一、印刷機械—有軸、無(wú)軸、數控

 

　　機組式印刷機為了保持機組間的同步和有規律的運動(dòng)，驅動(dòng)的基本特點(diǎn)是：動(dòng)力源通過(guò)一根長(cháng)軸帶動(dòng)各機組的傳動(dòng)元件，再通過(guò)傳動(dòng)元件帶動(dòng)設備的執行元件完成設備的輸人、輸出任務(wù)，這是印刷機械傳統的“有軸驅動(dòng)”，也是*基本的傳動(dòng)原理。隨著(zhù)當代數控技術(shù)的發(fā)展與應用，取消這根長(cháng)軸的條件已經(jīng)完全成熟，這就是每個(gè)印刷(或功能)機組都有一個(gè)或幾個(gè)伺服電機驅動(dòng)，同樣可以達到印刷的要求，印刷機械行業(yè)常說(shuō)的“無(wú)軸技術(shù)”、“無(wú)軸驅動(dòng)”、“電子軸傳動(dòng)”或“獨立驅動(dòng)”就是這個(gè)概念。

 

　　數控引入印刷機械 帶動(dòng)三大科技成果

 

　　從標準規范的角度，從有軸的傳動(dòng)轉移而來(lái)的“無(wú)軸”的提法不夠科學(xué)，圈內人士明白，而其他行業(yè)聽(tīng)起來(lái)就丈二和尚摸不著(zhù)頭腦。因此，我建議還是叫“數控技術(shù)”為好。

 

　　大家知道，我國機械制造產(chǎn)業(yè)*大的是汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)，它反映了機械制造產(chǎn)的綜合技術(shù)水平，大批量的生產(chǎn)綱領(lǐng)和追求*大的利潤，生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)高度自動(dòng)化。目前，很大比重的數控機床、加工*、FMS(柔性加工系統)面向汽車(chē)市場(chǎng)。國家優(yōu)先支持的機械制造產(chǎn)業(yè)還有重點(diǎn)裝備和機床產(chǎn)業(yè)，它反映了我國向國防、航空、造船、汽車(chē)，發(fā)電等璽點(diǎn)行業(yè)提供裝備的能力和技術(shù)水平。這些直流伺服電機一交流伺服電機的發(fā)展過(guò)程。當代的機床已經(jīng)走過(guò)通過(guò)編程實(shí)現數控機床的三個(gè)坐標軸以上的自動(dòng)加工一加工*機床自動(dòng)換刀加工一*代FMS(采用交換工作臺實(shí)現多臺設備自動(dòng)柔性加工)一第二代FMS(自動(dòng)立體庫與多臺設備自動(dòng)柔性加工)一第三代FMS(取消自動(dòng)立體庫，采用工業(yè)機器人實(shí)現整個(gè)加工過(guò)程的自動(dòng)化)，這三代FMS柔性系統的共同特點(diǎn)是.實(shí)現了無(wú)人化工廠(chǎng)的人類(lèi)理想‘數控技術(shù)廣泛應用的同時(shí)，數控機床發(fā)展的另一個(gè)趨向是復合機床的出現，機床的加工范圍進(jìn)一步擴大，產(chǎn)生了車(chē)銑、銑鏜鉆、車(chē)磨復合加工*，零件加工的工藝流程大大縮短。有的企業(yè)家大膽提出：一個(gè)人、一臺復合機床，就是一個(gè)工廠(chǎng)，一個(gè)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機箱體總成，在一臺車(chē)、銑加工*上可以完成全部銑、鏜、鉆、擴、攻絲、車(chē)等工序，一個(gè)火焰數控切割機可以制造一座小型橋梁。

 

　　印刷機械設備的科技發(fā)展也必然走這條道路。從人類(lèi)*早發(fā)明的雕版印刷以來(lái)，到發(fā)明活字印刷術(shù)，再到德國柯尼西鮑爾發(fā)明金屬活字凸版印刷機，同樣也經(jīng)歷了幾百年的改進(jìn)才達到當代印刷機的先進(jìn)水平。以卷筒紙印刷機為例，回顧近代科技發(fā)展的歷史.可以得出類(lèi)似的結論。30年代初，單張紙凸版印刷機已經(jīng)成為印刷業(yè)的主力軍，由于印刷過(guò)程是不連續的，印刷速度的提高受到設備結構的限制，速度提高受到制約，于是一種連續印刷的印刷機出現，使印刷速度大幅度提高。單張紙印刷機的動(dòng)力源是一種機械式的無(wú)機變速機構，多數設備采用滑差電機，卷筒紙印刷機的動(dòng)力源功率強大，無(wú)級調速需要采用新的動(dòng)力源，于是產(chǎn)生了直流電機和可控硅調速。這種設備在實(shí)現印刷過(guò)程自動(dòng)化以后，又陸續解決了紙張控制、折頁(yè)、傳紙、收紙、套準、上版、清洗等作業(yè)的自動(dòng)化。但是，卷筒紙印刷機仍是山一個(gè)或兩個(gè)并列的動(dòng)力源，通過(guò)一個(gè)長(cháng)軸驅動(dòng)整個(gè)設備的各種運動(dòng)和功能的實(shí)現。

