卫星式柔印机的新结构

      随着数字技术的发展、先进技术的应用、人们经济意识和环境意识的增强以及印刷市场的变化，柔性版印刷的发展前景更加广阔。柔性版印刷的发展前景更加广阔。柔性版印刷在近10多年的时间里得到了迅速发展，不仅仅是因为这种印刷方式具有独特优势和市场有需求，更重要的是相关技术的发展和应用，如新型柔性板材及薄版工艺、套筒式印版以及计算机直接制版技术、环保型UV油墨、高线数陶瓷网纹辊激光雕刻技术、封闭式刮墨刀系统、无齿轮传动技术、不停机换卷装置和自动控制技术等，促进了柔印的快速发展。

　　在机组式、层叠式和卫星式柔性版印刷机中，机组式和卫星式是两种最重要的机型。与机组式相比，卫星式柔印机具有更高的套印精度，且机器的结构刚性好，使用性能更稳定。在欧美市场，卫星式柔印机占整个柔印机的比例为70%左右。目前，虽然我国从国外引进的卫星式柔印机只有10台左右，不到进口机组式柔印机的5%，国产高水平卫星式柔印机的研制也刚刚开始，但可以预见，未来10年，卫星式柔印机将是我国柔印机引进和生产的重点。下面谈谈卫星式柔印机的新型机构和先进技术。

　　1.套筒式印版滚筒和网纹辊

　　印版滚筒和网纹辊都有整体式和套筒式两种。整体式结构简单，刚性好，适应范围广，但更换复杂。套筒式更换方便，但结构复杂，每个组件带有气动快速夹紧松开装置。由于套筒式印版滚筒成本低，装卸容易，灵活性高，使用寿命长，储存方便，系统精度高，具有“快速换版”功能，被广泛用于柔印、凹印，并将逐步取代传统印版。

　　套筒式印版滚筒（或套筒式网纹辊）由芯轴、气撑辊（空滚筒）和套筒组成。更换印版滚筒（或网纹辊）时，只要打开印刷机组上的气压开关，压缩空气输入到气撑辊后，从气撑辊的小孔中均匀排出，形成“气垫”，使套筒内径扩大而膨胀，原来所使用的印版滚筒（或网纹辊）套筒会自动弹出，更换为新的印版滚筒（或网纹辊）套筒，新套筒能轻松而方便地在气撑辊上滑动到所要求的位置。关上气压开关，印版滚筒和网纹辊就会固定好，当切断压缩空气后，套筒会立即收缩，并与气撑辊紧固成为一体。套筒内径一般小于气撑辊外径，以保证其啮合。同一气撑辊上还可以装两个或更多的套筒。若需更换或卸下套筒，只要再次给气撑辊充气即可。以前的卫星式柔印机滚筒式印版滚筒和网纹辊其周长和直径变化超过一定范围时芯轴必须更换，新型卫星式柔印机印版滚筒（或网纹辊）的套筒周长和直径可以变化，而芯轴尺寸不变。

　　套筒式印版滚筒的最大优点就是可以重复使用，而且能随时在套筒上贴感光树脂印版。另外，套筒还可用于激光雕刻制版，采用无接缝柔版，印刷连续花纹或相同底色图案。若套筒系统允许的印刷周长变化范围为150mm，说明印刷周长为350～500mm的套筒内径是相同的，仅需一根气撑辊。通过改变套筒壁厚，可以实现改变套筒的周长的目的。

　　2.无齿轮直接驱动技术

　　老式柔印机的印版滚筒、网纹辊的转动是通过压印滚筒齿轮带动印版滚筒齿轮，印版滚筒齿轮带动网纹辊的齿轮，形成同步转动。印刷品的重复长度取决于印版滚筒和印版滚筒的齿轮，而齿轮受到节距和模数的限制，因此，印刷品的重复周长与齿轮的节距相同。而新型柔印机网纹辊的转动是通过印版滚筒直接带动的，解决了柔印机印刷产品重复长度受齿轮节距限制的问题。

　　卫星式无齿轮传动柔印机的每个印刷机组由7个马达带动，4个马达带动印版滚筒、网纹辊的前后移动，1个马达控制印版滚筒的纵向套准和转动，1个马达控制印版滚筒的横向套准和印版滚筒的横行移动，1个马达带动网纹辊的转动。装版后输入印版滚筒的印版滚筒周长，通过PLC控制，使印版滚筒和网纹辊达到预印刷、预套准位置。大大缩短了印刷压力和印刷套准时间，同时也节省了原材料。

　　由于采用无齿轮传动，因此更换不同周长的印刷产品时，不需要更换齿轮。无齿轮传动卫星式柔印机更换一个机组上的柔性版滚筒和网纹辊仅需1分钟，大大缩短了更换产品时换版滚筒和网纹辊所花费的时间。

　　德国EROMAC公司推出的卫星式柔性版印刷机自动套准系统，采用一个套准探头，控制柔印机全部印刷机组的套准，而不像凹印机七色印刷需6套套准探头和辅助马达。

　　当出现印刷产品套印不准时，套准探头通过PLC直接驱动马达调整印版滚筒的纵向、横向套印位置，而不像凹版的纵向套准是通过辅助电机调整印版滚筒。采用EROMAC自动套准系统调整印版滚筒，调整所需时间短，消耗的印刷材料少。该系统可根据套准十字线自动套准，亦可根据人工设定进行套准，以便解决在制版和贴版时产生的印刷图案与套印十字线之间的误差问题。

