趙世英 吳凡 金興彪 楊曉東 張立斌
（北京印刷學院機電工程學院，中國 北京 102600）
【摘要】模切機作為實現模切壓痕的主要設備，在包裝、印刷行業占有不可替代的重要作用。我校提出了一種新的模切機構驅動方式，即通過氣液增壓系統驅動平壓平模切機構下平台的上下往復運動，但其在實驗過程中暴露出 「工作速度受限」和「定位誤差大」等問題。我們通過紙板傳輸與定位裝置的研究與設計，使模切機滿足高速「連動」且高精度定位的實驗要求。
關鍵詞 模切機；氣液增壓缸；輸紙裝置；紙張定位
基金項目：北京市2014年本科生科學研究計劃項目。
作者簡介：趙世英（1972—），男，碩士，講師，主要研究方向為機電一體化及CAD/CAM。
吳凡（1991—），男，北京印刷學院機電工程學院2011級本科生，專業為機械工程及自動化。
氣液增壓式模切機其相對於傳統的模切機有著加工裝配簡單、耐磨損、噪聲小[1]，且能實現模切系統工作壓力的數字化控制等優點。本項目通過紙板傳輸與定位裝置的研究與設計使得該新型模切設備的實驗速度和生產效率都有顯著提升，大幅度節約實驗成本和生產成本，改善模切定位精度，加快產業化進程。此紙板傳輸與定位裝置是在我校研發的氣液增壓式模切機實驗台基礎上，結合模切工藝流程的特點，設計並開發一套模切機紙板傳輸與定位裝置。所設計的定位裝置能夠使紙張在模切過程中，模切線、壓痕線在每一張紙上的位置相同，以達到模切的高精度。紙板傳輸裝置與定位裝置能夠在模切工藝工程中平穩可靠地工作，符合輸紙、定位、模切、收紙等工作時序，滿足氣液增壓式模切機高速「連動」實驗要求。
1氣液增壓式模切機自動輸紙裝置工作原理
氣液增壓式模切機自動輸紙裝置工作原理如圖1所示。自動輸紙裝置主要包括卷支架、提升裝置、真空吸裝置、模切紙板、模切紙板放置盒等部分組成。
首先工人將模切紙板整理好，將紙板鐵盒放滿，然後啟動送紙裝置，首先真空吸升降氣缸下降，真空吸盤啟動，將紙板吸取，上行，送紙氣缸將紙板往傳送帶放置，之後送紙氣缸收回，繼續下一輪的紙板的吸取及送紙；如果紙板高度低於真空吸盤高度，提升裝置將紙板提升，然後真空吸盤啟動，吸取，送紙氣缸繼續完成送紙動作。
1.提升裝置；2.送紙氣缸；3.真空吸裝置；4.真空吸盤；5.模切紙板；
6.提升電機；7.支架；8.升降氣缸
2模切機導紙裝置和紙張定位夾緊裝置結構設計
模切機導紙裝置主要包括調整高度螺栓、張緊軸、鋼軸輥、壓板、托板、調節塊、鎖緊螺釘、捲紙等組成。真空吸裝置將模切紙板送紙導紙裝置上，傳送紙電機啟動，將紙板往模切機裡面輸送，模切機紙板輸送裝置兩邊裝有定位調整板，對送紙輸送帶上的模切紙板進行定位。然後，輸送帶將定位紙板輸送至模切機模切位置。
定位夾緊裝置結構示意圖如圖2所示：當4（氣液增壓缸）開始啟動工作時，它帶動6（下平台）一起與之上下做周期性往復運動。下平台上有待加工的模切材料，在運動過程中，當下平台接觸到3（浮動定位塊）時，在5（彈簧）的作用下壓緊了下平台上的模切材料，此時3、4、5、6按照預先設定好的軌道2、7一起等速向上運動直到最後接觸8（上平台）最後壓印形成壓痕。
1.上定位塊；2.右軌道；3.浮動定位塊；4.氣液增壓缸；5.彈簧；
6.下平台；7.左軌道；8.上平台
3自動輸紙裝置設計特點
紙板傳輸裝置可以實現氣液增壓式模切機實驗台的連續、不停機輸紙和收紙，實驗和生產效率得以大幅度提高。紙板定位裝置無需額外動力源，無需人工干預，自動完成紙板定位、夾緊和鬆開等工序內容；結構緊湊，占用空間少，節能降耗顯著,實現自動輸紙和收紙，紙張定位準確。所設計的定位裝置能夠使紙張在模切過程中，模切線、壓痕線在每一張紙上的位置相同，以達到模切的高精度。紙板傳輸裝置與定位裝置能夠在模切工藝工程中平穩可靠地工作，符合輸紙、定位、模切、收紙等工作時序[2]，滿足氣液增壓式模切機高速「連動」實驗要求。
4結束語
此紙板傳輸與定位裝置是為氣液增壓式模切機而設計的，能實現模切系統工作壓力的數字化控制[3],使模切定位精度和實用性得以顯著提高。通過實際操作檢驗此套裝置可以提高氣液增壓式模切機實驗速度和生產效率，節約實驗成本和生產成本，有利於該新型模切機加快產業化進程，向高速化、高精度化、高穩定化方向發展。
參考文獻
［１］耿武帥.全自動模切機新型模切機構分析與研究[J].北京印刷學院,2012(2):12-13.
［２］齊福斌.模切機及其選購[J].印刷技術,2010(6):35-38.
［３］郭楠.氣液增壓系統的動態性能分析與優化研究[J].北京印刷學院,2013(3):21-23.
