覆膜机结构设计.doc

摘要随着现代社会经济的快速发展,人们生活质量的提高,人们对印刷制品质量的要求也越来越高。印后整饰作为一种印后处理工艺对印后加工设备提出了更高的要求。在印后加工工艺中对印刷品覆膜是一种常见而有效的提高印刷品质量的处理方法,能够很好地提高用户的使用感受和延长了印刷品的使用寿命。然而该工艺中的一个难点就在于覆膜温度的精准控制。浮膜机是将浮膜品同预涂塑料薄膜复合到一起的专用设备，主要结构，由薄膜放卷、浮膜品自动输入、热压复合、自动收卷四大部分组成，与即涂型复膜机相比，不需要粘合剂涂布、干燥部分，所以结构紧凑、体积小、造价低、操作简便、随用随开机、生产灵活性大、效率高。预涂膜和纸张浮膜品的复合只要热压即可。适合于各类有热压功能的复膜机、复合机、塑封机。即涂胶湿式复合工艺的桥式组合复膜机不需做任何改动，完全可用预涂膜覆膜。即涂膜是一种利用即涂覆膜机随涂胶立即贴膜进行纸塑复合的工艺。它主要由即涂膜加工厂或加工车间，根据需要将卷筒塑料薄膜涂敷黏合剂后经干燥（轻微）复合、加压后将纸膜黏附在一起形成覆膜产品。即涂膜设备有自动和半自动两种，其基本工作原理相同；工艺流程主要有放卷上胶涂布干燥复合分切成品堆积。本文主要针对浮膜机的结构特点来进行分析，主要分析类别、结构、使用方法、产品参数和设计内容等。全面了解浮膜机。 关键词: 浮膜机；工作原理；结构特点39AbstractWith the rapid development of modern society and economy, peoples quality of life has been improved, and peoples demand for the quality of printed products is getting higher and higher. After printing and finishing as a kind of post-processing technology, the processing equipment has higher requirements. In the post-press processing technology for print film coating is a common and effective treatment methods to improve the quality of printed matter, can effectively improve the users use feeling and prolong the service life of the print. However, one of the difficulties in this process is the precise control of the coating temperature.Floating film machine is floating together with precoating plastic film composite membrane product to the special equipment, the main structure, by volume, floating film product automatic input, hot pressing composite center four major part, automatic winding, compared with that is, a film coating machine, dont need adhesive coating, drying section, therefore, compact structure, small volume, low cost, simple operation, along with large boot, production flexibility and high efficiency. The composite of precoating film and paper floating film is only as hot as pressure. It is suitable for all kinds of compound film machine, compound machine and plastic sealing machine with hot pressing function. The bridge composite coating machine with adhesive and wet compound technology is not required to make any changes, which can be used in precoating film. The coating film is a process of