CN204398478U - 多功能一体凹印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的多功能一体凹印机，包括从纸卷自动输入至成品自动输出依次直线排布的开卷放卷装置、引入纠偏装置、双重牵引装置、印刷单元、裁边装置、压凸装置、模切装置、软标裁切装置和自动堆垛收纸装置，双重牵引装置上设置有两组无级变速机构，印刷单元与裁边装置之间还依次设置有第一牵引导引装置、烫金装置、全息定位烫装置、压凸装置、在线检测装置和第二牵引导引装置，印刷单元包括至少九组采用凹印联线滚筒式UV印刷的凹印印刷装置，多组凹印印刷装置组合成多色彩的连续凹印；在线检测装置对烟标的印刷质量信息、烫印、全息防伪信息及凸烫进行数字化标记和自动查询，并利用该信息对相关的检验和清废工序进行控制；第一牵引导引装置和第二牵引导引装置上设置无极调速机构对经过烫金装置、全息定位烫装置和压凸装置的纸张张力和线速度进行高精度控制，对烟标的烫印、激光全息转印和凸烫同时进行精度控制和位置控制。

Description

多功能一体凹印机

【技术领域】

本实用新型涉及印刷设备，尤其涉及一种多功能一体凹印机。

【背景技术】

目前，在包装行业的烟标印刷中，大多采用纸用或纸塑两用型凹印机。由于凹印机较易实现从印刷原料、材料、辅料到印刷技术、工艺等环节的环保无污染生产，达到“绿色印刷”之目的，所以在烟标印刷中所占的比例越来越大，应用方式也从单纯的凹印过度到凹印连线横切、连线模切以及凹印连线压凸模切等多种方式。

但国内烟标印刷企业大多数烟标的工艺流程基本为：制版--印刷--烫金--防伪--模切--检验--入库。在这一工艺流程中，烫金、烫全息防伪以及模切都是单张大幅面进行操作，需要不断地重复运位，操作工艺流程复杂，控制精度要求高。检验采用全手工作业，利用人的肉眼和经验进行烟标的质量检验，效率和质量的稳定性取决于检验人员的经验和稳定性，出现废品直接由人工清除，检验人员的数量很大，有时占到企业员工总数的一半以上。由此可见，传统烟标生产的工艺流程繁多，需要多次重复运位，操作复杂，质量控制难度大，检验全部由工人负责，所需的人员数量庞大，且存在生产效率低、质量不稳定等问题。

另外，对于凹印后的UV印刷、烫金、模切等工艺，目前均采用离线裁切成大张，然后再输送到丝印机、烫金模切机上继续加工完成。因此，整个加工制造过程涉及的工艺线路曲折复杂，导致了加工效率偏低，生产周期过长。

造成以上的主要原因，是传统凹版印刷机中的放卷单元、张力控制单元、印刷单元和模切单元之间的协调主要靠机械部件来实现，例如：齿轮、轴等。这些机械配件的应用，在当时是具有很大的积极意义。但随着电子技术的日益发展和提升，传统的机械传动技术已越来越不适用现代生产的需求，在更换产品时(不同尺寸)，要换齿轮、导纸轴等，一来浪费时间，二来由于各种产品的尺寸有时会相差很小，齿轮大小易于辨别出，导纸轴直径难以用眼来区分大小，对于精度要求越来越高的现代化生产，难以达到控制要求。同时，由于机械传动的一些弱点，机械传动本身在生产的初始过程中就会产生很大的累积误差，寻求新的控制方法已变的越来越迫切。

【实用新型内容】

本实用新型提供一种能够满足多种色彩印刷的要求，提高卷烟企业的生产效率和质量，提高了企业生产率以及生产质量的多功能一体凹印机及其加工工艺。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

多功能一体凹印机，包括从纸卷自动输入至成品自动输出依次直线排布的开卷放卷装置、引入纠偏装置、双重牵引装置、印刷单元、裁边装置、压凸装置、模切装置、软标裁切装置和自动堆垛收纸装置，所述引入纠偏装置牵引开卷放卷装置输出的纸张纠偏后送入双重牵引装置；

所述双重牵引装置上设置有两组无级变速机构，每组无级变速机构分别驱动引入双重牵引装置上的一组张力导纸辊恒张力牵引纸张保持同步的线速度输入印刷单元；所述印刷单元与裁边装置之间还依次设置有第一牵引导引装置、烫金装置、全息定位烫装置、压凸装置、在线检测装置和第二牵引导引装置，印刷单元包括至少九组采用凹印联线滚筒式UV印刷的凹印印刷装置，多组凹印印刷装置组合成多色彩的连续凹印；

