凹凸压印机的结构、工作原理及应用

凹凸压印一般选择平压平凹凸压印机，也有采用圆压平凹凸压印机。凹凸压印机可以用平压平印刷机或圆压平印刷机改造而成。许多模切压痕机和烫金机安装有凹凸压印机构，组成多功能机器。

凹凸压印机的结构和工作原理与模切压痕机相同。

1.平压平型模切压痕机

平压平凹凸压印机的特点是压力大，结构简单，操作方便，压印产品质量好，应用较广泛。

平压平型模切压痕机有立式和卧式两种，规格有四开、对开、全开等。卧式平压平模切压痕机是主要机型，应用很广泛。

（1）模切压痕机工作原理

需要模切压痕的印刷品由输纸装置送入，经定位进入到模切压痕机构，模切压痕机构根据所需模切压痕的纸箱或纸盒形状尺寸已装好版，模切压痕版上的刀具将印刷品模切压痕成所需形状。模切压痕机构对模切压痕施加了均匀的压力，在装版过程中，保证了整个模切压痕受力均匀，压痕印迹一致。完成模切压痕工序后，由输送装置送到收纸装置输出，进入下一道工序。

（2）模切压痕机的主要机构

①立式模切压痕机

立式模切压痕机结构与平压平印刷机结构基本相同，去掉平压平印刷机的输墨装置，即可改造成立式平压平模切压痕机（图8-1）。各种立式模切压痕机多数为手工续纸，劳动强度较大，生产效率低，模切压痕幅面较小，适于小批量生产。

立式平压平型模切压痕机主要由版台、压印平板、滑道和传动系统组成，其工作原理如图8-2所示。

图8-1　立式平压平模切压痕机

图8-2　立式平压平型模切压痕机原理

1—刀版；2—曲柄轴；3—曲柄；4—压板；5—轴；6—导轨；7—滑块；8—连杆

立式模切压痕机的模切压痕版垂直固定在机架上，压印平板做复合运动，压印平板回转中心不是固定的，连同滑块在机身的滑移导轨上移动，其运动是装在压印平板轴上的连杆随着曲柄的转动而转动，因而压印平板的摆动是在机座的滑移导轨上进行的。它的转动轴不固定，压印平板先经连杆拉动作顺时针摆动，待它的平面呈垂直状态，与模切压痕版相互平行时，压印平板平行地移向模切压痕印版，一直到完成模切压痕任务为止。曲柄继续转动，连杆推动压印平板平行脱离模切压痕印版后做逆时针转动，转到初始状态，装印刷品，进行下一次模切压痕。这种模切压痕机在压印时，模切压痕印版和压印平板各处平行接触，各点受力和压印时间相等，从而获得整个版面均匀一致的压力，使压痕清晰，不致变形。

②卧式模切压痕机

卧式平压平模切压痕机生产成本低，换版容易，安全防护好，自动化程度高，模切精度高，价格适当，操作维修简便，市场占有率较高。

国外卧式平压平模切压痕机发展迅速，模切速度可达12000张/h，模切精度达到0.01mm。国内部分厂家生产的模切压痕机产品有的已接近或达到国际先进水平，国产同类产品模切速度可达到9000张／h，模切精度达到0.10～0.15mm。国产模切机的价格相当于国外同类产品价格的1/3～1/2。

有的卧式平压平模切压痕机采用PLC可编程序控制器及LCD触摸屏控制和操作，可实现数据输入、存储及与下位机通讯功能，对机器的数据和有关资料能输出存档，并能自动计算步长和跳步。采用先进的变频调整技术和刀板式快速清废技术，采用光电套准机构代替前规和侧规，实现了给纸、模切压痕、收纸、计数、故障显示、检测等方面的自动化。有的机型带有最先进的全息烫金功能，与其他机器联机配套，也成为比较成熟的技术。

卧式模切压痕机主要由输纸装置、模切压痕装置、排废装置、收纸装置和控制系统。堆积在输纸装置输纸台上的印刷纸板被一张一张送出，在输纸板上定位，咬纸牙咬住纸板咬口，由间歇传送的链条把印刷纸板送往模切压痕装置。经过模切压痕装置进行模切压痕，最后由收纸装置送出，咬纸牙把纸放在收纸堆上。图8-3所示为卧式模切压痕机的工作原理。

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图8-3　卧式平压平型模切压痕机的原理

a.输纸装置。卧式模切压痕机都采用自动输纸装置，所以也称为自动模切压痕机。自动输纸装置有摩擦式和气动式两种型式。气动式输纸机工作可靠性高，生产效率高，定位精度高，适合于高速自动化生产，目前广泛采用。气动式输纸机主要由传动机构、分纸机构、输送机构、输纸台机构、定位机构、检测机构和气路系统组成。