［責任編輯：湯靜］
（北京印刷學院機電工程學院，中國 北京 102600）
【摘要】模切機作為實現模切壓痕的主要設備，在包裝、印刷行業占有不可替代的重要作用。我校提出了一種新的模切機構驅動方式，即通過氣液增壓系統驅動平壓平模切機構下平台的上下往復運動，但其在實驗過程中暴露出 「工作速度受限」和「定位誤差大」等問題。我們通過紙板傳輸與定位裝置的研究與設計，使模切機滿足高速「連動」且高精度定位的實驗要求。
關鍵詞 模切機；氣液增壓缸；輸紙裝置；紙張定位
基金項目：北京市2014年本科生科學研究計劃項目。
作者簡介：趙世英（1972—），男，碩士，講師，主要研究方向為機電一體化及CAD/CAM。
吳凡（1991—），男，北京印刷學院機電工程學院2011級本科生，專業為機械工程及自動化。
氣液增壓式模切機其相對於傳統的模切機有著加工裝配簡單、耐磨損、噪聲小[1]，且能實現模切系統工作壓力的數字化控制等優點。本項目通過紙板傳輸與定位裝置的研究與設計使得該新型模切設備的實驗速度和生產效率都有顯著提升，大幅度節約實驗成本和生產成本，改善模切定位精度，加快產業化進程。此紙板傳輸與定位裝置是在我校研發的氣液增壓式模切機實驗台基礎上，結合模切工藝流程的特點，設計並開發一套模切機紙板傳輸與定位裝置。所設計的定位裝置能夠使紙張在模切過程中，模切線、壓痕線在每一張紙上的位置相同，以達到模切的高精度。紙板傳輸裝置與定位裝置能夠在模切工藝工程中平穩可靠地工作，符合輸紙、定位、模切、收紙等工作時序，滿足氣液增壓式模切機高速「連動」實驗要求。
1氣液增壓式模切機自動輸紙裝置工作原理
氣液增壓式模切機自動輸紙裝置工作原理如圖1所示。自動輸紙裝置主要包括卷支架、提升裝置、真空吸裝置、模切紙板、模切紙板放置盒等部分組成。
首先工人將模切紙板整理好，將紙板鐵盒放滿，然後啟動送紙裝置，首先真空吸升降氣缸下降，真空吸盤啟動，將紙板吸取，上行，送紙氣缸將紙板往傳送帶放置，之後送紙氣缸收回，繼續下一輪的紙板的吸取及送紙；如果紙板高度低於真空吸盤高度，提升裝置將紙板提升，然後真空吸盤啟動，吸取，送紙氣缸繼續完成送紙動作。
1.提升裝置；2.送紙氣缸；3.真空吸裝置；4.真空吸盤；5.模切紙板；
6.提升電機；7.支架；8.升降氣缸
2模切機導紙裝置和紙張定位夾緊裝置結構設計
模切機導紙裝置主要包括調整高度螺栓、張緊軸、鋼軸輥、壓板、托板、調節塊、鎖緊螺釘、捲紙等組成。真空吸裝置將模切紙板送紙導紙裝置上，傳送紙電機啟動，將紙板往模切機裡面輸送，模切機紙板輸送裝置兩邊裝有定位調整板，對送紙輸送帶上的模切紙板進行定位。然後，輸送帶將定位紙板輸送至模切機模切位置。
定位夾緊裝置結構示意圖如圖2所示：當4（氣液增壓缸）開始啟動工作時，它帶動6（下平台）一起與之上下做周期性往復運動。下平台上有待加工的模切材料，在運動過程中，當下平台接觸到3（浮動定位塊）時，在5（彈簧）的作用下壓緊了下平台上的模切材料，此時3、4、5、6按照預先設定好的軌道2、7一起等速向上運動直到最後接觸8（上平台）最後壓印形成壓痕。
1.上定位塊；2.右軌道；3.浮動定位塊；4.氣液增壓缸；5.彈簧；
6.下平台；7.左軌道；8.上平台
3自動輸紙裝置設計特點
紙板傳輸裝置可以實現氣液增壓式模切機實驗台的連續、不停機輸紙和收紙，實驗和生產效率得以大幅度提高。紙板定位裝置無需額外動力源，無需人工干預，自動完成紙板定位、夾緊和鬆開等工序內容；結構緊湊，占用空間少，節能降耗顯著,實現自動輸紙和收紙，紙張定位準確。所設計的定位裝置能夠使紙張在模切過程中，模切線、壓痕線在每一張紙上的位置相同，以達到模切的高精度。紙板傳輸裝置與定位裝置能夠在模切工藝工程中平穩可靠地工作，符合輸紙、定位、模切、收紙等工作時序[2]，滿足氣液增壓式模切機高速「連動」實驗要求。
4結束語
此紙板傳輸與定位裝置是為氣液增壓式模切機而設計的，能實現模切系統工作壓力的數字化控制[3],使模切定位精度和實用性得以顯著提高。通過實際操作檢驗此套裝置可以提高氣液增壓式模切機實驗速度和生產效率，節約實驗成本和生產成本，有利於該新型模切機加快產業化進程，向高速化、高精度化、高穩定化方向發展。
參考文獻
［１］耿武帥.全自動模切機新型模切機構分析與研究[J].北京印刷學院,2012(2):12-13.
［２］齊福斌.模切機及其選購[J].印刷技術,2010(6):35-38.
［３］郭楠.氣液增壓系統的動態性能分析與優化研究[J].北京印刷學院,2013(3):21-23.
［責任編輯：湯靜］
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