印刷机上的小技改，故障率大大降低了

时间：2022-12-21 来源：

我公司有3台海德堡CD/SM102胶印机、4台北人JS2102胶印机和2台如皋CSS1040B均采用单一的机械双张检测系统，存在灵敏度低、漏检率高、易损伤纸张表面等诸多问题，为了提高产品质量和印刷稳定性，我公司组织人员在这些机器上加装了超声波双张检测系统。

超声波双张检测器（安装位置图如图1）在检测出输纸机输出双张或多张后，立即发出信号，控制输纸机停止工作，防止双张纸或多张纸进入滚筒，从而造成印刷废品或事故发生。

图1 超声波双张检测器安装位置图

输纸机输出纸张是错位叠加到达前规，因此超声波双张检测探头安装在何处，何时输出检测信号是关键技术点。我们经过观察后发现，尽管从输纸机到前规这段距离纸张会前后叠加，但在前规处有极短时间，这时前一张纸准备进入滚筒，后一张纸还未到达。此时此处在正常印刷时应是单张纸。因此，检测探头安装在前规，在拉规刚刚动作要拉纸时检测最为合理。在飞达合适位置，我们还要安装接近开关（安装位置图如图2），配合完成这一时间对机器控制电路的双张信号输出。

图2 接近开关安装位置图

由于印刷机特别是海德堡印刷机印速高，检测双张的窗口时间短，要求我们需选用稳定性好、反应灵敏的型号。我们选用的是德国倍加福(Pepperl+Fuchs)UDC-18GM50-400-3E0-Y超声波检测器和欧姆龙X2E-X2ME1接近开关。

将超声波双张检测器检测到的双张信号作为接近开关的工作电源，接近开关的工作时间为拉规动作的时间，当拉规动作时，若此时超声波探头检测到双张或多张纸，则接近开关输出信号到机器控制电路中，会控制输纸机停止输纸，双张纸留在前规处，控制原理图如图3所示。

图3 基本控制原理图

我公司在以上机器加装超声波双张检测器后，操作人员不用因为纸张的薄厚而频繁调整机械双张检测开关，提高了生产效率；印刷质量更稳定，产品中的白页不见了，减轻了检察人员劳动强度，我们用极少的资金投入达到了减员增效的效果。

我公司两台JS2102印刷机均购于上世纪九十年代，整机采用继电接触器系统控制，电路极为复杂。随着使用时间的增长，电路和元器件逐渐老化。为了降低电气故障发生概率，减少维修成本，增强机器运行稳定性，我公司组织人员对其整机电气设备和电路进行了更新。

原来是由继电器控制，元器件多，线路杂乱，故障点多，后来我们更新为PLC控制，将原有继电接触器系统大部分逻辑功能集成到PLC内部，外部电气接线及开关节点大幅减少，故障大大降低。即使外部电路出现故障，PLC的I/O的可视性也使维修变得更加快捷。原来的铠装控制电缆经过多年油污浸泡和人为拖拽踩踏已脆弱不堪，更新为多芯耐油护套电缆，消除了电路断路、短路隐患。

主电柜升级后如图4所示，电器件排列简单明确，易于维修，升级后各部分电气连接如图5所示。

图4  升级后各部分电气排列图

图5  升级后各部分电气连接图示

原有主驱动电机是滑差电机，这种电动机虽然能够在一定范围内实现无级调速，但是这种调速方法存在设备复杂、易出现故障且故障点多、操作繁琐、运行可靠性差、调速精度及线性度差、维护工作量大等缺点，同时调速电机长期在额定转速下运行，处于高耗能运行状态，运行不经济。原有水辊电机是直流调速电机，存在碳刷铜环易磨损、密封差、耐用性差等问题。我们将以上两种电机驱动系统更换成“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式，使机械自动化程度和生产效率大为提高。

其他电器件包括所有开关、收纸风扇、变压器、电磁铁、继电器、接触器等，都进行升级换代，详见表1。

表1 电气件更新表

北人JS2102印刷机电气升级更新后，整机电气故障率大大降低，机器运行稳定，维修人员不用再因电气故障而疲于奔命，机台操作人员可以将更多的精力投入到生产中，不用再担心因电气故障而影响产量和产品质量。