所述烫金装置、全息定位烫装置和压凸装置对UV印刷后纸张依次进行烫印、激光全息转印和凸烫加工；所述在线检测装置对烟标的印刷质量信息、烫印、全息防伪信息及凸烫进行数字化标记和自动查询，并利用该信息对相关的检验和清废工序进行控制；

所述第一牵引导引装置和第二牵引导引装置上设置无极调速机构对经过烫金装置、全息定位烫装置和压凸装置的纸张张力和线速度进行高精度控制，对烟标的烫印、激光全息转印和凸烫同时进行精度控制和位置控制；

所述裁边装置对烟标印刷纸张的双边分别进行毛边裁切；

所述压凸装置对烟标印刷纸张进行压痕加工；

所述模切装置对烟标印刷纸张进行形状裁切或裁断加工；

所述软标裁切装置对烟标印刷纸张进行高精度的裁切及防止同侧翻白；

所述自动堆垛收纸装置对裁切后的烟标自动堆垛包装。

优选地，所述裁边装置上还设有对烟标印刷纸张进行纠偏的纠偏机构；该纠偏机构包括牵引辊、侧面支架板和背板，牵引辊的两侧分别安装有支撑其转动的侧面支架板，背板安装于牵引辊后侧的侧面支架板上；所述牵引辊前侧平行设有两端分别固定在侧面支架板内侧的横梁杆，横梁杆上对应牵引辊上纸张的侧边处设有与牵引辊轴向平行的滑杆，滑杆两端分别设有支撑其固定在横梁杆上的侧架板；在滑杆上还设有对牵引辊上纸张进行扫描观测的导向扫描仪和对纸张侧边纠偏裁切的纠偏裁边部，导向扫描仪安装于纠偏裁边部上侧；所述侧面支架板一侧还设有对导向扫描仪和纠偏裁边部进行控制的工控中心和控制屏；所述导向扫描仪上设有区别各种光谱的CCD传感器和感应不同色彩纸张的出色位、废纸边或规则线条的光谱自适应模块；所述纠偏裁边部包括驱动电机、滑槽板、滑轨板和裁切刀，滑槽板锁紧固定于滑杆上，裁切刀固定在滑轨板上并正对牵引辊上纸张的侧边设置，驱动电机根据工控中心通过导向扫描仪采集的数据驱动滑轨板沿牵引辊的轴向方向在滑槽板左右滑动，调整滑轨板上裁切刀对准纸张所需要裁切的侧边。

优选地，所述工控中心上还设有与导向扫描仪电连接的自保持跟踪模块，在扫描仪检测纸张出现缺损、空白或印刷错误时工控中心通过自保持跟踪模块控制纠偏裁边部方向连续不变持续裁切纸张侧边。

优选地，所述驱动电机为直流微电机。

本实用新型的有益效果是：

传统凹印分为单张纸凹印和组合式多色彩连续凹印，传统丝印一般指平版丝网印刷，要想上凹印机，必须是可连续回转的滚筒式丝印，烫金、压凹凸等均属于印后加工。本实用新型采用组合成多色彩连续凹印，和传统的平版丝印相比，丝印机构的结构不同，由于采用的是滚简式丝印机构，因此可以和凹印其他设备进行联线，形成一条生产线，进行连续的印刷加工，承印物可以一次性地进行加工，即将传统的单独进行的凹印和丝印效果在一条生产线上实现。

在传统的印刷机中，由于张力导纸辊是一条不能随时更换的固定辊，为了保证不同尺寸的产品都能达到同步，在更换产品时就要同步更换相应的齿轮，由于齿轮只能取整数倍，仅换齿轮，还不能真正同步；本实用新型的凹印机前侧设置双重牵引装置，双重牵引装置采用两组无级变速机构分别驱动两组张力导纸辊，由于无级变速同时可以起到张力调节的作用，所以可以有效保证输入印刷单元的纸张张力稳定、线速度一致，提高印刷质量。

