本發(fā)明屬于印刷包裝設備，涉及凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)，還涉及凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)的干燥方法。

背景技術：

1、凹版印刷機是一種廣泛應用于印刷行業(yè)的設備，主要用于印刷各種包裝材料，如塑料薄膜、紙張、金屬箔等。凹印技術因其印刷質(zhì)量高、生產(chǎn)速度快、適用材料廣泛等優(yōu)勢，在印刷領域中占據(jù)重要地位。凹版印刷機通常也簡稱凹印機，凹印機多采用圓壓圓直接印刷方式印刷，圖文信息制作在印版滾筒上，油墨通過浸墨或噴墨方式供給。凹版印刷將薄膜、紙卷等承印物安裝在放卷裝置上，通過張力控制系統(tǒng)調(diào)整薄膜或紙張的張力，確保薄膜、紙張等承印物在印刷過程中能夠穩(wěn)定的運行。凹版印刷機通常包含青色、品紅色、黃色、黑色四個色組，在印刷過程中承印物依次經(jīng)過四個色組進行印刷，逐步進行套印進而得到整個印刷品，在每個色組印刷后都需要經(jīng)過干燥系統(tǒng)以固化油墨。在完成四色印刷后，薄膜或紙卷經(jīng)牽引系統(tǒng)傳送到收卷裝置，收卷裝置將印刷完成的整卷印刷品收卷到卷筒中。在整個印刷過程中，通常會對印刷品進行質(zhì)量檢查，確保印刷品的色彩一致性和圖像質(zhì)量符合標準。特別地，在特定條件下還需對印刷品進行后處理，如切割、折疊等，以滿足最終的產(chǎn)品要求。

2、凹印機需要采用專用的凹版印刷油墨，這類油墨通常色彩鮮艷，印刷畫面精美，但是其墨層往往較厚導致難以快速干燥。當前凹版印刷機速度已經(jīng)可以達到300米/秒至500米/秒的范圍，因此凹版印刷油墨需要依靠專用的干燥裝置來實現(xiàn)干燥，使承印物上的油墨溶劑迅速揮發(fā)、干燥結(jié)膜，以保證下一個印刷色組的連續(xù)印刷工作，通過提高烘箱性能使干燥速度滿足印刷速度的需求。常見的凹版印刷干燥方式中，以熱風干燥系統(tǒng)最為常見，熱風干燥的原理是通過電加熱等方式加熱空氣，進而利用風機將熱空氣通過管道、烘箱風室和風嘴等部件最后吹送到承印物表面，使油墨中的溶劑或水分迅速蒸發(fā)。由于干燥后空氣中含有高濃度有機溶劑，因此干燥系統(tǒng)還具有排風系統(tǒng)和尾氣處理裝置，抽走含有高濃度有機溶劑的空氣并對其進行無害化處理。此外，部分烘箱還具有余熱回風管路，利用排風管道中的熱空氣對新進入空氣進行加熱，在一定程度上減少熱能損失。

3、熱風干燥是當前凹版印刷機使用的主要干燥方式，但是當前大部分熱風干燥系統(tǒng)尚存在以下問題難以解決：

4、1)熱風干燥系統(tǒng)通常采取電加熱方法獲取熱空氣，再通過風道、風嘴等部件對承印物進行干燥，由于熱量極易在設備和空間內(nèi)快速耗散，這類方法熱能損失極大，通常導致凹印機干燥系統(tǒng)的能耗占比在整機的50％至70％左右，消耗了過多能源。

5、2)當前凹版印刷機熱風干燥系統(tǒng)的智能化水平普遍偏低，缺乏實時調(diào)節(jié)功能。當干燥功率過大時，會造成大量能源浪費，持續(xù)的高溫還會造成承印物發(fā)生形變，進而影響套印精度和產(chǎn)品質(zhì)量；當干燥功率較小時，會導致油墨無法干燥，進而造成最終印刷產(chǎn)品不合格。

6、3)對于凹印機熱風干燥系統(tǒng)而言，熱風從風嘴出來后，其流場形態(tài)復雜，溫度場和速度場的均勻性難以控制，會造成額外風量的浪費，進而浪費能源。

7、4)熱風干燥系統(tǒng)通常體積較大，為提高干燥效率和減少熱量的損失，還需要回風系統(tǒng)，即將部分已經(jīng)加熱過的空氣回收并重新利用，回風系統(tǒng)的引入不僅增加了設備的體積和復雜性，還提升了維護難度和成本。

