赵世英 吴凡 金兴彪 杨晓东 张立斌
（北京印刷学院机电工程学院，中国 北京 102600）
【摘要】模切机作为实现模切压痕的主要设备，在包装、印刷行业占有不可替代的重要作用。我校提出了一种新的模切机构驱动方式，即通过气液增压系统驱动平压平模切机构下平台的上下往复运动，但其在实验过程中暴露出 “工作速度受限”和“定位误差大”等问题。我们通过纸板传输与定位装置的研究与设计，使模切机满足高速“连动”且高精度定位的实验要求。
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关键词 模切机；气液增压缸；输纸装置；纸张定位
基金项目：北京市2014年本科生科学研究计划项目。
作者简介：赵世英（1972—），男，硕士，讲师，主要研究方向为机电一体化及CAD/CAM。
吴凡（1991—），男，北京印刷学院机电工程学院2011级本科生，专业为机械工程及自动化。
气液增压式模切机其相对于传统的模切机有着加工装配简单、耐磨损、噪声小[1]，且能实现模切系统工作压力的数字化控制等优点。本项目通过纸板传输与定位装置的研究与设计使得该新型模切设备的实验速度和生产效率都有显著提升，大幅度节约实验成本和生产成本，改善模切定位精度，加快产业化进程。此纸板传输与定位装置是在我校研发的气液增压式模切机实验台基础上，结合模切工艺流程的特点，设计并开发一套模切机纸板传输与定位装置。所设计的定位装置能够使纸张在模切过程中，模切线、压痕线在每一张纸上的位置相同，以达到模切的高精度。纸板传输装置与定位装置能够在模切工艺工程中平稳可靠地工作，符合输纸、定位、模切、收纸等工作时序，满足气液增压式模切机高速“连动”实验要求。
1气液增压式模切机自动输纸装置工作原理
气液增压式模切机自动输纸装置工作原理如图1所示。自动输纸装置主要包括卷支架、提升装置、真空吸装置、模切纸板、模切纸板放置盒等部分组成。
首先工人将模切纸板整理好，将纸板铁盒放满，然后启动送纸装置，首先真空吸升降气缸下降，真空吸盘启动，将纸板吸取，上行，送纸气缸将纸板往传送带放置，之后送纸气缸收回，继续下一轮的纸板的吸取及送纸；如果纸板高度低于真空吸盘高度，提升装置将纸板提升，然后真空吸盘启动，吸取，送纸气缸继续完成送纸动作。
1.提升装置；2.送纸气缸；3.真空吸装置；4.真空吸盘；5.模切纸板；
6.提升电机；7.支架；8.升降气缸
2模切机导纸装置和纸张定位夹紧装置结构设计
模切机导纸装置主要包括调整高度螺栓、张紧轴、钢轴辊、压板、托板、调节块、锁紧螺钉、卷纸等组成。真空吸装置将模切纸板送纸导纸装置上，传送纸电机启动，将纸板往模切机里面输送，模切机纸板输送装置两边装有定位调整板，对送纸输送带上的模切纸板进行定位。然后，输送带将定位纸板输送至模切机模切位置。
定位夹紧装置结构示意图如图2所示：当4（气液增压缸）开始启动工作时，它带动6（下平台）一起与之上下做周期性往复运动。下平台上有待加工的模切材料，在运动过程中，当下平台接触到3（浮动定位块）时，在5（弹簧）的作用下压紧了下平台上的模切材料，此时3、4、5、6按照预先设定好的轨道2、7一起等速向上运动直到最后接触8（上平台）最后压印形成压痕。
1.上定位块；2.右轨道；3.浮动定位块；4.气液增压缸；5.弹簧；
6.下平台；7.左轨道；8.上平台
3自动输纸装置设计特点
纸板传输装置可以实现气液增压式模切机实验台的连续、不停机输纸和收纸，实验和生产效率得以大幅度提高。纸板定位装置无需额外动力源，无需人工干预，自动完成纸板定位、夹紧和松开等工序内容；结构紧凑，占用空间少，节能降耗显著,实现自动输纸和收纸，纸张定位准确。所设计的定位装置能够使纸张在模切过程中，模切线、压痕线在每一张纸上的位置相同，以达到模切的高精度。纸板传输装置与定位装置能够在模切工艺工程中平稳可靠地工作，符合输纸、定位、模切、收纸等工作时序[2]，满足气液增压式模切机高速“连动”实验要求。
4结束语
此纸板传输与定位装置是为气液增压式模切机而设计的，能实现模切系统工作压力的数字化控制[3],使模切定位精度和实用性得以显著提高。通过实际操作检验此套装置可以提高气液增压式模切机实验速度和生产效率，节约实验成本和生产成本，有利于该新型模切机加快产业化进程，向高速化、高精度化、高稳定化方向发展。
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参考文献
［１］耿武帅.全自动模切机新型模切机构分析与研究[J].北京印刷学院,2012(2):12-13.
［２］齐福斌.模切机及其选购[J].印刷技术,2010(6):35-38.
［３］郭楠.气液增压系统的动态性能分析与优化研究[J].北京印刷学院,2013(3):21-23.
［责任编辑：汤静］