在卷盘式烟标生产中，本实用新型的在线检测装置通过将数据库技术和电子地图原理相结合，利用视觉检测技术研究开发烟标UV印刷、烫印、激光全息转印及凸烫在线高速检测的质量检测系统，应用伺服驱动技术、信息记录控制技术对烟标的印刷质量信息、烫印、全息防伪信息及凸烫进行数字化标记和自动查询，对每幅检测的图案信息在数据库中给予纪录，对有缺陷的印刷烟标进行在数据库中直接记录，检测完毕后，检测系统自动寻找数据库中的记录并驱动系统回放到缺陷烟标，然后清除。整个过程将凹印、烫印、凸烫及全息防伪的质量检测及信息记录一次作业完成，对卷盘式烟标的工艺和质量进行严格控制，提高烟标质量和生产效率，改变了卷烟的生产模式，提高卷烟企业的生产效率和质量，提高了企业生产率以及生产质量。

另外，裁边装置上的纠偏机构通过导向扫描仪上的CCD传感器可以区别各种光谱，能够对纸张上的不同色彩进行有效区分，使得纠偏裁边部有效地控制滑轨板上裁切刀始终对准纸张所需要裁切的侧边，大大提高了凹印机纸张侧边裁切的准确度，保持设备的稳定运行；而导向扫描仪上设置的光谱自适应模块，能够有效地感应不同色彩纸张的出色位、废纸边或规则线条，便于纠偏裁边部采用不同的定位基准，可以省去裁切用的印刷线，节省纸张边部材料面积，降低生产成本。同时，工控中心上与导向扫描仪电连接的自保持跟踪模块，在扫描仪检测纸张出现缺损、空白或印刷错误时，忽略导向扫描仪采集的错误信号，通过自保持跟踪模块控制纠偏裁边装置方向连续不变持续裁切纸张侧边，有效保持设备的连续运转。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型裁边装置的局部结构放大示意图；

图3是本实用新型裁边装置上工控中心和控制屏的放大结构示意图。

【具体实施方式】

多功能一体凹印机，如图1所示，包括从纸卷自动输入至成品自动输出依次直线排布的开卷放卷装置1、引入纠偏装置2、双重牵引装置3、印刷单元4、裁边装置5、压凸装置6、模切装置7、软标裁切装置8和自动堆垛收纸装置9，引入纠偏装置2牵引开卷放卷装置1输出的纸张纠偏后送入双重牵引装置3；裁边装置5对烟标印刷纸张的双边分别进行毛边裁切，压凸装置6对烟标印刷纸张进行压痕加工，模切装置7对烟标印刷纸张进行形状裁切或裁断加工，软标裁切装置8对烟标印刷纸张进行高精度的裁切及防止同侧翻白，自动堆垛收纸装置9对裁切后的烟标自动堆垛包装。

继续如图1所示，双重牵引装置3上设置有两组无级变速机构(图中未示)，每组无级变速机构分别驱动引入双重牵引装置上的一组张力导纸辊恒张力牵引纸张保持同步的线速度输入印刷单元；双重牵引装置采用两组无级变速机构分别驱动两组张力导纸辊，由于无级变速同时可以起到张力调节的作用，所以可以有效保证输入印刷单元的纸张张力稳定、线速度一致，提高印刷质量。

继续如图1所示，在印刷单元4与裁边装置5之间还依次设置有第一牵引导引装置10、烫金装置11、全息定位烫装置12、压凸装置13、在线检测装置14和第二牵引导引装置15，印刷单元4包括九组采用凹印联线滚筒式UV印刷的凹印印刷装置，多组凹印印刷装置组合成多色彩的连续凹印；九组采用凹印联线滚筒式UV印刷的凹印印刷装置组合成多色彩连续凹印，和传统的平版丝印相比，丝印机构的结构不同，由于采用的是滚简式丝印机构，因此可以和凹印其他设备进行联线，形成一条生产线，进行连续的印刷加工，承印物可以一次性地进行加工，即将传统的单独进行的凹印和丝印效果在一条生产线上实现。

其中，烫金装置11、全息定位烫装置12和压凸装置13对UV印刷后纸张依次进行烫印、激光全息转印和凸烫加工；所述在线检测装置对烟标的印刷质量信息、烫印、全息防伪信息及凸烫进行数字化标记和自动查询，并利用该信息对相关的检验和清废工序进行控制；第一牵引导引装置10和第二牵引导引装置15上设置无极调速机构对经过烫金装置11、全息定位烫装置12和压凸装置13的纸张张力和线速度进行高精度控制，对烟标的烫印、激光全息转印和凸烫同时进行精度控制和位置控制，实现丝印与烫金工艺加工的一体化控制。

