普通切纸机程控化改造是提高切纸机性能捷径

普通切纸机程控化改造是提高切纸机性能的捷径

摘要：切纸机是包装印刷行业的重要设备，切纸机的性能直接影响到包装印刷成品的质量，提高切纸机的性能可以明显提高包装产品的档次及印刷厂的工作效率，切纸机又是包装印刷企业整个生产过程最后一道工序的生产设备，如果它出现问题，会造成极大的浪费和“瓶颈”效应。

关键词：切纸机程控化plc

1、引言

作为纸张加工设备，切纸机主要用于造纸厂单张纸型纸的加工和印刷企业印刷品的整形加工，蜂窝包装纸板产生以后，也要用到切纸机切制纸蜂窝芯。近年来，制卡业发展强劲，切纸机在这个领域也有广阔的市场。另外，切纸机也可应用于非纸类加工，如ps版、皮革、硬塑料等材料的裁切。切纸机虽是一种通用机电设备，但其应用范围极其广泛。随着科技水平的提高，切纸机的自动化水平提高很快，液压、程控、计算机控制的切纸机已占市场主流。

在一些中小型企业里，目前配备的切纸机仍然是是印刷业大发展的八、九十年代生产的普通切纸机，由于这些设备结构过于简单，机械加工精度不够；推纸器定位精度差，裁切纸张的一致性不好，生产效率低，废品率高，浪费大。厂家因普通刀效率低，为扩大生产不得不多购置几台切纸机，造成资金浪费；此外还要增加厂地、人员工资等各项开支，其缺陷已严重制约了企业印刷生产的实际需要。

采用新的程控驱动技术，是解决目前企业现有老旧切纸设备缺陷的最佳方案。程控切纸机一般是以plc为核心组成裁切控制系统，能够根据事先编制好的程序对产品进行自动裁切，尺寸自动检测，精度好、效率高。它具有控制器、运算器、存储器和相应的输入／输出设备。可以进行时序控制、逻辑控制、程序控制等各种控制，能够进行计时、计数、算术运算和逻辑运算，具有结构简单灵活，环境适应能力强，抗干扰性能好，可靠性高，编程方便等优点，是一种较为先进的现代切纸机。

虽然程控切纸机有诸多优点，但其售价十分昂贵。同时，若大量购进新的程控机，所需资金较大，一般企业难以承受，且旧机闲置得不到利用，对企业是巨大损失。

针对以上问题，同时，为适应国家“低碳”经济策略，对普通切纸机程控化改造不仅可以满足企业提高生产效率，降低成本及劳动强度的要求，同时也适应了现代企业印刷产业快速发展的需要。2、国内外切纸机研究状况及发展趋势分析

随着控制论和电子技术的发展，数显和程控式液压切纸机开始成为切纸机发展的主流。1956年，德国的波拉公司生产出了第一台磁带控制的切纸机，开辟了程控切纸机的设计先河。而法国的沃伦贝格(wohlenberg)、施奈德(schneider)，英国的凯琳琪(chellenge)，日本的伊藤(iton)等其他品牌切纸机也各有千秋。

如今，polar新一代切纸机都采用液晶显示和微机控制，能自动编程控制裁切工艺的操作和速度。其最新的polar-x和xt型切纸

机与e代和ed代产品相比更重也更结实。其78mm和92mm型切纸机有更深的前台，有一个最新的被称为optiknife的裁刀更換和调整系统，允许操作者在较低的裁切位置对刀片进行调整，使刀片的更换更为简单，刀的寿命延长了一倍。

在国内，上海申威达公司的“一达”牌系列切纸机和四川中江利通公司的利通牌系列切纸机，代表了国产切纸机的发展水平。这两家企业已经不再生产落后的机械式切纸机，而以液压切纸机、程控切纸机和微机程控切纸机作为现阶段主流产品。国内切纸机市场增长趋势是必然的。而普通切纸机或简单数显切纸机已远不能适应现代印刷及包装企业的需要。如果将旧机进行电脑程控化改造，是一举数得的好方法。

改造后的切纸机可以提高切纸精度，提高生产效率及成品率，降低劳动强度，是这一大批设备继续发挥作用的有效途径。

3、程控切纸机的工作原理

程控切纸机推纸器的运行是采用一套专用控制系统实现的。其推纸器的运行由驱动丝杠带动一个特制的编码器，通过检测丝杠的转向与转数测得。程控切纸机能够根据产品的需要，将要裁切锁定的刀号顺序与相应的尺寸事先编程，输入单板机。工作时，设备根据刀号顺序，把编码器送来的尺寸与程序中的尺寸对比，当两者相等时，停止推纸器，自动下刀裁切，自动完成产品的裁切工作。

可编程序控制器(plc)是一种数字运算操作系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在内部执行逻

辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各类机械生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的设计。它有如下特点：(1)可靠性高，抗干扰能力强。(2)编程方便，使系统具有很好的柔性。(3)控制系统简单，通用性强。(4)体积小，重量轻，功耗低，维护方便。(5)缩短了设计、施工、投产调试的周期。

4、普通切纸机程控改造原理

程控切纸机和普通切纸机的组成机构和裁切原理基本相同，主要区别是普通切纸机靠人眼定位，用手工操作推纸器的运行；而程控切纸机的推纸器是按预先编制的程序自动运行，并在走到预定尺寸时控制刀自动裁切。把普通切纸机改为程控切纸机的工作就是将普通切纸机推纸器运行方式和刀裁切方式的手动操作，改为与程控切纸机相同的程控操作。推纸运行机构是由丝杠、双导轨、滑动螺旋传动装置构成，主要用于承载纸张、推送纸张至预期精确位置。普通切纸机程控改造需要加装的主要设备有：高精度步进电动机及驱动装置；检测传感器及配套接线装置；单轴数控系统。

将原电机拆掉，改用步进电机。用步进电机代替原电机，其优势在于在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，且只有周期性误差而无累计误差，在控制领域使用时非常简单。在原机器正面装好数控系统。数控系统由plc进行控制，能够根据产品的需要，将要裁切

的刀号顺序与相应的尺寸事先编程，输入系统，在指令控制下，自动完成裁切任务。启动切纸机，先让推纸器回零点，测量推纸器到刀口的距离，将数据输入系统，将坐标系由最远极限点的机器零点切换成由刀口为零点的工作坐标系，这时就可以直接输入数据，控制刀口与推纸器的距离，实施切纸工作。在行程极限位置安装好磁性传感器，传感器用来检测抬刀信号、极限位置信号和机器零点位置。接通控制线路电源，推纸器自动运行，直到校准开关工作，推纸器停止运行，校准完成。如果推纸器当前尺寸与显示屏所显示尺寸不符时，可以通过调整显示屏上的基准尺寸并重新进行校准即可。

当推纸器向前运行碰动前限位开关或最小限位开关时，推纸器停止向前运行，此时可以下刀裁切；当推纸器手动向后运行碰动后限位开关时，推纸器停止向后运行，回到起点。

整个过程都是在电脑控制下进行的，减少了人眼定位，人工下刀操作带来的误差，同时也降低了风险，提高了工作安全性。

以上改装过程中估值计算：一套数控系统大致需6000元；一部高精度步进电动机及驱动器大致6000元；一部传感器及配套接线装置月1000元，齿形带轮及其他配件约1000元。总共约14000元即可将一台普通切纸机改造成一台程控切纸机。这对于许多中小型企业，无疑是一个很好的选择。

5、结语

程控切纸机是集机、光、电、液、气为一体的自动型切纸机，为