 

　　我國上世紀90年代末期，變頻調速技術(shù)成熟，印刷機械廣泛采用交流電機，變頻器調速，隨之直流調速、滑差電機調速淘汰，驅動(dòng)長(cháng)軸仍然是這種設備的傳統結構。20世紀中期，已經(jīng)在機床行業(yè)普遍采用的數控技術(shù)，開(kāi)始引人印刷機械的控制系統。首當其沖應用在卷筒紙印刷機，進(jìn)人21世紀以后，國外的卷筒紙印刷機已經(jīng)不再使用傳統的動(dòng)力源，普遍采用數控系統，代替傳統的長(cháng)軸傳動(dòng)，也就是印刷機械制造業(yè)說(shuō)的“無(wú)軸技術(shù)”。近年來(lái)，這種技術(shù)已經(jīng)應用于卷筒紙凹版印刷機、騎馬裝訂機、表格機、柔性版印刷機、單張紙輸紙機等印刷設備。數控技術(shù)在國內的應用才剛剛開(kāi)始，僅有幾家企業(yè)推出樣機，采用的系統全部山國外供應，與國外企業(yè)相比差距較大，與國內機床行業(yè)相比也有相當的差距。

 

　　將數控系統引入印刷機械將帶來(lái)以下優(yōu)勢：

 

　　1.采用數控系統將用長(cháng)軸連接整機驅動(dòng)的方式，改為單機組分別山伺服電機驅動(dòng)的方式，一些功能的實(shí)現也山獨立電機來(lái)完成。設備的結構大大簡(jiǎn)化，不但取消了長(cháng)軸，還取消了傳動(dòng)過(guò)程中的大量結構零件，使設備成本大幅度下降。

 

　　2.取消了長(cháng)軸，使各機組相對獨立，自成體系，各機組的聯(lián)系由虛擬電子軸代替，這就給大批量的流水線(xiàn)裝配帶來(lái)方便條件。生產(chǎn)方式的變化，也會(huì )將聯(lián)機試車(chē)，改為單機組試車(chē)，縮短設備生產(chǎn)周期。

 

　　3.使各機組相對獨立，自成體系。使用戶(hù)根據個(gè)性需要選購設備成為可能，印刷機械企業(yè)可以根據用戶(hù)的需要，克服按整機制訂生產(chǎn)計劃的傳統生產(chǎn)組織方式，按機組下達計劃，按機組生產(chǎn)零件，使產(chǎn)品的標準化、通用化水平提高，印刷機械變形產(chǎn)品、印刷機械產(chǎn)品功能的拓展將成為可能。

 

　　4.除傳動(dòng)采用數控系統以外，印刷機械的其他功能也可以由數控系統來(lái)實(shí)現，如紙張張力、印刷套準、多種印刷方式組合變換、裁切、模切、電子凸輪、離合壓、水墨平衡等。

 

　　5.2004年德魯巴印刷展上的*大亮點(diǎn)是推出JDF全自動(dòng)化工作流程。它以標準的形式將印前、印刷、印后串在一起，使印刷的整個(gè)過(guò)程全部自動(dòng)完成。JDF還是一種語(yǔ)言，不同廠(chǎng)家的設備可以通過(guò)這種語(yǔ)言連成一條生產(chǎn)線(xiàn)，完成同一項任務(wù)。印刷過(guò)程的全自動(dòng)化，整個(gè)傳動(dòng)系統一定是數控系統。

 

　　6.采用數控系統的另一個(gè)好處，使印刷過(guò)程實(shí)現完全的柔性化，可以根據印品個(gè)性要求隨意開(kāi)動(dòng)哪些機組，停止哪些作業(yè)，不需要機械離合器，不需要更換凸輪，可以根據需要開(kāi)正反車(chē)，上版可以幾個(gè)機組并行減少了時(shí)間等等。

 

　　7.印刷機械采用數控系統的時(shí)機已經(jīng)成熟。有的數控技術(shù)公司技術(shù)指標已經(jīng)實(shí)現連續功率輸出高達375千瓦、交流電網(wǎng)電壓為380-480伏、*高額定扭矩600牛頓米、傳動(dòng)比*大可以I：65000到65000：1,套準精度可達到1/4000000轉、電子齒輪*調整可達32位，這些要求完全可以滿(mǎn)足印刷機械產(chǎn)品的技術(shù)要求。

