剖析卫星式柔版印刷机(下)

　　下面我们来看看通常所能见到的各组成部分几种不同方式的结构。

　　一 放卷部分

　　放卷部分同我们常见的卷材类放卷结构一样，可以分为单工位、上下双工位、翻转双工位等。其中各厂家根据自己的设计、材料选用、制造工艺等，在功能和外形上有较大区别，但是原理和最终的目的都是一样的。

　　单工位主要是用于大卷径材料，例如：卡纸、原纸。通常直径都在1270mm以上。上下双工位是一种非常简单的结构，直接安装在墙版侧边上。这样可以减少占地面积，缩小整机的尺寸，也方便安装调试，适合工作场地比较紧张的地方。部分上下双工位结构也可以实现不停机接换料。翻转双工位又可以分悬臂式翻转双工位和圆盘式翻转双工位，悬臂式翻转双工位就是我们所常见到的，凹版印刷机上应用得非常多的一种结构。此种结构比较单薄，大多数都是参照日本富士机型演变过来的。这种结构适用于塑料薄膜在速度200m/min以下的放卷。由于都是采用涡轮蜗杆副传动或齿轮副传动形式的翻转机构，在翻转过程中，其间隙以及悬臂刚性问题非常容易引起上下晃动，会影响到张力变化，从而影响到印刷品质。所以在速度300m/min的高速印刷机上通常都采用圆盘式翻转双工位。圆盘式结构非常紧凑，有采用同步带传动，也有采用齿轮传动。翻转过程中非常平稳，不会影响到印刷。

　　放卷的制动方式通常分四种：机械制动、磁粉制动、气动制动以及电机制动。机械制动是非常传动的结构，在层叠式柔版印刷机上经常能见到。磁粉制动是利用电磁原理对卷材进行制动的。气动制动主要用于大卷径纸张制动用，在大卷径制动时使用气动制动比磁粉制动要经济许多。电机制动是最近几年比较流行的一种制动方式，主要是使用了电机制动之后，可以实现非常多的自动化功能，例如：可以做到自动接换料时候的预驱动功能。

图4 气动制动器

图5 磁粉制动器

　　在放卷到印刷部分之间，通常还会根据需要加装行进中纠偏系统。以便对原材料在进入印刷之前对边缘不齐进行纠偏。

　　二 印刷部分

　　卫星式柔版印刷机的最大特点，就是具有一个大直径的中央印刷辊筒。该辊筒的直径通常都在1250~2700mm之间，采用双层壁结构，有利于中央印刷辊筒的温度控制。中央印刷辊筒的表面有一层镀镍保护层，镍层的厚度为0.3mm左右。中央印刷辊筒安装在滚柱轴承上将中央印刷辊筒的偏心误差控制在±0.008～0.012mm以内。所有的印刷都是围绕在这个辊筒上面完成的。所以这个辊成为整部机器的核心，它的内部结构、材料、机加工工艺、热处理方式、动静平衡量控制、以及使用过程中温度控制方式都决定了最终印刷品品质的好坏。为了能让基材在贴在辊筒表面下完成印刷，首先就先得确保辊筒表面的平整度以及转动过程中尽量小的跳动误差。所以一台优秀卫星式柔版印刷机辊面跳动误差必需控制额定的误差范围之内。同时为了降低印刷过程中热能差、外部环境昼夜温差等，热胀冷缩的物理变形对辊筒照成影响，通常都需要使用恒温循环系统对辊筒进行恒温控制。让辊筒保持恒定的温度，延长设备的使用寿命。

　　卫星式柔版印刷机的印刷机组，是采用环绕在中央大辊筒周围的，类似小卫星一样环绕在一颗大恒星旁边。因此此类型结构的设备都被成为卫星式。卫星式柔版印刷机同其他柔印方式一样，都是采用网纹辊递墨。通常所见到的结构如下图所示。

图6 柔印印刷机组示意图

　　1． 中心压印辊筒
　　2． 印版辊筒
　　3． 陶瓷网纹辊
　　4． 封闭式双刮刀墨盒
　　5． 油墨桶
　　6． 油墨泵

　　由于技术的更新及发展，在卫星式柔版印刷机上通常都采用了封闭式双刮刀腔式输墨系统以及陶瓷网纹辊。虽然柔印机中采用的是两辊式，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，又会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。所以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，即使注入少量的油墨也能循环使用，用少量清洗剂即可快速清洗。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)把它们推向陶瓷网纹辊，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。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。

　　柔版印刷机的印版是通过双面胶粘贴在印版辊筒上的，为了达到最佳的贴版效果。通常每个厂家的设备都配有专门的贴版机。在贴版机上有多个放大装置（光学放大镜或电子放大镜），可以将细节放大。然后将版按照规定的要求准确无误的贴在印版辊筒上。下图8就是一台贴版机的外形图。目前欧美比较流行套筒式结构的印版辊筒，但是由于国内此方面配套供应不充分，所以此项技术推广还有待完善。

图7 贴版机

　　印刷机组的前进后退是靠机械方式的丝杆转动来完成的。根据机型配置不同，可以分为手动、半自动、全自动方式。当设备在进行粗调过程中时，可以使用全自动和半自动来完成前进、后退。在进行印刷精细调整时，使用手动方式微调。调整完毕之后，再使用液压锁紧机构将印刷机组固定在位置上。当因特殊原因紧急停车时，印刷机组内部的一个保护装置可以迅速将印刷机组整体往后移动一定距离，让印版离开中心压印辊筒表面。以免相互碰伤，损坏部件。