输纸机传动机构用来传递输纸机所需的运动和动力。

输纸机的分纸机构又称分纸头、飞达，它把输纸台上的纸堆逐张分开并送到输送机构。

输送机构又称为输纸板机构，它把分纸机构传过来的纸张送到定位机构进行定位。

输纸台机构堆放纸张并能自动上升，在工作中使纸堆保持一定高度。

定位机构包括前规和侧规，它们使输纸机构送过来的纸张进行定位。前规确定纸张咬口的位置，侧规确定纸张侧边的位置。

检测机构用来检测双张和空张。当纸或纸板正常通过，检测机构不动作，机器正常运行；如果双张或多张纸或纸板通过，双张检测器动作，发出信号并使机器停止工作。正常工作中，如果没有纸或纸板通过，以及通过时纸张发生倾斜或缺角等，空张检测器动作，发出信号，机器停止工作，故障排除后继续工作。

气路系统包括气泵、气路、气阀，其作用是供给分纸机构各个气嘴气量和进行控制。

自动输纸机构一般均装有不停机续纸装置。分纸机构的气嘴互相配合把纸堆上的纸一张一张送到输纸板，经过双张和空张检测再送到定位机构定位，然后由固定在传送链条上的咬纸牙排将纸张咬住送往模切压痕部位。

b.模切压痕装置。模切压痕装置由模切压痕版压盘（模切板）、压印平板压盘（压印板）和传动机构组成。

模切压痕版压盘也称上压盘或上部压盘，压盘面安装模切压痕印版。压印平板压盘也称下压盘或下部压盘，上面安装压印平板。传动机构是模切压痕装置的驱动机构，一般由曲柄轴带动四组肘杆上下移动下压盘。加压的调整是用手柄上下移动肘杆销承受台进行。曲柄机构运动使下压盘上下移动带动压印平板上下移动，模切压痕版静止不动，完成模切压痕工作。

为了使模切压痕到位，加压时，整个平台受力均匀，保证上下两个平台工作表面平行，能获得良好的模切压痕质量。

有的模切压痕机下压盘的运动是靠四组曲柄连杆机构带动。不论是四组曲柄连杆机构带动，还是四组肘杆机构，都能使模切压力均匀而稳定，可调整，精度高。上下压盘面要研磨平整，精度稳定，便于安装印版，换版方便、迅速。

c.排废装置。印刷品模切后挂连的废纸板称为尾料，可用人工敲落。带自动排废装置的模切压痕机装有排废装置，它能去除咬纸牙咬住的纸板之外的废纸边。

排废装置和模切压痕装置的下压盘联动，可进行上下运动。上部放置了带有销钉的咬纸槽，下部装有阴模的胶合板或带销钉的挂杆，当它们联动时，可以排除废纸屑。排废装置中的预调整台能预先装备咬纸钉，由于它的使用，提高了机器的运行效率和生产效率。

d.收纸装置。经模切压痕和排除废纸屑后，纸板由咬纸牙排送至收纸台。纸板离开咬纸牙排后陆续堆积，堆积到一定高度后收纸台自动下降。收纸台上的纸板达到一定数量时，不停机收纸装置将纸板堆移走，收纸工作继续进行。

收纸装置由传送装置、收纸台、收纸台升降机构、不停机收纸装置等组成。

传送装置由链条和咬纸牙组成，传送链条共两条，为套筒滚子链，机器的左右两侧各安装一条。两条传送链条之间安装几排咬纸牙排，每排咬纸牙排上安装若干个咬纸牙。咬纸牙排运动到定位装置时，咬纸牙排的滚子与机器上的开牙凸轮正好相碰，开牙咬住纸板向模切压痕装置传送。到了模切压痕处，传送链条停止运动，等候模切压痕装置对纸板进行模切和压痕。这一工序完成后，传送链条继续咬住纸板运行到收纸台上方，咬纸牙排的滚子与收纸台机架上的开牙凸轮相碰，开牙放纸。模切压痕时纸张静止，所以咬纸牙排的运动是间歇的，纸张停留位置必须精确。卧式平压平模切机咬纸牙排间歇运动广泛采用平行分度凸轮机构实现。这种机构是共扼凸轮机构，在一个运动周期中，每一个凸轮都依次推动若干个滚子，每一个滚子都有一段相应的凸轮轮廓曲线，一段接一段推动相应的滚子运动，实现咬纸牙排的运动和静止。

收纸台的作用是存放已经过模切压痕的纸板。收纸台上装有纸板闯齐机构，它使纸板在收纸台上自动闯齐。

收纸台可以自动下降，还可以电动和手动升降。当收纸台需要快速升降时，采用电动或手动升降装置。输纸台在工作过程中，一张一张的纸板落在收纸台上，达到一定高度时，触动收纸台上的微动开关，使收纸台自动下降一段距离，纸板继续落在收纸台上，收纸台自动下降反复进行。

当收纸台已经堆满纸张时，可以停机运走，也可以不停机运走，这时可以启动不停机收纸装置，收纸台继续收纸，下面的纸堆与上面分离，可用机器或人工把下面已经过模切压痕的纸堆移走。不停机收纸装置生产效率高，减少了停机次数，使废品减少。