[發明專利]一種自動模切機性能分析方法

無效

• 申請號: 200810038258.5
• 申請日: 2008-05-29
• 公開（公告）號: CN101592558A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 張青雷;鄭明耀;邵玉珍;童剛;王穎;桂士弘;張無波;郭井寬
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: G01M19/00
• 分類號: G01M19/00
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所
• 代理人: 章蔚強

技術領域

本發明涉及一種性能分析方法，尤其涉及一種自動模切機性能分析方法。

技術背景

模切機作為印刷、包裝行業壓制紙盒、紙箱等紙制品的專用設備，是印刷包裝行業中重要的表面整飾加工設備，通常由送紙部分、模切部分、清廢部分和收紙四部分組成。

模切機的主要職能就是對紙張進行凸模剪壓作用，因此需要非常高的單位面積壓力，諸如對于亞華公司的MW1050A?II自動模切機來說，當其模切速度達到8500張/小時、模切壓力達到300噸時，底座及支撐臺板會產生非常高的應力，在模切的過程中墻板會產生沖擊變形，影響模切的精度。為了保證模切精度，必須保證主墻板的形變在模切允許范圍內。

在全自動高速模切機中，紙張的輸送系統是其中非常重要的一部分。單張紙輸紙裝置又稱為自動輸紙機或飛達，它是現代單張紙印刷機上不可或缺的部件。在一些裝訂機械(如拆頁機，配頁機，上封機等)中也需要自動輸紙機，只是機構上與印刷機上的有所不同而已。自動輸紙機的作用是自動，準確，平穩，有節奏的將紙一張張的輸送給印刷部件。在全自動模切機中，輸送紙系統的機構及動力特性對整個系統的影響很大，它直接影響到整個模切質量的好壞，在一定程度上決定了模切機械的發展速度和方向，因此開發或者改進輸送紙系統已成了一個迫切的任務，是一個需要突破的瓶頸。

模切部分是自動平壓模切機的核心部分。目前，我國生產的自動平壓模切機工作速度較低，大部分為5500-7500張/小時，模切精度絕大多數在0.15～0.2mm。如何對模切機的結構進行優化分析來使模切速度達到8500張/小時是本發明亟待解決的問題。

清廢機構是整個模切機的最后一道工序，在模切之后紙板被送到清廢工作區域，進行最后的模切加工。如何提高速度，找出機器的不足是本發明需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，而提供一種自動模切機性能分析方法，利用數字化新技術，分析自動模切機的性能，根據分析結果進行改進以提升了產品的性能，提高自動化程度，模切速度和精度。

實現上述目的的技術方案是：一種自動模切機性能分析方法，所述的自動模切機包括含有高速進紙輸送機的送紙部分、模切部分、含有清廢三框機構、驅動凸輪的清廢部分以及收紙部分，模切部分包括有主機墻板、連桿、曲軸、上平臺、下平臺、軸桿，其中，它包括以下步驟：

對高速進紙輸送機進行性能分析步驟：即通過外罰函數和變尺度方法來優化高速進紙輸送機的各桿件的結構尺寸，并通過ADAMS軟件來對其進行運動學和動力學的仿真，然后用ANSYS軟件對其進行有限元的應力分析和振動模態分析；

對模切部分進行性能分析步驟：即首先在Pro/E軟件中建立該模切部分的三維模型，然后用ANSYS軟件對其進行有限元分析以及有限元的應力計算，同時，對其進行動態有限元的應力計算和模態分析以得到模切部分的各部分的優化尺寸；

對清廢三框機構進行性能分析步驟：即在ADAMS軟件中對清廢三框機構進行運動學和動力學的仿真分析，并采用多體動力學的理論對其進行建模，然后基于多輸入單輸出的現代控制理論對其驅動凸輪的曲線進行修正。

上述的自動模切機性能分析方法，其中，在對模切部分進行性能分析步驟中，包括對模切部分的主機墻板和/或連桿和/或曲軸和/或上平臺和/或下平臺和/或軸桿進行有限元分析。

上述的自動模切機性能分析方法，其中，所述的對模切部分的主機墻板進行有限元分析時，有限元模型生成后，采用八節點六面體三維單元對其進行網格劃分。

上述的自動模切機性能分析方法，其中，所述的對清廢三框機構進行性能分析步驟中，對驅動凸輪在工作到急回過程時的曲線進行修正，即對凸輪的余弦段曲線進行修正。

本發明的有益效果是：本發明通過深入研究工作原理，分析應力，有針對性的提高局部應力超高部分的剛度和強度，對自動模切機通過現有的軟件進行分析，可根據分析進行改進。該三部分的分析運用廣泛，模切機中的高速進紙輸送系統在許多印包機械中都有廣泛的應用；模切機的主墻板裝置是印包機械的通用技術，在自動燙印機、平板式模切壓痕機中都有應用；模切機中的清廢機構是印包機械的通用裝置，本裝置在印后作業中起著提高勞動效率，減少勞動強度的關鍵作用。解決了該三部分的性能分析，其研究成果在印包行業及平板紙自動行業中的許多相似設備都能得到廣泛推廣和應用。

具體實施方式

下面將通過一實施例對本發明作進一步說明。