　　卫星式柔版印刷机在市场的需求下并通过工程人员技术创新，已经可以实现反面印刷功能。但是由于结构的影响，最多只能是3+3或者4+4方式。而且在某些产品印刷时，例如肠衣外包装膜印刷，一台8色1000宽幅的卫星式柔版印刷机，通过特殊的机构，可以做到500mm以下肠衣膜的8+8色方式正、反面印刷。

　　三 干燥部分

　　卫星式柔版印刷机分色间干燥和桥式干燥装置。色间干燥主要是将每色印刷完成好的油墨表层进行预干燥，以免影响到下一色印刷。当所有印刷都完成之后，再通过最后的桥式烘干装置进行彻底烘干。

　　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。通常其通道内部均装有温度检测杆，当达到设定的温度时，就会通过一个气缸控制空气阀门开启和关闭，以确保干燥通道内的恒温。

　　目前热能源的提供方式非常多，可以采用电加热、油加热、蒸汽加热以及燃气加热。根据不同产品，还可以配合印刷部分使用UV印刷及干燥等。

　　四 冷却部分

　　卫星式柔版印刷机的冷却主要是指的中心印刷辊筒的冷却和收卷牵引冷却。中心印刷辊筒的冷却主要是保持一定的恒温，以免影响到印刷精度和质量。收卷牵引冷却的作用，主要是将印刷完成的产品，经过干燥烘箱后所携带的温度进行冷却。以免收卷自然冷却后影响下一道复合工序。

　　五 收卷部分

　　收卷部分的结构同前面描述的放卷一样，通常也可以分为单工位、上下双工位、翻转双工位等。但在控制方式上，就有不同之处了。早期的做法是通过主电机传动给磁粉离合器，通过张力传感器来检测张力变化，由张力控制器来调节磁粉离合器的电流控制收卷的松紧。目前的主流都是通过变频电机来卷取，由一浮动摆臂检测张力的变化，通过角度电位器检测位移信号，转换成电信号后，传输到控制器，再反馈到变频器来控制电机的快慢。采用这种方式还可以通过PLC编程来实现较多的功能，例如：自动锥度张力、不停机接换料等。目前此类控制方式在凹版印刷机和柔版印刷机上都应用得非常成熟。

　　在收卷之前，为了保证产品的质量，卫星式柔版印刷机都配备了在线静止画面监视系统以及收卷前的行进中纠偏系统。前者可以通过显示器检测印刷质量、套印误差、油墨色差等等印刷问题。后者可以消除印刷后通过桥式烘干装置时基材跑偏的情况，让收卷更加整齐。

　　六 连线加工

　　卫星式柔版印刷机的连线加工能力一般，但是通过加装部件。可以实现连线模切、断张等功能。根据实际的产品需求情况，也可以加装凹印等机组。但是速度上的优势将会有所损失。比较静电的应用是纸箱预印后，通过光电跟踪，进行连线横切。

　　七 主传动

　　卫星式柔版印刷机的主传动可以分为两种：机械齿轮传动和电子轴无齿轮传动。机械齿轮传动方式的柔印机，其印版滚筒、网纹辊的转动是通过中心印刷辊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，而齿轮会受到节距和模数的影响，因此，印刷品的重复周长与齿轮的节距相同。而电子轴无齿轮传动的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。

　　卫星式柔版印刷机电子轴无齿轮传动的每个印刷机组由7个电机带动，其中4个电机带动印版滚筒、网纹辊的前后移动，1个电机控制印版滚筒的纵向套准和转动，1个电机控制印版滚筒的横向套准和印版滚筒的横行移动，1个电机带动网纹辊的转动。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。

　　同时由于采用电子轴无齿轮传动，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。

　　机械式齿轮传动结构简单，刚性好，成本低，适合初步接触柔印客户选用。电子轴无齿轮传动必须结合套筒式印版辊筒使用。结构复杂，维护和使用成本较高。但是随着制造技术的普及，电子轴无齿轮传动将会是行业趋势，其最终将取代机械传动。

　　八 控制部分

　　卫星式柔版印刷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，实现轴向和周向的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。

　　手动调节为主的快速调控系统操作简单，对操作人员的培训和维护也简单，入行门槛低。自动调节为主的控制系统，功能强大，结构复杂，功能繁多，自动化和人性化程度高，需要有高素质的工程技术人员维护及使用。

　　卫星式柔版印刷机技术发展非产快，在世界各地都有非常优秀的设备供应商为印刷厂家提供柔版印刷机。FEVAFLEX宽幅卫星式柔版印刷机是FEVA公司的主要产品。从1935年至今，FEVA公司已经走过了整整70年。总部位于美国，在巴西设有25,000M2建筑面积的生产基地。FEVA是一家专业从事印刷包装设备制造的生产厂家。主要产品是宽幅卫星式柔版印刷机和无溶剂复合机。目前FEVA在全球五大洲均拥有销售和服务网点。经过几十年的积累和发展。FEVA公司已经为全球几十个国家，几百家客户提供了超过600台以上的卫星式柔版印刷设备。并为美国PCMC（纸器加工公司）OEM生产柔版印刷机。从产品的结构设计以及加工制造，FEVA公司都是按照国际高标准来完成。凭借优良的品质，适当的价格，优异的性能价格比，FEVA的柔印设备获得欧美包装印刷企业的青睐。所以FEVA多年的生产制造经验完全可以满足国内的包装用户的要求。并可以根据客户的产品要求，提供高、中、低等不同类型配置的应用方案。

　　FEVA根据常规客户，针对纸张及薄膜行业，提供五种不同的方案。速度从200m/min到300m/min不等。从简单的手动快速调整型到自动控制多功能型，FEVA均能按照客户的需求完成。