商標(biāo)印刷機進(jìn)片傳輸改造設(shè)計研究

曹亮

（福耀集團（上海）汽車玻璃有限公司,上海 201805）

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國逐漸建立了完整的工業(yè)生產(chǎn)鏈；而商標(biāo)印刷機就是隨著這股潮流發(fā)展出來的，該印刷機的優(yōu)點有：配置靈活，可以針對不同的客戶進(jìn)行針對性的設(shè)計；通過采用噴墨技術(shù)選擇不同幅面、不同色組數(shù)等進(jìn)行印刷；印刷速度快與運行成本低，是商標(biāo)印刷機比較顯著的優(yōu)點。

項目概況：本項目關(guān)于某商標(biāo)印刷機進(jìn)片傳輸結(jié)構(gòu)改造項目，原進(jìn)片傳輸結(jié)構(gòu)由光滑的皮帶輪與一般的平皮帶傳動，玻璃在平皮帶上部傳動時經(jīng)常會出現(xiàn)跑位等現(xiàn)象，進(jìn)而造成廢品率非常高，傳送的物品狀態(tài)很不穩(wěn)定，影響印刷質(zhì)量。因此需根據(jù)具體要求，對該機器進(jìn)行重新的設(shè)計與改造，同時對同步帶及同步帶輪進(jìn)行重新選擇。

1 設(shè)備的組成

設(shè)備的構(gòu)成：整個機器為全封閉結(jié)構(gòu)，由上片段、識別定位段、印刷段等組成。上片段由傳輸電機、工件檢測的傳感器等組成。定位識別段，這個組成部分主要用于識別工件輪廓和工件的位置，把結(jié)果反饋給計算機，而計算機則按照預(yù)定玻璃商標(biāo)印刷位置進(jìn)行調(diào)整從而實現(xiàn)印刷的定位。該段包括的機械零部件有高分辨攝像機、定位操作臺、LED發(fā)光面板。定位識別操作臺包括一個觸摸操控平臺與按鈕式的控制面板，這是整臺設(shè)備的控制中心。發(fā)光面板提供照明，從而讓攝像頭取得良好的圖像。印刷段是設(shè)備的核心部分，也是設(shè)備最復(fù)雜的部分，在此完成商標(biāo)印刷，其組成的零件有印刷臺面、印刷頭等。如圖1所示。

圖1

2 控制系統(tǒng)組成

該機器的主要系統(tǒng)構(gòu)成是一種可編程的控制器，專門用于工業(yè)控制的計算機，其基本構(gòu)成為：（1）電源。一般交流電壓波動在正10%范圍內(nèi)，并且可以將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上。（2）中央處理單元。這個是可編程控制器的核心部位，它按照可編程控制系統(tǒng)賦予的能力，對存儲器、警戒定時器的狀態(tài)等都可以自動進(jìn)行判斷。（3）存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊。該機器的控制系統(tǒng)流程分為以下幾個步驟，首先需要對玻璃定位，然后電磁閥對氣缸做檢測看是否合格，最后查看商標(biāo)是否正確、氣缸磁環(huán)開關(guān)信號、開始印刷等。商標(biāo)印刷工作原理：在電磁閥得到指令后，通過換向推動氣動換向閥進(jìn)行換向，網(wǎng)框升降氣缸也會推動網(wǎng)板框向下進(jìn)行運動，從而使得網(wǎng)板框壓住玻璃，同時加壓氣缸可以向下壓緊印刷氣缸。常通延時閥與常閉延時閥相互切換，才能讓凸輪推動機控閥進(jìn)行換向。

3 進(jìn)片傳輸改造

3.1 上片單元介紹

上片單元是設(shè)備的入口端，連接著外來工件傳輸線工件由此進(jìn)入設(shè)備。上片梭子吸盤是將送進(jìn)來的玻璃工件傳送至識別定位端和商標(biāo)印刷段，且上片梭子長時間高速運轉(zhuǎn)，此為上片段十分重要的部件，如圖2所示。