8、5)由于凹印機大量熱風干燥部件的存在，導致其工作環(huán)境具有明顯的高溫特點，工作人員必須長期忍受高溫，不利于人員身心健康。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有干燥系統(tǒng)干燥質(zhì)量差且造成熱量浪費的問題。

2、本發(fā)明的另一目的是提供凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)的干燥方法，干燥效率高。

3、本發(fā)明所采用的第一種技術方案是，凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)，包括左側(cè)烘箱體和右側(cè)烘箱體，左側(cè)烘箱體或右側(cè)烘箱體連接有進風單元，左側(cè)烘箱體連接有出風單元，左側(cè)烘箱體中設置有氣體濃度傳感器，氣體濃度傳感器依次連接有測試系統(tǒng)、上位機和控制器，右側(cè)烘箱體中設置有箱體內(nèi)導向輥、超聲波發(fā)生陣列，超聲波發(fā)生陣列與控制器連接。

4、本發(fā)明第一種技術方案的特點還在于：

5、左側(cè)烘箱體連接有進風單元，左側(cè)烘箱體底部開設有進風口，進風口處通過進風管道連接有進風風機，進風風機連接有空氣過濾裝置，左側(cè)烘箱體側(cè)壁上靠近頂部處設置有出風口，出風口與進風口形成左側(cè)烘箱體內(nèi)氣體對流。

6、出風單元包括依次連接的出風管道、出風風機、尾氣處理裝置，左側(cè)烘箱體側(cè)壁上靠近頂部處設置有出風口，左側(cè)烘箱體的出風口處連接有出風管道，氣體濃度傳感器靠近出風口設置。

7、右側(cè)烘箱體中超聲波發(fā)生陣列上方設置有隔板。

8、右側(cè)烘箱體連接有進風單元，右側(cè)烘箱體側(cè)壁上靠近頂部處設置有進風口，進風口處通過進風管道連接有進風風機，進風風機連接有空氣過濾裝置，左側(cè)烘箱體設置有進風口的側(cè)壁下部設置超聲波發(fā)生陣列，進風口與其下方的超聲波發(fā)生陣列之間設置有隔板。

9、左側(cè)烘箱體設置有出風口的側(cè)壁下部設置有超聲波發(fā)生陣列，出風口與其下方的超聲波發(fā)生陣列之間設置有隔板。

10、超聲波發(fā)生陣列包括九個超聲波發(fā)生器，九個超聲波發(fā)生器呈3×3的陣列等間距排布。

11、本發(fā)明所采用的第二種技術方案是，凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)的干燥方法，采用本發(fā)明的凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)進行干燥，具體按照以下步驟實施：

12、步驟1、啟動進風單元、出風單元；

13、步驟2、啟動凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)，啟動超聲波發(fā)生陣列；

14、步驟3、監(jiān)測左側(cè)烘箱體內(nèi)部有機溶劑氣體濃度；

15、步驟4、根據(jù)濃度大小調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生陣列的超聲波功率；

16、步驟5、判定左側(cè)烘箱體內(nèi)部有機溶劑氣體濃度是否符合要求，如果氣體濃度符合要求，則進行步驟6，如果氣體濃度不符合要求，則跳轉(zhuǎn)至步驟3；

17、步驟6、持續(xù)進行干燥。

18、本發(fā)明的有益效果是：

19、1)本發(fā)明凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)，采用超聲波干燥技術，通過超聲波的高頻振動對物體進行干燥。與熱風干燥方法相比，超聲波干燥能夠在較低溫度下實現(xiàn)對目標的干燥，且超聲波干燥裝置體積小，占用更少的空間，便于設備的布局和安裝，能夠使設備更加靈活地融入不同生產(chǎn)線配置中，可以減少凹印機整體的體積尺寸，提高空間利用效率。此外，超聲波的穿透性和均勻分布的陣列設計確保了物料內(nèi)外的均勻干燥，解決了熱風干燥中常見的熱風場和溫度場不均勻?qū)е掠∑反嬖谌毕莸膯栴}，提升了干燥效果的穩(wěn)定性和可靠性。超聲波干燥技術適用于熱敏性物質(zhì)，因其能夠在較低的溫度下完成干燥過程，在低溫環(huán)境中不僅減少了物料因過熱而造成的熱損害和熱變形，還能夠有效降低能源消耗，并優(yōu)化了工作環(huán)境，確保生產(chǎn)過程更加安全和環(huán)保。

