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)傳動機(jī)構(gòu)簡析

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)的運動均由同一電動機(jī)驅(qū)動。運動由電動機(jī)經(jīng)過減速裝置 后分成兩路。一路經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)Ⅰ帶動版臺作往復(fù)直移運動，另一路經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)Ⅱ帶動滾筒作回轉(zhuǎn)運動。

印刷機(jī)；機(jī)構(gòu)；原理

平臺印刷機(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。平臺印刷機(jī)一般由輸紙、著墨（即將油墨均勻涂抹在嵌于版臺上的鉛版上）、壓印、收紙等四部分組成。平臺印刷機(jī)的壓印動作是在卷有紙張的滾筒與嵌有鉛板的版臺之間進(jìn)行的。整部機(jī)器中平臺印刷機(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。平臺印刷機(jī)一般由輸紙、著墨（即將油墨均勻涂抹在嵌于版臺上的鉛版上）、壓印、收紙等四部分組成。

各機(jī)構(gòu)的運動均由同一電動機(jī)驅(qū)動。運動由電動機(jī)經(jīng)過減速裝置 后分成兩路。一路經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)Ⅰ帶動版臺作往復(fù)直移運動，另一路經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)Ⅱ帶動滾筒作回轉(zhuǎn)運動。當(dāng)板臺與滾筒接觸時，在紙張上壓印出字跡或圖形如圖1所示。

版臺工作行程中有三個區(qū)段如圖2所示在第一區(qū)段時，送紙、著墨機(jī)構(gòu)(未畫出)相繼完成輸紙、著墨作業(yè)；在第二區(qū)段，滾筒和版臺完成壓印動作；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)的主傳動機(jī)構(gòu)就是版臺的傳動機(jī)構(gòu)和滾筒的傳動機(jī)構(gòu)。其運動特性：版臺作往復(fù)移動，行程較大，且工作行程中有一段勻速運動(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。雖然這些運動要求不一定能同時得到滿足，但為了保證版臺和滾筒在壓印段內(nèi)保持純滾動關(guān)系，即滾筒表面點的線速度和版臺速度相等，故而采用運動補償機(jī)構(gòu)，使兩者運動達(dá)到良好的配合。而且為保證整個印刷幅面上的印痕濃淡一致，版臺在壓印區(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，在常見機(jī)構(gòu)中，有很多組合機(jī)構(gòu)都能達(dá)到要求。

1.版臺傳動機(jī)構(gòu)

1.1 如圖3所示六桿機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)比較簡單，加工制造比較容易，在主動件為曲柄機(jī)構(gòu)，在轉(zhuǎn)動過程中，作住復(fù)移動的構(gòu)件5（即版臺）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，上齒條與版臺固連在一起。在曲柄轉(zhuǎn)動過程中，滑塊帶動上齒條和固定連接在一起的版臺做平面的往復(fù)運動。此組合機(jī)構(gòu)最重要的特點是版臺行程比鉸鏈中心點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)的軌跡對于主動件的固定點A偏置，所以上齒條的往復(fù)運動也具有急回特性。

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的齒條。故可由下齒條輸入另一運動，以得到所需的合成運動；當(dāng)不考慮下齒條的移動時，上齒條(即版臺)運動的行程也是轉(zhuǎn)動副中心點C的行程的2倍。這里用兩個連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)主要是考慮到用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滿足版臺的行程要求，而用雙曲柄機(jī)構(gòu)滿足版臺在壓印區(qū)中近似勻速的要求和回程時的急回特性要求。

圖 5

圖 6

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

2、滾筒傳動機(jī)構(gòu)

圖 7

圖 8

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

此種機(jī)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)簡單，易于保證速度同步的要求。但當(dāng)版臺空回時，滾筒應(yīng)停止轉(zhuǎn)動，因而需要設(shè)置滾筒與版臺運動的脫離裝置(如滾筒與齒輪間裝單向離合器等單向運動裝置)及滾筒的定位裝置(如圖8)。由于滾筒時轉(zhuǎn)時停，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機(jī)通過帶傳動及齒輪減速后，由齒輪機(jī)構(gòu)直接帶動的。因而其運動速度是常量。當(dāng)與其配合的版臺由非勻速機(jī)構(gòu)(如前述版臺傳動機(jī)構(gòu)方案1、2、3帶動時，很難滿足速度同步的要求，因而此種機(jī)構(gòu)方案一般只和版臺傳動機(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)組成的滾筒傳動機(jī)構(gòu)。此傳動機(jī)構(gòu)為非勻速運動機(jī)構(gòu)，但當(dāng)設(shè)計合適時，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。因為這種機(jī)構(gòu)的滾筒作連續(xù)轉(zhuǎn)動，所以其動態(tài)性能比轉(zhuǎn)停式性能簡好。

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

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.069