圖2

3.2 進(jìn)片傳輸問題分析

進(jìn)片傳輸減速電機會在0.2s內(nèi)啟動并連續(xù)24h不停，而這種長時間的反復(fù)運動就會造成機器的損耗，精度變低，由于新的同步帶尺寸存在偏差，且同步帶運行需要導(dǎo)軌、同時該材料需要具備無污染且耐磨等特點。傳輸減速電機還存在一些問題：（1）電機啟動后轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速，而原因有以下幾種如負(fù)載過重、變頻器輸出頻率與輸出電壓設(shè)置出現(xiàn)問題。（2）電機有異常噪聲或者振動異常，這種情況有可能是因為電機軸承缺油或者損壞、缺相運行等。（3）電機溫升過高，這種情況有可能是因為通風(fēng)不暢、變頻器的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、電流大于額定值等。（4）軸承過熱、軸承損壞、或者是軸承與軸的配合過于松散、軸伸端油封安裝不良。（5）絕緣電阻低或者直接被擊穿，這種現(xiàn)象一般是由繞阻或者接線板受潮、電機過熱等原因引起的。

3.3 進(jìn)片傳輸改造設(shè)計

（1）改進(jìn)措施為把平皮帶設(shè)計為聚氨酯接口環(huán)形上下表面均帶齒的同步帶，因為同步帶上下存在齒狀物就會降低打滑的風(fēng)險，同時還可以增加玻璃與同步帶之間的摩擦力，進(jìn)而就能避免玻璃與接觸面出現(xiàn)打滑。（2）需要在動輪位置中設(shè)計一個張緊裝置，該張緊裝置用合適的螺栓進(jìn)行固定，并鉆出合適的孔，最后使得用M8絲桿調(diào)節(jié)張緊度，而這樣一來就可以調(diào)節(jié)好機器的即時狀態(tài)。（3）為了輕便且耐磨，材料選為硬鋁6061加工同步帶輪，此材料可以通過熱處理強化合金成型性，退火后仍能保持良好的耐磨性并且該材料市場供應(yīng)充足且價格實惠，所以筆者需要把原有的材料更換為聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯具有機械韌性、耐腐蝕性，它是最具耐磨特性的塑料材料，同步帶導(dǎo)軌如果靠近同步帶輪位置就會產(chǎn)生間隙，為了在最大程度減少間隙位置，將同步帶導(dǎo)軌靠近同步帶輪位置設(shè)計成倒三角形，這樣就可以保證機器的平穩(wěn)運行。減速機故障解決辦法：首先，需要檢查電機的輸入電源電壓是否正常，并檢查相關(guān)的機器是否完好。軸承有問題，就需要檢查軸承是否存在松動等情況。傳輸功能分析：在設(shè)計機器時，需要注意任何傳輸機器都有自己的適用范圍，在開始重新對傳輸組織進(jìn)行改造時，需要注意其適用范圍。結(jié)構(gòu)復(fù)雜也就意味著成本的累積，所以在進(jìn)行傳輸改造時，需要有明確的限定范圍。機器速度越快所能產(chǎn)生的效益越高。機器速度是指在滿足規(guī)定印品質(zhì)量的前提下的最高速度。如果速度再快，但是達(dá)不到印刷質(zhì)量的要求，那么這種機器速度就毫無意義，同樣也就不是機器的有效速度。速度變化范圍越大，對于用戶而言就越有好處，但是機器的不穩(wěn)定性與質(zhì)量可能也會有比較大的風(fēng)險，所以在設(shè)計時筆者也考慮到這一問題。隨著時代的發(fā)展，機器噪聲成為人們關(guān)注的一個重點；按照現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，一般機器的噪聲不能超過85dB，如果超過，操作人員也會存在一些不舒服的感覺，所以針對此類問題，在進(jìn)行改造時，還需要注意整個機器的噪聲情況。要想降低機器的噪聲，就需要在加工、設(shè)計、安裝等方面做一些改善，這樣才能使得機器的噪聲越來越小，可以將傳輸機器的齒輪換成斜式齒輪，這樣也可以進(jìn)一步地降低噪聲。在對機器改造完成后，必須再做一次安全性能的測試，必須符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

本文先從項目概況、系統(tǒng)構(gòu)成、外觀設(shè)計等方面進(jìn)行了簡單的闡述，然后著重分析了關(guān)于進(jìn)片減速電機的問題與改造。根據(jù)改造后的產(chǎn)品來看，完全解決了進(jìn)片減速電機存在的問題，并提高了生產(chǎn)效率。