膠裝聯(lián)動線自動化升級技術(shù)方案探討

摘要：

目前，國內(nèi)膠裝聯(lián)動線已經(jīng)非常普及，然而隨著人力成本的提高，如何將現(xiàn)有的半自動膠裝聯(lián)動線升級為全自動膠裝聯(lián)動線，從而提高生產(chǎn)效率，節(jié)約人工成本，成為企業(yè)的～-～。文童主要探討—種將現(xiàn)有的半自動膠裝聯(lián)動線升級為全自動膠裝聯(lián)動線實用且具有性價比的方案，主要涉及到電氣和機(jī)械兩個方面的技術(shù)探討。

引言

根據(jù)《印刷技術(shù)》第9次開展“平裝膠訂聯(lián)動線裝機(jī)量調(diào)查”顯示，2012年10月1日～2013年9月30日，中國內(nèi)地平裝膠訂聯(lián)動線新增202條，年增長率為13.8%，總裝機(jī)量達(dá)1663條，向1700條邁進(jìn)。

由上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見，一方面隨著印刷行業(yè)的發(fā)展，加之勞動力價格的逐年上升，使大量使用人力以降低生產(chǎn)成本成為歷史，因此生產(chǎn)商對自動化程度高的高端印后加工設(shè)備的需求量正在不斷加大，根據(jù)增長趨勢樂觀預(yù)期，2014年新增裝機(jī)量有望接近250條，2015年新增裝機(jī)量將突破300條；另一方面隨著國內(nèi)印后設(shè)備整體技術(shù)的不斷提升，產(chǎn)品性能不斷接近國際知名品牌，且具有明顯的價格優(yōu)勢和本地化服務(wù)優(yōu)勢，因此國產(chǎn)設(shè)備的新增占有率和總裝機(jī)占有率均呈現(xiàn)穩(wěn)定的增長態(tài)勢。

由此我們可以看出雖然印刷制品受到了網(wǎng)絡(luò)、電子書等新興媒體的干擾，但是膠裝聯(lián)動線在國內(nèi)印刷裝訂市場依舊表現(xiàn)出了巨大的需求，而目前國內(nèi)的膠裝聯(lián)動線基本上都是半自動性能的，具有調(diào)整步驟多，時間長，對工人技能要求高等缺陷，一個熟練的操作工更換一個規(guī)格也至少需要半小時，而新手所用的時間將更長，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率的提升。而更換全新進(jìn)口自動化膠裝聯(lián)動線動則近千萬的成本又是非常高昂的，一般企業(yè)無法承受，所以將現(xiàn)有的半自動膠裝聯(lián)動線升級為全自動膠裝聯(lián)動線是一套非常實用且具有性價比的方案。

1.方案的提出

1.1采用半自動升級全自動的方案

那么，升級到全自動要達(dá)到一個怎么樣的自動化效果呢？我們提出設(shè)計一個測厚裝置，將書芯測厚以后，聯(lián)動線的所有規(guī)矩就自動調(diào)整，實現(xiàn)分分鐘更換規(guī)格的目標(biāo)。此次根據(jù)多年的膠裝聯(lián)動線設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗，對半自動膠裝聯(lián)動線升級為全自動做出如下的的技術(shù)探討。

對于半自動膠裝聯(lián)動線升級為全自動的技術(shù)改造主要涉及到電氣控制和機(jī)械結(jié)構(gòu)改進(jìn)等兩大方面的升級。

1.2電氣方面的升級

在電氣控制方面，首先主要是采用伺服電機(jī)和光電傳感器配合齒輪、鏈輪、帶輪、絲桿等對整套設(shè)備進(jìn)行全方面的自動化指令控制，由于整套聯(lián)動線調(diào)整位置眾多，將采用大量的伺服電機(jī)和傳感器，所以伺服電機(jī)和光電傳感器本身的穩(wěn)定性就決定了設(shè)備的穩(wěn)定性，選擇安全可靠的電氣元件是至關(guān)重要的。其次，將眾多的伺服電機(jī)和傳感器得到統(tǒng)一的調(diào)度和配合，使操作工能在幾寸的觸控屏上輕松簡單地完成整套設(shè)備的自動化控制調(diào)整，這就對電氣控制方面提出了比較高的要求，需要電氣工程師自身多年的從業(yè)經(jīng)驗，編制一套合理可行易于操作的PLC控制程序，以及能在完成動作和監(jiān)控的情況下，盡量減少伺服電機(jī)和傳感器的使用，這樣既有利于編程，也有利于提高整套設(shè)備的穩(wěn)定性。

