本实用新型属于凹版印刷技术领域，涉及一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置。
背景技术：
凹版印刷是先在凹印版辊的表面涂上油墨，然后用刮刀机构将凹印版辊空白部分的油墨去除干净，使油墨只存留在图文部分的网穴之中，再在较大的压力作用下，将油墨转移到承印物表面，获得印刷品。凹版印刷属于直接印刷，凹印版辊的图文部分凹下，且凹陷程度随图像的层次有深浅的不同，印版的空白部分凸起，并在同一平面上。
用于凹版印刷的油墨中，溶剂是非常重要的一个部分。溶剂不仅能溶解各种成膜聚合物，调整黏度及流变性，而且对成膜质量有重要影响。现有的油墨溶剂大都为复合溶剂，其干燥速度是由溶剂中各组分本身的蒸发速度来决定的，而蒸发速度又是由溶剂中各组分本身的沸点决定的。例如：快干溶剂的沸点一般为100℃-150℃，中干溶剂的沸点一般为150℃-200℃，慢干溶剂的沸点一般为200℃以上。在凹版印刷过程中，当刮刀机构中的刮刀将凹印版辊空白部分的油墨去除干净后，网穴之中存留的少量油墨很容易在短时间内蒸发，导致油墨变干而无法转移到承印物表面；若采用慢干溶剂，则容易导致油墨转移到承印物表面后迟迟未干的问题。因此，通过选用多种溶剂混合而成的复合溶剂，能够控制油墨的干燥速度，进而控制凹版印刷的质量。
然而，这种通过改变复合溶剂配方而调节油墨的干燥速度，进而控制凹版印刷质量的方法存在许多问题。长期以来，凹版印刷油墨多以苯、二甲苯等苯类溶剂或酮类溶剂为主，油墨中的苯类溶剂或酮类溶剂不仅会污染环境，而且会对人体造成伤害。虽然现在出现了一些无苯无酮油墨，但这些油墨都采用醇类、酯类、醚类组成的混合溶剂，为了满足voc排放的要求，需要先通过活性炭吸附回收气体状态的混合溶剂，然后将气体冷凝后转化为液体，再通过进一步的精馏等方式将混合溶剂中的各组分进行分离回收。然而，由于溶剂组分复杂，需要消耗大量能源来对溶剂中的各组分进行分离回收，因而无法同时满足voc排放及节能降耗的要求。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，该装置包括升降机构、设置在升降机构顶部的支承板、设置在支承板上的水平调整机构、设置在水平调整机构一端的转动机构以及设置在转动机构上的刮刀安装板，该刮刀安装板上设有刮刀，所述的装置还包括分别与升降机构、水平调整机构、转动机构电连接的控制器。控制器通过对升降机构、水平调整机构及转动机构的调控，改变刮墨点位置、刮刀角度及刮墨压力，以满足凹版印刷时的实际需求。
进一步地，所述的升降机构包括一对并列设置的固定架以及沿竖直方向设置在固定架上并与控制器电连接的竖向伺服电缸，所述的支承板设置在竖向伺服电缸的顶部，并与竖向伺服电缸传动连接。在控制器的调控下，竖向伺服电缸带动支承板上下运动，以改变支承板的高度。
进一步地，所述的水平调整机构包括沿水平方向设置在支承板上并与控制器电连接的水平伺服电缸以及设置在水平伺服电缸一端并与水平伺服电缸传动连接的连接板。在控制器的调控下，水平伺服电缸带动刮刀水平运动，以改变刮刀的位置。
进一步地，所述的连接板包括沿水平方向设置并位于水平伺服电缸一端的连接板水平部以及沿竖直方向设置并位于连接板水平部一端的连接板竖直部，所述的转动机构设置在连接板竖直部的底部。连接板竖直部伸出支承板的外部，用于连接转动机构。
进一步地，所述的支承板上还设有与连接板水平部相适配的连接板支撑组件。连接板支撑组件从下方对连接板进行支撑，保证连接板的水平度及稳定性。
进一步地，所述的连接板支撑组件包括设置在支承板上并与水平伺服电缸相平行的导轨以及滑动设置在导轨上的滑块，所述的连接板水平部的底部与滑块固定连接。水平伺服电缸带动连接板水平运动，同时滑块随着连接板一起沿导轨滑动，始终对连接板底部进行支撑。
进一步地，所述的转动机构包括转动设置在连接板竖直部底部的转轴以及设置在连接板竖直部底部并与转轴传动连接的转轴步进电机，所述的控制器与转轴步进电机传动连接。在控制器的调控下，转轴步进电机带动转轴转动，使转轴上的刮刀安装板同步转动，进而改变刮刀的倾斜角度。
进一步地，该装置还包括与控制器电连接的检测机构。检测机构对刮墨点位置、刮刀角度及刮墨压力进行检测，确保调整到位。
进一步地，所述的检测机构包括设置在刮刀底部的压力传感器，所述的控制器与压力传感器电连接。压力传感器设置在刮刀底部一侧(避免油墨影响)，当刮刀底部与凹印版辊接触并产生压力时，压力传感器检测到该压力数值并反馈至控制器，控制器根据压力预设值调整转轴步进电机的扭矩，进而改变刮刀底部与凹印版辊之间的压力(即刮墨压力)。
进一步地，所述的检测机构还包括与转轴相适配的转轴坐标测量仪。转轴坐标测量仪能够实时检测转轴的位置，并反馈至控制器，由控制器同时调控升降机构、水平调整机构、转动机构，进而改变刮刀底部与凹印版辊的接触点(即刮墨点位置)以及凹印版辊在刮墨点处的切面与刮刀之间的夹角(即刮刀角度)。当凹印版辊的位置及外径、刮刀尺寸均不变时，转轴的位置能够唯一确定刮墨点位置及刮刀角度，因此通过检测转轴的位置，即可间接得到刮墨点位置、刮刀角度数据，以便控制器的调控过程。