paper and plastic composite with the adhesive coating. It is mainly composed of the coating plant or processing workshops, according to the need to reel plastic film coated adhesive after drying (slight) composite, pressure after the paper film stick together to form coated products. The coating equipment has automatic and semiautomatic two kinds, its basic working principle is the same; The process flow is mainly in the roll, the gelatine coating, the drying, the compound, the cutting, the finished product accumulation.This paper mainly analyzes the structure characteristics of the floating membrane machine, mainly analyzes the categories, structures, usage methods, product parameters and design contents. Fully understand the floating film machine.Key：Floating film machine; Working principle; Structural characteristics of目录摘要1Abstract2第一章 概述浮膜机的工作原理、指标参数及分类51.1浮膜机工作性能指标51.2工作原理及主运动机构简介51.3参考数据（mm）61.4覆膜方式的分类6第二章 浮膜机的主要设计内容72.1滚筒传动链的参数设计和运动分析72.1.1设计变位齿轮72.1.2双曲柄GHMN的传动角变化曲线82.1.3滚筒位移速度变化曲线102.2平台传动链的机构选型、参数设计和运动分析142.2.1确定曲柄长度142.2.2双曲柄ABCD的传动角变化曲线152.2.3平台位移变化曲线和速度变化曲线182.3同步补偿凸轮机构设计212.3.1确定机构的初始角212.3.2确定同步区212.3.3平台位移补偿量曲线222.3.4设计凸轮机构复位区232.3.5设计主凸轮（右推凸轮10）的轮廓252.3.6回凸轮（左推凸轮11）的轮廓设计252.4机构主运动简图绘制26第三章 覆膜机的主要结构273.1整形机结构273.2装配方法273.3调整方法283.4覆膜机结构293.5装配方法293.6塑料膜和垄尺寸的调整方法293.7塑料膜的组装以及更换30第四章 覆膜机的装置分析314.1特点分析314.2主要配置314.3复膜324.3.1复膜装置324.3.2 温度控制装置32第五章 使用注意事项33结论34致谢35参考文献36第一章 概述浮膜机的工作原理、指标参数及分类1.1浮膜机工作性能指标浮膜速度：每小时4500印张浮膜幅面：320mm*850mm滚筒尺寸：280mm*1000mm1.2工作原理及主运动机构简介复膜机的工作原理 先通过辊涂装置将粘合剂涂布在塑料薄膜上，经热压滚筒加热，使薄膜软化，然后使涂布了底料的浮膜品和薄膜相压压合，形成纸塑合一的覆膜产品。既涂型复膜机工作原理 即涂膜是一种利用即涂复膜机随涂胶立即贴膜进行纸塑复合的工艺。它主要由即涂膜加工厂或加工车间，根据需要将卷筒塑料薄膜涂敷黏合剂后经干燥（轻微）复合、加压后将纸膜黏附在一起形成覆膜产品。即涂膜设备有自动和半自动两种，其基本工作原理相同；工艺流程主要有放卷上胶涂布干燥复合分切成品堆积。平台轮转式浮膜机是通过平台的往复直线运动和浮膜滚筒的连续回转运动实现浮膜功能的。浮膜的版面安装在平台上，浮膜纸张被逐页送上滚筒。在平台的工作行程中，有一段区域（称为压印区），版面与滚筒圆柱面相切，并且通过传动机构，使铅板的线速度与滚筒的圆周速度相等，从而在纸张上印出清晰的版面文本。在平台的返回行程中，滚筒上已印好的成品由下料机构传送到输送带上送出，同时浮膜机的递纸机构将后续的带印纸张从给料台传送到滚筒的边缘，被滚筒上的卡子夹住后卷入滚筒、进入浮膜状态。滚筒每回转一周，平台就往复运动一次，完成一次浮膜过程。浮膜机主机构运动图中给出了平台处于左端极限位置时机器的主运动机构简图。机器的运转动力是从输入轴A输入，曲柄AB是原动件，齿轮1与曲柄AB固连。滚筒的回转运动是经由齿轮副1、2，双曲柄机构GHMN，齿轮副3、4传动而实现的（其中齿轮2与曲柄GH固连，齿轮3与曲柄MN固连）。