如图2或图3所示，裁边装置5上还设有对烟标印刷纸张进行纠偏的纠偏机构；该纠偏机构包括牵引辊50、侧面支架板51和背板52，牵引辊50的两侧分别安装有支撑其转动的侧面支架板51，背板52安装于牵引辊50后侧的侧面支架板51上；牵引辊50前侧平行设有两端分别固定在侧面支架板51内侧的横梁杆53，横梁杆53上对应牵引辊50上纸张的侧边处设有与牵引辊50轴向平行的滑杆54，滑杆54两端分别设有支撑其固定在横梁杆53上的侧架板55；在滑杆54上设有对牵引辊50上纸张进行扫描观测的导向扫描仪56和对纸张侧边纠偏裁切的纠偏裁边装部57，导向扫描仪56安装于纠偏裁边装部57上侧并随其一并移动；在侧面支架板51一侧还设有对导向扫描仪56和纠偏裁边装部57进行控制的工控中心58和控制屏59。

继续如图2或图3所示，导向扫描仪56上还设有区别各种光谱的CCD传感器(图中未示)和感应不同色彩纸张的出色位、废纸边或规则线条的光谱自适应模块(图中未示)；纠偏裁边装部57包括驱动电机570、滑槽板571、滑轨板572和裁切刀(图中未示)，驱动电机采用直流微电机，滑槽板571锁紧固定于滑杆54上并可大范围的调整导向扫描仪56和纠偏裁边装部57与牵引辊50上纸张侧边相对应，裁切刀固定在滑轨板572上并正对牵引辊50上纸张的侧边设置，驱动电机570根据工控中心通过导向扫描仪56采集的数据驱动滑轨板572沿牵引辊50的轴向方向在滑槽板571左右滑动，自动调整滑轨板572上裁切刀对准纸张所需要裁切的侧边。相比以往导向扫描仪56上单电眼红外识别或双电眼超声波识别模式，大大提高了凹印机纸张侧边裁切的准确度，保持设备的稳定运行；而光谱自适应模块，能够有效地感应不同色彩纸张的出色位、废纸边或规则线条，便于纠偏裁边装部57采用不同的定位基准，可以省去裁切用的印刷线，节省纸张边部材料面积，降低生产成本。另外，在工控中心58上还设有与导向扫描仪56电连接的自保持跟踪模块(图中未示)，在扫描仪检测纸张出现缺损、空白或印刷错误时，忽略导向扫描仪56采集的错误信号，工控中心58通过自保持跟踪模块控制纠偏裁边装部57方向连续不变持续裁切纸张侧边，有效保持设备的连续运转。

该多功能一体凹印机的加工工艺，包括以下工艺步骤：

(1)、开卷放卷装置解锁后筒状纸张转动；

(2)、引入纠偏装置牵引开卷放卷装置输出的纸张纠偏后进入生产线；

(3)、双重牵引装置上的两组无级变速机构分别驱动张力导纸辊恒张力牵引纸张保持同步的线速度输入印刷单元；

(4)、印刷单元上九组依次采用凹印联线滚筒式UV印刷的凹印印刷装置对纸张依次进行多色彩的连续凹印；

(5)、第一牵引导引装置通过无极调速对多色彩UV印刷的纸张进行高精度控制和位置控制，保持恒定的张力和线速度进入后续工序。

(6)、烫金装置、全息定位烫装置和压凸装置依次对UV印刷后烟标纸张进行烫印、激光全息转印和凸烫加工；

(7)、在线检测装置对烟标纸张的印刷质量信息、烫印、全息防伪信息及凸烫进行数字化标记和自动查询，并利用该信息对相关的检验和清废工序进行控制；

(8)、第二牵引导引装置配合第一牵引导引装置，通过无极调速对经过烫金装置、全息定位烫装置和压凸装置的纸张张力和线速度进行高精度控制，对烟标的烫印、激光全息转印和凸烫同时进行精度控制和位置控制，同时便于在线检测装置对烟标纸张检测；

(9)、裁边装置对烟标印刷纸张的双边纠偏后分别进行毛边裁切；

(10)、压凸装置对烟标印刷纸张进行压痕加工；

(11)、模切装置对烟标印刷纸张进行形状裁切或裁断加工；

(12)、软标裁切装置对烟标印刷纸张进行高精度的裁切及防止同侧翻白；

(13)、自动堆垛收纸装置对裁切后的烟标自动堆垛包装，形成烟标成品。

尤其在卷盘式烟标生产中，本实用新型的在线检测装置通过将数据库技术和电子地图原理相结合，利用视觉检测技术研究开发烟标UV印刷、烫印、激光全息转印及凸烫在线高速检测的质量检测系统，应用伺服驱动技术、信息记录控制技术对烟标的印刷质量信息、烫印、全息防伪信息及凸烫进行数字化标记和自动查询，对每幅检测的图案信息在数据库中给予纪录，对有缺陷的印刷烟标进行在数据库中直接记录，检测完毕后，检测系统自动寻找数据库中的记录并驱动系统回放到缺陷烟标，然后清除。整个过程将凹印、烫印、凸烫及全息防伪的质量检测及信息记录一次作业完成，对卷盘式烟标的工艺和质量进行严格控制，提高烟标质量和生产效率，改变了卷烟的生产模式，提高卷烟企业的生产效率和质量，提高了企业生产率以及生产质量。