20、2)在超聲波智能干燥系統(tǒng)中增加了調(diào)節(jié)系統(tǒng)，上位機和控制器能夠根據(jù)實際干燥需求自動調(diào)整超聲波功率。通過這種動態(tài)控制，系統(tǒng)能夠根據(jù)物體的濕度和干燥階段選擇最優(yōu)的輸出功率，避免了干燥過渡和干燥不足現(xiàn)象，解決了熱風干燥系統(tǒng)干燥過程不均勻、智能化水平低、缺乏實時調(diào)節(jié)功能等問題。

21、3)進出風單元與熱風干燥系統(tǒng)中的風道系統(tǒng)不同，該進出風單元不需要熱風余熱回收系統(tǒng)，而熱風干燥系統(tǒng)通常需要熱風余熱回收系統(tǒng)設計，即在干燥過程中需要將一部分已經(jīng)被加熱的空氣回收并重新循環(huán)利用，達到高效的干燥效果。熱風余熱回收系統(tǒng)不僅增加了系統(tǒng)的復雜性，還可能導致能效降低和維護難度增加。相反，本發(fā)明的超聲波智能干燥系統(tǒng)利用超聲波技術通過高頻聲波在材料表面產(chǎn)生振動，加速水分蒸發(fā)，無需熱風余熱回收系統(tǒng)，不僅簡化了干燥系統(tǒng)的設計，還降低了維護需求，同時提高了整體的能源利用效率。由于超聲波發(fā)生陣列能夠在較短時間內(nèi)集中發(fā)射能量，因而不僅可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)快速干燥，還能縮短干燥路徑。與熱風干燥系統(tǒng)相比，超聲波智能干燥系統(tǒng)能夠在較小的體積內(nèi)完成相同甚至更好的干燥效果，使得整個凹印機系統(tǒng)更加緊湊，提高了空間利用效率。

22、4)本發(fā)明的超聲波智能干燥系統(tǒng)，由于超聲波的高穿透性和均勻性，干燥過程中不會產(chǎn)生過熱區(qū)域，使得承印物在干燥后依然保持原油的優(yōu)良平整度，不會出現(xiàn)翹曲、起皺或變形。此外，超聲波智能干燥技術不會過度加熱，從而保留了承印物的原始透氣性，避免了薄膜類(如聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜等)、紙張等基材因高溫干燥而變得僵硬或失去彈性，保證了干燥過程基材表面形狀和張力的穩(wěn)定性，優(yōu)化了后續(xù)套印條件，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。與熱風干燥系統(tǒng)相比，超聲波智能干燥系統(tǒng)不僅提高了干燥效率，還因其在干燥過程產(chǎn)生的熱量更少，減少了車間的溫度上升和熱能散失，為操作人員提供了更舒適的工作環(huán)境。

23、5)本發(fā)明的超聲波智能干燥系統(tǒng)中，超聲波的穿透性和均勻分布的陣列設計確保了物料內(nèi)外的均勻干燥，該設計能夠避免熱風干燥系統(tǒng)中復雜的流場規(guī)律對干燥效果的影響，解決了熱風干燥中常見的熱風場和溫度場不均勻問題，提升了干燥效果的穩(wěn)定性和可靠性。此外，該設計還回避了設備研發(fā)中關于流場分析與計算的相關工作，回避了熱風烘箱、風嘴、風道、導風板等復雜非標結(jié)構(gòu)的設計工作，大幅簡化了機械結(jié)構(gòu)的研發(fā)和制造成本。

24、6)本發(fā)明凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)的干燥方法，采用本發(fā)明的凹版印刷機超聲波智能干燥系統(tǒng)進行干燥，能顯著提高干燥效率，有效解決熱風干燥系統(tǒng)存在的干燥不均、熱量浪費、工況高溫、體積龐大、成本高昂等問題。