在该路传动链中引入双曲柄机构GHMN是为了使滚筒实现变速的回转运动，从而使压印区内滚筒的圆周速度与平台的线速度基本相同。1.3参考数据（mm）=116，=100，=100，=37=100，=100，=95，=40，m =4，=，=140，=100，e=50，=520，CDE=177主凸轮基圆半径=90，滚子半径=251.4覆膜方式的分类 以各种不同的材料、设备所完成的覆膜工艺随其使用的原材料（耗材）温度及用途的不同而分为几大类，以下分类加以介绍。 冷裱：在常温下采用冷压方法将护膜裱在图片表面的方法，称冷裱。其中又有单面裱及双面裱。在操作方法上也有人工揭膜裱及自揭膜裱。冷裱工艺具有操作简单，效果好，成本低等特点。目前广泛地应用于广告灯箱，工程用图及婚纱摄影的后期的制作。 热裱：即将专用的热膜在加热到一定温度（约在100-180C）的设备上进行的装裱方法称热裱，可分单面热裱及双面热裱，因其光透性及防水性较好，耐热性好，硬度强，适用于以灯光为依托或其它场合的广告图片的后期制作。但热裱设备及耗材价格较贵，操作复杂，能源消耗大，成本也高。 相近于热裱，但一般为小型化。目前市场上最大规格塑封设备为24寸，是以特种塑膜加热进行封装，主要用于证件，小规格图片或文件等封装。 真空覆膜是使用专用真空覆膜机将膜与画间抽真空后在一定的温度下定型，完成覆膜。其操作方法复杂，成本高且画面尺寸受到一定的局限，但裱装质量很高，画面质感强，适用于照片。第二章 浮膜机的主要设计内容2.1滚筒传动链的参数设计和运动分析2.1.1设计变位齿轮 37mm， e =50mm， e-13mm=289.3mm ，=20，m=4mm，与相近标准中心距：=m=288=72=arccos=20.7inv=tan-=0.0149inv=tan-=0.0166变位系数和：=( inv- inv)(+)/(2tan)=0.3363中心距变动系数：y=(-)/m=0.325齿顶高降低系数：y=()-y=0.0113=0.16815=144mm=cos=135.316mm=+(+-y)m=148.6274mm=-(+-)m=139.6726mm名称代号齿轮1、2各项数值大小模数m4mm齿数z72压力角20.7变位系数x0.16815分度圆半径r144mm基圆半径135.316mm齿顶圆半径148.6274mm齿根圆半径139.6726mm表 01 齿轮1、2参数表2.1.2双曲柄GHMN的传动角变化曲线图 01 双曲柄机构GHMN的传动角变化图AB转角传动角0523040603690421205415068180812108924088270883007933066表 02 双曲柄机构GHMN的传动角变化表图 02 双曲柄机构GHMN的传动角变化曲线图 03 双曲柄机构GHMN的最小传动角验证图检验最小传动角是否小于HMN中HN最小时，最小；NG，GH重合时，HN最小=所以机构GHMN的传动性能好，符合要求。2.1.3滚筒位移速度变化曲线AB转角滚筒线位移（mm）003074.7260184.8790306.941120411.09150497.893180572.796210637.972240693.916270741.742300784.583330827.761360879.646表 03滚筒周向位移变化表图 04滚筒周向位移变化曲线AB转角滚筒线速度（mm/s）0905.391301381.215601854.342901721.4961201414.9611501203.5251801048.452210907.452240773.259270669.404300628.994330686.417360905.391表 04滚筒圆周速度变化表图 05滚筒圆周速度变化曲线每小时4500印张，1.25圈/s，=7.854rad/sHG分别转过160，210时，滚筒周向位移和圆周速度图 06 滚筒周向位移变化曲线和圆周速度计算图转过160时=0.7854m/s=4.8267m/s=0.7792m/s=1.1483m/s转过210时=0.7854m/s=4.9747m/s=0.6177m/s=0.9103m/s=(360-146)* *=523mm=(360-99)* *=637.7mm2.2平台传动链的机构选型、参数设计和运动分析2.2.1确定曲柄长度 给定平台的行程为620mm，确定曲柄连杆机构DEF中的曲柄长度平台行程为620mm，F点行程是平台的一半，为310mm图 01 曲柄长度计算图从上图可知，310=-运用二分法，y=-154x202.2.3平台位移变化曲线和速度变化曲线AB转角平台位移（mm）003049.36660160.190282.109120391.489150485.452180564.6210615.842240594.643270452.791300236.04533061.0423600表 02 平台位移变化表图 05 