以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.多功能一体凹印机，包括从纸卷自动输入至成品自动输出依次直线排布的开卷放卷装置、引入纠偏装置、双重牵引装置、印刷单元、裁边装置、压凸装置、模切装置、软标裁切装置和自动堆垛收纸装置，其特征在于：

所述引入纠偏装置牵引开卷放卷装置输出的纸张纠偏后送入双重牵引装置；

所述双重牵引装置上设置有两组无级变速机构，每组无级变速机构分别驱动引入双重牵引装置上的一组张力导纸辊恒张力牵引纸张保持同步的线速度输入印刷单元；

所述印刷单元与裁边装置之间还依次设置有第一牵引导引装置、烫金装置、全息定位烫装置、压凸装置、在线检测装置和第二牵引导引装置，印刷单元包括至少九组采用凹印联线滚筒式UV印刷的凹印印刷装置，多组凹印印刷装置组合成多色彩的连续凹印；

所述烫金装置、全息定位烫装置和压凸装置对UV印刷后纸张依次进行烫印、激光全息转印和凸烫加工；所述在线检测装置对烟标的印刷质量信息、烫印、全息防伪信息及凸烫进行数字化标记和自动查询，并利用该信息对相关的检验和清废工序进行控制；

所述第一牵引导引装置和第二牵引导引装置上设置无极调速机构对经过烫金装置、全息定位烫装置和压凸装置的纸张张力和线速度进行高精度控制，对烟标的烫印、激光全息转印和凸烫同时进行精度控制和位置控制；

所述裁边装置对烟标印刷纸张的双边分别进行毛边裁切；

所述压凸装置对烟标印刷纸张进行压痕加工；

所述模切装置对烟标印刷纸张进行形状裁切或裁断加工；

所述软标裁切装置对烟标印刷纸张进行高精度的裁切及防止同侧翻白；

所述自动堆垛收纸装置对裁切后的烟标自动堆垛包装。

2.根据权利要求1所述的多功能一体凹印机，其特征在于，所述裁边装置上还设有对烟标印刷纸张进行纠偏的纠偏机构；该纠偏机构包括牵引辊、侧面支架板和背板，牵引辊的两侧分别安装有支撑其转动的侧面支架板，背板安装于牵引辊后侧的侧面支架板上；所述牵引辊前侧平行设有两端分别固定在侧面支架板内侧的横梁杆，横梁杆上对应牵引辊上纸张的侧边处设有与牵引辊轴向平行的滑杆，滑杆两端分别设有支撑其固定在横梁杆上的侧架板；在滑杆上还设有对牵引辊上纸张进行扫描观测的导向扫描仪和对纸张侧边纠偏裁切的纠偏裁边部，导向扫描仪安装于纠偏裁边部上侧；所述侧面支架板一侧还设有对导向扫描仪和纠偏裁边部进行控制的工控中心和控制屏；所述导向扫描仪上设有区别各种光谱的CCD传感器和感应不同色彩纸张的出色位、废纸边或规则线条的光谱自适应模块；所述纠偏裁边部包括驱动电机、滑槽板、滑轨板和裁切刀，滑槽板锁紧固定于滑杆上，裁切刀固定在滑轨板上并正对牵引辊上纸张的侧边设置，驱动电机根据工控中心通过导向扫描仪采集的数据驱动滑轨板沿牵引辊的轴向方向在滑槽板左右滑动，调整滑轨板上裁切刀对准纸张所需要裁切的侧边。

3.根据权利要求2所述的多功能一体凹印机，其特征在于，所述工控中心上还设有与导向扫描仪电连接的自保持跟踪模块，在扫描仪检测纸张出现缺损、空白或印刷错误时工控中心通过自保持跟踪模块控制纠偏裁边部方向连续不变持续裁切纸张侧边。

4.根据权利要求2所述的多功能一体凹印机，其特征在于，所述驱动电机为直流微电机。