　　3.封闭式双刮刀腔式输墨系统

　　虽然柔印机中采用的两辊式、正向刮刀式、反向刮刀式结构可实现定量供墨，但由于这几种都属于敞开式供墨，均由墨槽储墨，墨辊上的油墨，一部分用于印刷，多余部分又返回墨槽。这种开放式结构使油墨大面积直接暴露于大气之中，若采用溶剂型油墨，溶剂挥发到空气中，造成油墨特性变化和环境污染；若使用水性墨，则易产生气泡，影响印刷质量。

　　卫星式宽幅柔印机大多采用全封闭式双刮刀输墨系统，该输墨系统由刮刀座、两把刮刀、耐磨软材料制造的侧面密封板和网纹辊构成一个封闭墨腔。油墨经墨口将柔印油墨喷到网纹辊表面储存在墨室中，经反向刮刀刮墨，正向刮刀起密封作用。根据流体力学原理，油墨或清洗剂在墨斗中处于流动状态，因而，即使诸如少量的油墨也能循环使用，用少量清洗剂可快速清洗。由于封闭性好，对卫生与环保有很大好处。封闭式双刮刀腔式输墨系统由陶瓷网纹辊、两把刮刀、密封条、储墨容器、墨泵、输墨软管等部件组成。在全封闭系统中，刮刀、封条、衬垫、压板均装在一个腔式支架上，用机械方式（或气动式、液压式）把他们推向陶瓷网纹辊，并施加一定压力，再把输墨管和回流管分别接到墨泵和储墨容器上。该系统具有以下特点：定量供墨系统中采用反向刮刀结构，适合高速运转，避免了溶剂型油墨中溶剂的挥发和环境污染问题，解决了水性墨使用过程中伴随出现的泡沫问题，不必再使用橡胶墨辊。该系统还可以与自动清洗系统快速对接，便于实现快速清洗，以减少换墨时间和停机时间。

　　4.不停机快速换卷装置

　　压辊装置和断带装置以气动方式工作，采用气电式张力测量和调节装置确保张力恒定。自动接纸机构即使在最大纸卷直径时仍能正常工作，因而保证了在最高印刷速度下的张力控制。为了保证承印材料进入印刷部分的边缘位置始终正确，对于纸长等不透明材料，还要采用光电扫描头或超声波传感器所构成的纠偏装置。当印刷纸张或卡纸时，有时还要进行温度和湿度调解处理。当印刷塑料薄膜或铝箔时，还要配制电晕处理装置，以提高薄膜表面的着墨能力。

　　5.温控时压印滚筒和高功率烘干/冷却系统

　　卫星式柔版印刷机的压印滚筒采用双层壁结构，有利于压印滚筒的温度控制。压印滚筒的表面有一层镀镍保护层，镍层的厚度为0.3mm左右。压印滚筒安装在滚柱轴承上，为将压印滚筒的偏心允许误差控制在0.008～0.012mm以内，压印滚筒要经过动平衡和静平衡处理。压印滚筒配有水循环系统，以保持压印滚筒受热膨胀。有些柔印机还有超温保护功能，当温度超过某个最大值时，整个印刷机的电源将自动切断。

　　印刷色组间的色间烘干装置以及桥式烘干装置均采用双回路循环空气，以减少对新鲜空气的需求量，从而降低对加热能源的消耗。

　　6.模块化智能化控制管理系统

　　卫星式柔印机的控制管理系统大致有3种形式:以手动调节为主的快速调控系统、以自动调节为主的电子信息系统和以全自动调节为主的数字化控制系统。数字化控制系统由7个步进电机来驱动印刷单元，利用PC/PLC技术，管理和监视印刷区，实现轴向和周向地自动套准以及在停机时网纹辊低速转动，并通过调制解调器为整个印刷机提供故障诊断。

　　现代卫星式柔印机主要具有以下控制、管理功能：

　　（1）模块化自动操作系统，既可预选菜单、集中操作放卷/收卷单元、印刷单元、烘干单元，又可选用摄像观察模块，在显示屏幕上检视整个印刷过程。

　　（2）智能化传动系统和定位系统，保证了各色组印版滚筒和网纹辊的准确运动和横向套准。

　　（3）电子同步调节及计算机控制快进系统，通过步进电机侧速，确保高度精确地设置印刷压力、印刷长度、印版及承印材料厚度等参数。保证设备在停机状态下进行套准设置时不会产生废品，实现印刷单元以及网纹辊之间的协调。

　　（4）机械手换辊系统，用于自动更换印版滚筒和网纹辊系统。

　　（5）供墨及清洗系统，用于向印刷部件定量供应油墨并自动清洗网纹辊、腔式刮墨系统、油墨泵以及油墨管，清洗顺序由计算机控制。大大减低了劳动强度，显著提高了效率，减少了换活停机时间。

　　（6）远程遥控系统，远距离调节和控制印刷压力、张力控制、横向以及纵向自动套准等。