平台位移变化曲线AB转角平台速度（mm/s)00301346.144601842.936901760.0481201519.3271501304.8671801042.482210381.3240-1175.35270-2956.68300-3216.04330-1849.023600表 03 平台速度变化图 06 平台速度变化曲线图 07 平台位移速度计算图=154.1875mm=7.854rad/s=0.911m/sAB转过160时使用瞬心法，=9.0816rad/s=*=0.5563m/s=5.563375rad/s=*=0.8578m/s运用投影法，cos21=sin42=0.6148m/s=2=1.2296m/sAB转过210时使用瞬心法，=11.2658rad/s=0.8858m/s=8.8583rad/s=1.3658m/s运用投影法，cos11=sin8=0.1936m/s=2=0.3873m/s=256.79mm=307.87mm=2=513.58mm=2=615.74mm2.3同步补偿凸轮机构设计2.3.1确定机构的初始角 综合分析滚筒圆周速度曲线和平台速度曲线，确定两组双曲柄机构的对应初始位置角 、初始为57.109，=1162.3.2确定同步区 同步区内滚筒圆周的线位移应大于浮膜幅面的宽度320mm，建议取460mm左右。AB转过34时，平台速度与滚筒速度相等，以34为同步区起点查附录，87.349+460=547.349同步区终点取170同步区：341702.3.3平台位移补偿量曲线综合分析滚筒的圆周位移曲线和平台位移曲线之差值，确定平台的位移补偿量曲线AB转角平台线位移差（mm）滚筒线位移差（mm）相减之差（mm)位移补偿量（mm）34353.2753.2680.0070.007354017.18516.9970.1880.195404518.33818.0540.2840.479455019.23419.0080.2260.705505519.88919.8040.0850.79556020.32620.39-0.0640.726606520.56720.736-0.1690.557657020.6420.837-0.1970.36707520.5720.715-0.1450.215758020.38120.407-0.0260.189808520.10119.9650.1360.325859019.7519.4110.3390.664909519.34918.8270.5221.1869510018.91418.2180.6961.88210010518.46317.6160.8472.72910511018.00517.0360.9693.69811011517.54816.4841.0644.76211512017.10115.9681.1335.89512012516.66615.4871.1797.07412513016.24815.0411.2078.28113013515.84214.6241.2189.49913514015.45114.2381.21310.71214014515.06813.8771.19111.90314515014.68813.5361.15213.05515015514.30613.2141.0921490912.9081.0011548712.6140.87316.02116517013.02612.330.69616.717表 01 位移补偿量表图 01 位移补偿量曲线2.3.4设计凸轮机构复位区设计凸轮机构复位区从动件运动规律和相应的凸轮转角，并绘制全工作循环的从动件运动位移曲线图。复位区的凸轮转角可取100，以便减小凸轮机构的回程压力角。h=16.717mm正弦加速度运动曲线规律既无刚性冲击也无柔性冲击，所以选用正弦加速度运动规律。S=h090*2+16.717=196.717mm取200mm图 05回凸轮（左推凸轮11）的轮廓图2.4机构主运动简图绘制图 01机构主运动简图 第三章 覆膜机的主要结构3.1整形机结构3.2装配方法 （1）准备管理机和旋耕机 1在管理机上安装配重，再安装旋耕机，主变速使用低速。 2转动管理机的扶手架 （2）作业机的装配及管理机的安装 1安装高转子B9B型 （参考另外的高转子使用说明书） 2组装请按上图的（商品构成图）图号顺序进行 3如右图所示，将T型支架插入旋耕机的尾轮支架安装部，临时固定在最高位置，然后将高转子调整到最大径位置，将小垄整形机的顶部（A）调整到离地面45cm高度的位置，然后拧紧螺栓固定，这个高度是起垄的关键。 4因园圃情况，有轮胎陷入较少或旋耕刀磨损时，请抬高整形机后调整。3.3调整方法1垄尺寸的调整垄边宽的调整：将（左）（右）整形机组件朝左右方向可调整垄边宽度，此时，请将整形板后端设定为比垄边宽度小2cm，原因是：完成后的垄边会宽出2cm。起垄高度通过上板组件的上下移动来调整。2尾轮的上下调整 根据园圃田间（土质，耕耘深度，所含水分），整形机的积土量不同，请上下调整尾轮。 土量多放低尾轮 土量少抬高尾轮3园圃场地的调整 1，旋耕机车速1或2挡，请根据园圃场地进行调整。 