作为优选的技术方案，所述的转轴坐标测量仪为三坐标测量仪，能够对转轴的水平位置和竖直位置进行测量。转轴坐标测量仪也可选用工业相机与图像处理器组合而成的坐标测量体系，通过工业相机对转轴进行拍照，并经图像处理器处理后得到转轴在工业相机坐标系中的位置，以便控制器进行调控。
现有的凹版印刷过程中，刮刀的刮墨点(刮刀与凹印版辊之间的接触点)与压印点(压印胶辊与凹印版辊之间的接触点)之间的距离是固定的，为了避免溶剂干燥过快或过慢而影响凹版印刷的质量，通常会采用混合溶剂，并通过调节快干溶剂、中干溶剂、慢干溶剂的比例，以达到合适的干燥速率。然而，由于这种复合溶剂需要进行回收后的精馏分离工序，因而存在能耗过高、成本过高的问题。本发明改变了传统的调节思路，将油墨中的溶剂改为最简单的单一组分溶剂，避免了溶剂回收后的分离过程，可直接回收得到纯净的单一组分溶剂。同时，由于刮刀将凹印版辊空白部分的油墨去除干净后，网穴之中存留的少量单一溶剂油墨因溶剂挥发性调节不便而存在干燥过快或干燥过慢的问题。为了解决采用单一组分溶剂所可能发生的干燥过快或干燥过慢的问题，本发明在采用单一组分溶剂的基础上，通过控制器对升降机构、水平调整机构及转动机构的调控，改变刮墨点位置，进而改变刮刀的刮墨点与压印点之间的距离，同时保证刮刀角度及刮墨压力固定不变，进而调节网穴之中存留的少量油墨在转移到承印物之前的存留时间以及保证刮墨效果的一致性，以配合单一组分溶剂的蒸发速率，实现凹版印刷质量的控制。通过这种新的调节方式，巧妙地避开了单一组分溶剂可能存在的挥发性调节不便的弊端，使单一组分溶剂的推广应用成为可能，对凹版印刷行业的变革存在巨大的推动意义。
在基于单一溶剂油墨印刷时，环境温度、环境湿度、凹印版辊温度、凹印版辊上网穴深度、凹印版辊外径、压印胶辊硬度、承印物种类、单一溶剂油墨中的溶剂种类及印刷速度等因素都会影响到凹版印刷的质量，因此，先通过大量试验，不断改变各个因素的实际值，收集各因素变化后，刮墨点与压印点之间距离的对应数据，并根据这些大数据建立标准的数据库。在实际凹版印刷时，根据当前状态下各因素的数据，从标准的数据库中获取所需的刮墨点位置对应数据，由控制器根据刮墨点位置对应数据，对升降机构、水平调整机构及转动机构进行调控，以改变刮墨点位置，并保证刮刀角度及刮墨压力固定不变，以满足凹版印刷时的实际需求。
与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
1)通过控制器对升降机构、水平调整机构及转动机构的调控，能够满足单一溶剂油墨在不同的印刷影响因素下对刮墨点位置、刮刀角度及刮墨压力的要求，保证了产品质量，并提高了产品的一致性；
2)以转轴的空间位置作为确定刮墨点位置及刮刀角度的指标，以压力传感器测得的数据作为刮墨压力，大大简化了对刮墨点位置、刮刀角度及刮墨压力的检测，便于控制器进行调控，提高了调控的精度。
附图说明
图1为本实用新型的主视结构示意图；
图2为本实用新型中转动机构的右视结构示意图；
图中标记说明：
1—支承板、2—刮刀安装板、3—刮刀、4—固定架、5—竖向伺服电缸、6—水平伺服电缸、7—连接板、701—连接板水平部、702—连接板竖直部、8—滑块、9—转轴、10—转轴步进电机、11—转轴坐标测量仪、12—凹印版辊、13—压印胶辊、14—承印物。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
采用以下组分及重量份含量的单一溶剂油墨进行凹版印刷：单一组分溶剂60份、树脂20份及颜料12份。其中，单一组分溶剂为正丙酯，树脂为聚醚树脂，颜料为炭黑。该单一溶剂油墨的制备方法为：先将树脂加入至单一组分溶剂中，分散均匀后加入颜料，之后移入砂磨机中充分研磨。
如图1所示的一种基于上述单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，包括升降机构、设置在升降机构顶部的支承板1、设置在支承板1上的水平调整机构、设置在水平调整机构一端的转动机构以及设置在转动机构上的刮刀安装板2，该刮刀安装板2上设有刮刀3，装置还包括分别与升降机构、水平调整机构、转动机构电连接的控制器。
其中，升降机构包括一对并列设置的固定架4以及沿竖直方向设置在固定架4上并与控制器电连接的竖向伺服电缸5，支承板1设置在竖向伺服电缸5的顶部，并与竖向伺服电缸5传动连接。
水平调整机构包括沿水平方向设置在支承板1上并与控制器电连接的水平伺服电缸6以及设置在水平伺服电缸6一端并与水平伺服电缸6传动连接的连接板7。连接板7包括沿水平方向设置并位于水平伺服电缸6一端的连接板水平部701以及沿竖直方向设置并位于连接板水平部701一端的连接板竖直部702，转动机构设置在连接板竖直部702的底部。支承板1上还设有与连接板水平部701相适配的连接板支撑组件。