這里我相信，從事印后設(shè)備開發(fā)多年的電氣工程師，只要前期做好電氣控制規(guī)劃，后期不斷的對樣機(jī)進(jìn)行優(yōu)化測試，就能完成上面我們提出的兩個方面的要求。

1.3機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的升級

接下來，我們著重探討如何通過機(jī)械優(yōu)化設(shè)計，避免設(shè)備在自動調(diào)整完成后由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的原因，還需手動微調(diào)的問題。

膠裝聯(lián)動線涉及到調(diào)整要求較高，對成品質(zhì)量影響較大的部件主要是配頁機(jī)上的書帖配頁機(jī)構(gòu)和包本機(jī)上的銑背拉槽裝置、上膠裝置、吸封送紙機(jī)構(gòu)等。下面我們逐一探討解決方案。

1.3.1配頁機(jī)的升級

配頁機(jī)機(jī)械傳動動作比較簡單，自動化程度也比較高，所以不需要較大的改動，改動主要是提高聯(lián)動線在高速狀態(tài)下，配頁機(jī)配頁的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的配頁機(jī)輸送書帖都是采用慣性自由落帖的方式進(jìn)入書帖輸送通道，這樣的方式導(dǎo)致在高速配頁時，書帖會產(chǎn)生落下速度跟不上和發(fā)飄的問題，最終導(dǎo)致錯帖、漏帖、通道堵塞等問題，嚴(yán)重影響整套設(shè)備的穩(wěn)定性，所以要設(shè)計全新的皮帶夾頁送帖機(jī)構(gòu)，利用兩條皮帶的摩擦力將書帖夾送到通道，這樣就保證了高速狀態(tài)下書帖的穩(wěn)定輸送。

1.3.2銑背拉槽系統(tǒng)的升級

針對傳統(tǒng)銑背不平整、歪斜、拉頁，以及壓緊力度調(diào)整全靠工人經(jīng)驗調(diào)整的問題，需要開發(fā)一套全新的帶有加壓裝置的一體式銑背、拉槽、加壓的銑背系統(tǒng)，該套裝置集銑背拉槽一體的旋風(fēng)式外圈三面刃銑背，內(nèi)圈刀拉槽的功能，配合外面的偏心加壓裝置，根據(jù)書芯的厚度，自動調(diào)整加壓力度，如此三位一體，一氣呵成，充分保證書芯在這個工位的壓緊、銑背、拉槽等動作的順利完成，避免在自動化生產(chǎn)過程中因為壓緊銑背的問題而手動去調(diào)整的問題，穩(wěn)定性得到提高；

1.3.3上膠系統(tǒng)的升級

針對上膠不穩(wěn)定的問題，本次探討提出兩套解決方案。一是如果采用傳統(tǒng)的敞開式滾輪上膠系統(tǒng)，采用氣缸控制自動斷膠，為充分保證上膠的可靠性可采用雙上膠系統(tǒng)的方法，兩次上膠，保證上膠到位、均勻、穩(wěn)定。二是采用全新設(shè)計的密閉膠鍋無線噴膠系統(tǒng)，這套裝置有一個密閉容器，將熱熔膠至于其中，加熱融化后，用過空氣加壓，將膠鍋中的膠水通過專門設(shè)計的管道從噴頭縫中擠壓噴出，通過程序控制，實現(xiàn)完美的上膠，而且膠水非常節(jié)約，不浪費(fèi)，且沒有刺激性氣味溢出，非常環(huán)保。

1.3.4封面輸送的升級

針對傳統(tǒng)上封面不穩(wěn)定的問題，可設(shè)計一套魚鱗式上封面系統(tǒng)，使封面像魚鱗一樣適當(dāng)錯開排布，這樣就避免了相鄰兩張封面被同時吸起的問題，再通過一個特別設(shè)計的棘輪及配合的半圓不斷檢測吸嘴口的封面厚度，一旦封面厚度小于設(shè)定的厚度，那么棘輪即被扣上，所有待吸封面往前輸送一步，這樣往復(fù)，保證吸嘴口的封面數(shù)量，順利吸送封面進(jìn)入上封系統(tǒng)，實現(xiàn)不停機(jī)連續(xù)輸紙，這樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)，充分保證了設(shè)備的穩(wěn)定性。

2.總結(jié)

通過以上幾個重要部套的優(yōu)化改進(jìn)，我相信是一個很經(jīng)濟(jì)高效的將半自動膠裝聯(lián)動線升級為全自動膠裝聯(lián)動線的解決方案。對于企業(yè)來說是一個非常實用且經(jīng)濟(jì)的選擇，不但能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，也將帶動一個聯(lián)動線升級產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并提高整個行業(yè)設(shè)備的自動化建設(shè)，破解用工荒用工貴難題。