2，在低速侧进行旋耕。 3，准备园圃场地 翻土要有足够深度，做高垄时，最重要的就是翻土要深。 做设定的笔直的垄，基本是平直翻土再平地 垄间尺寸要精确测量，请用石灰等拉线。3.4覆膜机结构3.5装配方法 1装配按上图序号进行。2侧框架安装在整形板上的安装方法 （1）如右图，整形板后端和海绵车轮内侧面要对合在一条直线上。 （2）此时，如右图，操作时海绵车轮内侧会搭过垄边2cm，这是覆膜的第一要点。请在园圃内确认并进行再调整。3.6塑料膜和垄尺寸的调整方法1使用的塑料膜宽度请参照右图。特别要注意的是：海绵车轮的压边量必须在垄边两端1520cm正确的塑料膜宽度计算方法。 3.7塑料膜的组装以及更换 1取出塑料膜的方法 标准动作：以前方抽出为标准。 若是30cm的高垄，无法顺利从前方抽出时，请试一试从后方抽出。 2塑料膜的组装（1）松开蝶形螺栓，将塑料膜左右均等的装上。 （2）拧紧蝶形螺栓，组装完成。 3塑料膜的更换更换海口的蝶形螺栓侧（弹簧侧），仅横向拉动就可更换。第4章 覆膜机的装置分析4.1特点分析1.采用高档复膜机的配置：EPE放卷、PO膜放卷均采用全自动张力控制系统，复合膜收卷采用力矩电机收卷2.计米器，复合速度，张力大小自动显示。3.双工位收放料4.电、光、气一体化设计，具有完善的安全保护功能5.独立电机驱动复膜辊，复膜辊与胶辊工作状态气动切换。 4.2主要配置1. EPE放卷： a.结构方式 自动旋转双工位（由磁粉制动器、气缸、减速电机、牵引辊、传感器、电热切断系统及控制系统组成）。 b.放料轴、气涨轴加气动锁紧装置。2放料张力： a.控制原理 由电脑控制、磁粉制动器、张力传感器组成恒速张力系统。 3纠偏装置： 结构：丝杆调节水平纠偏机构；驱动：同步电机；传动：联轴器连接；控制形式：双光电传感器电脑集中控制；检测方式：色标光电传感器检测；跟踪精度 0.5mm；调整范围：150mm；光电搜索范围：5-50mm可调，限位开关的区间，光电超范围机器自动停车，并电脑提示2. PO/PE放卷：1. 放料装置a.结构方式 自动旋转双工位（由磁粉制动器、气缸、减速电机、牵引辊、传感器、电热切断系统及控制系统组成） b.放料轴、气涨轴加气动锁紧装置2.放料张力 a.控制原理 由电脑控制、磁粉制动器、张力传感器组成恒速张力系统 3.纠偏装置 结构：丝杆调节水平纠偏机构；驱动：同步电机；传动：联轴器连接；控制形式：双光电传感器电脑集中控制；检测方式：色标光电传感器检测；跟踪精度：0.5mm；调整范围：150mm；光电搜索范围：5-50mm可调，限位开关的区间，光电超范围机器自动停车，并电脑提示4.3复膜 4.3.1复膜装置结构：气动式胶辊压合复膜辊摩擦式，复膜热辊使用热质油加热驱动：2.2KW变频器驱动2.2KW三相异步电动机传动：主传动电机带1：10减速机控制形式：配电集中控制刹车：机械摩擦式4.3.2 温度控制装置检测方式：热电偶检测 K型控制方式：采用移相温控器和三相交流一体化移相调压模块成。温度设定范围：0160度 测温点：电加热辊一端第5章 使用注意事项温控仪的传感原件是采用电热偶对温度进行检测，由于受安装位置及周围气温及外部风流的影响较大，测温的精度有较大的误差，其温度表上所指示的温度为相对温度，应根据实际加工经验相对参考温度表的指示值而选择温度。开机升温时现场必须有人监护。开机前必须检查电气设施是否完好。机器各处的防护罩、板等安全附件开机前须检查，保证完好，不准随意拆卸。机器运转时，禁止将手指深入两辊内以免扎手，机器的压合辊筒温度较高，切勿用手触摸防止烫伤，擦洗机器时应低速开机，应在正确位置擦洗，严防两辊内碾拖带手中的布块。更换滤网和调整模头及刮模口料对时必须戴手套，齐它工作如牵引严禁戴手套操作。严禁打赤膊、穿短裤、裙子、礼服等上岗操作必须穿紧口衣服上岗。复合辊上方如有塑料漏料、纸屑等，不得直接用手清除，应借助塑料棒，小木棒等划出。清理复合辊上的缠膜时，必须停机处理。停机时务必将气压系统卸荷，及时将压合辊与橡胶辊分开并将刮刀和预压辊松开，以免两辊长期受压变形损坏。维修及检查机器时应关闭机器的电源总开关，机器的电器系统应保持良好的绝缘，防止受潮，停止使用机器时应切断电源，以防意外。严格禁止在机器上摆放任何工具、器件、杂物，涂胶辊和均胶辊的工作气隙极小，任何硬物一旦被压入橡胶辊表面时，在橡胶上留下压坑凹陷或裂纹。轻者需较长时间的自然弹性恢复，重者直接使胶辊报废。注意电器漏电伤人，每位上岗人员都应该清楚紧急切断总电源的方法，不清楚者不得上岗。新安装使用的机器应加强对机器润滑，在机器传动磨合期阶段注意勿快速使用机器。结论在整个机械原理课程设计中，让我巩固了机械原理基本知识和CAD的知识，了解了平台轮转浮膜机的主运动机构原理，使我体会到了以后工作中要面对的东西，也让我认识到自己的CAD画图水平还有待提高。当然淘汰即涂膜还需要有一段过程，这个过程首先是人们意识的转变，只要认识到即涂膜的危害性和对人类环境保护的利益的重要性，就会加速改变，使我们的印品及物品的表面装饰工艺提高到一个新的