 

　　二．當代印刷業(yè)三大科技成果

 

　　1.CTP技術(shù)革命。當代印刷技術(shù)科技發(fā)展的*大亮點(diǎn)是CTP.CTcP數字技術(shù)。隨著(zhù)數字印刷機、數字直接制版機、數碼打樣機、數字噴墨印刷機的出現和發(fā)展，傳統的制版設備、傳統的打樣設備面臨淘汰，廣告業(yè)和快速印刷業(yè)市場(chǎng)受到強烈沖擊。用于大批量生產(chǎn)的傳統印刷設備也受到前所未有的挑戰，一批在機制版印刷機、無(wú)版印刷機、激光成像印刷機、噴墨印刷機已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，并占有一定的市場(chǎng)份額。

 

　　2.數字化工作流程繼續發(fā)展。CIP3.CIP4、7DF等數字化工作流程的出現，使桌面彩色系統的設計數字信息傳遞給制版設備，再傳給印刷設備的調整系統，2004年的德魯巴展覽會(huì )又將這些設計的數字信息，繼續向印后傳遞，將印刷品的整個(gè)制作過(guò)程聯(lián)成一體，實(shí)現資源共享，節省了大量的中間環(huán)節，成為新一屆展會(huì )的亮點(diǎn)。

 

　　3.數控技術(shù)是印刷設備的發(fā)展方向。前兩點(diǎn)科技成果是印刷技術(shù)的革命，后一點(diǎn)科技成果是印刷機械制造業(yè)的革命，也可以叫做將傳統印刷機械設備傳動(dòng)的電氣控制轉變?yōu)閿底挚刂?。目前，為印刷機械企業(yè)提供數控系統的公司主要有德國西門(mén)子公司、德國博士力士樂(lè )公司和倫茨公司、日本安川公司，另外日本發(fā)那科公司還沒(méi)有進(jìn)人印刷機械行業(yè)，還有國外一些機床廠(chǎng)如日本大限、馬扎克、三菱、日立都具有自己的數控系統。我國有十多家數控制造公司，主要為機床廠(chǎng)提供數控系統，主要數控系統供應商有：北京航天數控、北京KND公司、沈陽(yáng)藍天數控、上海的開(kāi)通數控、南京清華通用和新方達數控、成都的托普和廣泰數控、深圳眾為興數控等。為印刷機械配套的廠(chǎng)家還沒(méi)有，應該加強這方面的合作。

 

　　國外，數控技術(shù)己經(jīng)廣泛應用，卷筒紙印刷機采用直流調速、變頻調速的設備已經(jīng)少見(jiàn)，我國僅有幾家企業(yè)剛剛推出采用這種技術(shù)的樣機，離產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程尚有較大距離。

 

　　三、加快自動(dòng)化進(jìn)程

 

　　印刷機械設備自發(fā)明以來(lái)，在長(cháng)期發(fā)展的進(jìn)程中，走過(guò)從手動(dòng)到機械化的階段，在近代，為進(jìn)一步提高工作效率、減輕勞動(dòng)強度，走的是逐步自動(dòng)化的道路，自動(dòng)化可以分為以下幾個(gè)階段：

 

　　I.半自動(dòng)化階段—印刷品主要作業(yè)實(shí)現機械化，承印物仍需靠人工輸人和輸出。如老虎嘴模切機、燙金機、絲網(wǎng)印刷機等。

 

　　2.單機自動(dòng)化階段一一印刷品整個(gè)制作過(guò)程機械化，人只負責印刷品質(zhì)量的調整、更換作業(yè)器具和輔料(如承印物、版、油墨、刀具等)。相關(guān)設備，如各種印刷方式的印刷機、裝訂機、制盒機、包裝印刷設備等。

 

　　3.輔助操作的自動(dòng)化階段—在單機自動(dòng)化的基礎上，輔助作業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，如設備的質(zhì)量調整、自動(dòng)上紙、自動(dòng)上版、自動(dòng)上墨和水等。如國外進(jìn)口的卷筒紙印報機、高檔單張紙印刷機等。

 

　　4.聯(lián)機自動(dòng)化階段—在單機自動(dòng)化的基礎上，將印品制作過(guò)程的數臺設備連接在一起，自動(dòng)運行，如騎馬裝訂機、精裝聯(lián)動(dòng)線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)膠訂機、柔版印刷機等。

 

　　印刷過(guò)程中還沒(méi)有實(shí)現機械化的手工操作程序主要有：紙張預制、上版、清洗象皮布、卷筒紙自動(dòng)上紙、自動(dòng)上墨，還有的小印刷企業(yè)仍然采用手工配頁(yè)、手工折頁(yè)、手工書(shū)刊精裝、手工插頁(yè)、人工打捆等。等。