连接板支撑组件包括设置在支承板1上并与水平伺服电缸6相平行的导轨以及滑动设置在导轨上的滑块8，连接板水平部701的底部与滑块8固定连接。
如图2所示，转动机构包括转动设置在连接板竖直部702底部的转轴9以及设置在连接板竖直部702底部并与转轴9传动连接的转轴步进电机10，控制器与转轴步进电机10传动连接。
装置还包括与控制器电连接的检测机构。检测机构包括设置在刮刀3底部的压力传感器，控制器与压力传感器电连接。检测机构还包括与转轴9相适配的转轴坐标测量仪11。
凹版印刷时，承印物14穿过凹印版辊12与压印胶辊13之间。先在凹印版辊12的表面涂上单一溶剂油墨，然后用本刮刀装置将凹印版辊12空白部分的油墨去除干净，使油墨只存留在图文部分的网穴之中，再通过压印胶辊13与凹印版辊12之间的挤压，在较大的压力作用下，将单一溶剂油墨转移到承印物14表面，获得印刷品。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，该装置包括升降机构、设置在升降机构顶部的支承板(1)、设置在支承板(1)上的水平调整机构、设置在水平调整机构一端的转动机构以及设置在转动机构上的刮刀安装板(2)，该刮刀安装板(2)上设有刮刀(3)，所述的装置还包括分别与升降机构、水平调整机构、转动机构电连接的控制器。
2.根据权利要求1所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，所述的升降机构包括一对并列设置的固定架(4)以及沿竖直方向设置在固定架(4)上并与控制器电连接的竖向伺服电缸(5)，所述的支承板(1)设置在竖向伺服电缸(5)的顶部，并与竖向伺服电缸(5)传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，所述的水平调整机构包括沿水平方向设置在支承板(1)上并与控制器电连接的水平伺服电缸(6)以及设置在水平伺服电缸(6)一端并与水平伺服电缸(6)传动连接的连接板(7)。
4.根据权利要求3所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，所述的连接板(7)包括沿水平方向设置并位于水平伺服电缸(6)一端的连接板水平部(701)以及沿竖直方向设置并位于连接板水平部(701)一端的连接板竖直部(702)，所述的转动机构设置在连接板竖直部(702)的底部。
5.根据权利要求4所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，所述的支承板(1)上还设有与连接板水平部(701)相适配的连接板支撑组件。
6.根据权利要求5所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，所述的连接板支撑组件包括设置在支承板(1)上并与水平伺服电缸(6)相平行的导轨以及滑动设置在导轨上的滑块(8)，所述的连接板水平部(701)的底部与滑块(8)固定连接。
7.根据权利要求4所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，所述的转动机构包括转动设置在连接板竖直部(702)底部的转轴(9)以及设置在连接板竖直部(702)底部并与转轴(9)传动连接的转轴步进电机(10)，所述的控制器与转轴步进电机(10)传动连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，该装置还包括与控制器电连接的检测机构。
9.根据权利要求8所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，所述的检测机构包括设置在刮刀(3)底部的压力传感器，所述的控制器与压力传感器电连接。
10.根据权利要求8所述的一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，其特征在于，所述的检测机构还包括与转轴(9)相适配的转轴坐标测量仪(11)。
技术总结
本实用新型涉及一种基于单一溶剂油墨印刷的刮刀装置，包括升降机构、设置在升降机构顶部的支承板、设置在支承板上的水平调整机构、设置在水平调整机构一端的转动机构以及设置在转动机构上的刮刀安装板，该刮刀安装板上设有刮刀，装置还包括分别与升降机构、水平调整机构、转动机构电连接的控制器。与现有技术相比，本实用新型通过控制器对升降机构、水平调整机构及转动机构的调控，能够满足单一溶剂油墨在不同的印刷影响因素下对刮墨点位置、刮刀角度及刮墨压力的要求，保证了产品质量，并提高了产品的一致性。
技术研发人员：李春虎;姚根龙
受保护的技术使用者：上海运城制版有限公司
技术研发日：.01.31
技术公布日：.11.26
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