu)緊湊、翻料精度高。所以常用 “十”字翻料架方式翻料。

下面就給大家介紹一下“十”字翻料架的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

“十”字翻料架主要是由與主料膜垂直的進(jìn)料輥、與主料膜成45°的第一翻料輥、與主料膜平行的橫向過(guò)渡輥、與主料膜成135°的第二翻料輥、主料膜垂直的出料輥等組成。安裝時(shí)，進(jìn)料輥和出料輥的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與料膜前進(jìn)方向一致;兩個(gè)翻料輥互成90°的角，與料膜前進(jìn)方向成45°角;橫向過(guò)渡輥與料膜前進(jìn)方向垂直，如圖1所示。

料膜在進(jìn)入進(jìn)料輥時(shí)正面朝上，經(jīng)過(guò)三次翻轉(zhuǎn)，出第二翻料輥時(shí)料膜的反面已經(jīng)朝上，從出料輥進(jìn)入到下一個(gè)印刷單元后就可以在反面進(jìn)行印刷了。原理看似很簡(jiǎn)單，但必須抓住設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是如何確定兩個(gè)翻料輥中心線在空間方位上的交錯(cuò)點(diǎn)（在料膜上投影交點(diǎn)），與料膜中心線之間距離（圖1中X值）。若X值計(jì)算錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)翻料結(jié)構(gòu)的料膜和出翻料結(jié)構(gòu)的料膜橫向跑偏，料膜一旦橫向跑偏，影響非常大。不但影響正常反面印刷，而且影響最終的收料整齊度。若正反面印刷與正面印刷有套印關(guān)系，直接影響套印精度;若反面需要在指定位置涂冷封膠，直接影響所涂冷封膠的 ? ?位置。

現(xiàn)在介紹一下關(guān)鍵點(diǎn)X值的計(jì)算過(guò)程，根據(jù)料膜的材質(zhì)、寬度、設(shè)備空間要求等條件，設(shè)定翻料輥長(zhǎng)度和直徑D，翻料輥的直徑D是計(jì)算X的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。我們都知道，用一根線在圓柱體上均勻纏繞后的曲線叫圓柱螺旋線，所以料膜從水平方向經(jīng)過(guò)45°翻轉(zhuǎn)輥?zhàn)優(yōu)榇怪狈较颍p繞翻轉(zhuǎn)輥的料膜軌跡也就是圓柱螺旋線。不管是線還是料膜纏繞一圈是一個(gè)螺距，從圖1可以看出，料膜是從翻轉(zhuǎn)輥的下面進(jìn)入，從翻轉(zhuǎn)輥的上面出來(lái)，所以料膜在翻轉(zhuǎn)輥上的螺旋軌跡只有半個(gè)螺距。螺旋線的幾何計(jì)算是，沿曲線將一個(gè)螺距的螺旋線剪開(kāi)，展平后形成一個(gè)直角三角形，解析展開(kāi)的直角三角形，就可以得到螺旋線的所有參數(shù)。

翻轉(zhuǎn)輥上螺旋線螺距的計(jì)算如圖2所示。

由此得出料膜在翻轉(zhuǎn)輥上，沿翻轉(zhuǎn)輥軸線從下面纏繞到上面的偏移距離A=（1/2）πD，這樣X(jué)值就很容易用勾股定理算出，從第一個(gè)示圖可以看出，兩個(gè)翻料輥的料膜偏移量A和所需偏差X剛好構(gòu)成一個(gè)等腰直角三角形。所以得出：X2+X2=A2，這里的未知數(shù)只有翻轉(zhuǎn)輥直徑D，只要確定出D值，就能很容易算出偏差X。

舉例計(jì)算，假設(shè)翻轉(zhuǎn)輥直徑D=Φ200mm

P=πDtan45°=πD≈3.1416×200=628.32（mm）

A=（1/2）πD=（1/2）×628.32=314.16（mm）

由X2+X2=A2得出X≈222.14（mm）

這樣“十”字翻料架的關(guān)鍵點(diǎn)X值就計(jì)算好了，X值確定后，基本上“十”字翻料架結(jié)構(gòu)就可以輕松設(shè)計(jì)出來(lái)了。

“十”字翻料架在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不但要根據(jù)客觀條件設(shè)定數(shù)據(jù)（例如根據(jù)料寬確定輥?zhàn)娱L(zhǎng)度，根據(jù)料膜的材質(zhì)和設(shè)備的空間大小設(shè)定輥?zhàn)又睆降龋乙?jīng)過(guò)精密計(jì)算確定各個(gè)功能輥的安裝位置。當(dāng)然理論和實(shí)際總是有一定的差距，加工誤差、裝配誤差等在所難免。所以每個(gè)翻料輥的端面必須有微調(diào)結(jié)構(gòu)，保證進(jìn)去和出來(lái)的料膜橫向一致，不能跑偏。

隨著印刷工藝的不斷提高，機(jī)組式凹版印刷機(jī)安裝“十”字翻料架已經(jīng)應(yīng)用于很多產(chǎn)品，比如正面印好圖案后反面打底，或者正面印刷好后反面定點(diǎn)涂冷封膠等。所以“十”字翻料架的應(yīng)用非常廣泛，設(shè)計(jì)時(shí)一定要認(rèn)真仔細(xì)，精確計(jì)算，根據(jù)印刷產(chǎn)品的不同技術(shù)條件設(shè)計(jì)出適用于該產(chǎn)品的“十”字翻料架。

作者單位：陜西北人印刷機(jī)械有限責(zé)任公司

責(zé)任編輯：李倩 liqian@cprint.cn