在保證機械產(chǎn)品安全、環(huán)保的前提下，設(shè)備的高生產(chǎn)率、高質(zhì)量、減小勞動強度時能力，一直是人們追求時的三大目標。任何機械產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新、開發(fā)、改進、更新?lián)Q代，始終伴隨著印刷機械的發(fā)展軌跡。

一、印刷機械—有軸、無軸、數(shù)控

機組式印刷機為了保持機組間的同步和有規(guī)律的運動，驅(qū)動的基本特點是：動力源通過一根長軸帶動各機組的傳動元件，再通過傳動元件帶動設(shè)備的執(zhí)行元件完成設(shè)備的輸人、輸出任務(wù)，這是印刷機械傳統(tǒng)的“有軸驅(qū)動”，也是最基本的傳動原理。隨著當代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，取消這根長軸的條件已經(jīng)完全成熟，這就是每個印刷(或功能)機組都有一個或幾個伺服電機驅(qū)動，同樣可以達到印刷的要求，印刷機械行業(yè)常說的“無軸技術(shù)”、“無軸驅(qū)動”、“電子軸傳動”或“獨立驅(qū)動”就是這個概念。

數(shù)控引入印刷機械帶動三大科技成果

從標準規(guī)范的角度，從有軸的傳動轉(zhuǎn)移而來的“無軸”的提法不夠科學，圈內(nèi)人士明白，而其他行業(yè)聽起來就丈二和尚摸不著頭腦。因此，我建議還是叫“數(shù)控技術(shù)”為好。

大家知道，我國機械制造產(chǎn)業(yè)最大的是汽車制造產(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)和追求最大的利潤，生產(chǎn)過程已經(jīng)高度自動化。目前，很大比重的數(shù)控機床、加工中心、FMS(柔性加工系統(tǒng))面向汽車市場。國家優(yōu)先支持的機械制造產(chǎn)業(yè)還有重點裝備和機床產(chǎn)業(yè)，它反映了我國向國防、航空、造船、汽車，發(fā)電等璽點行業(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)展過程。當代的機床已經(jīng)走過通過編程實現(xiàn)數(shù)控機床的三個坐標軸以上的自動加工一加工中心機床自動換刀加工一第一代FMS(采用交換工作臺實現(xiàn)多臺設(shè)備自動柔性加工)一第二代FMS(自動立體庫與多臺設(shè)備自動柔性加工)一第三代FMS(取消自動立體庫，采用工業(yè)機器人實現(xiàn)整個加工過程的自動化)，這三代FMS柔性系統(tǒng)的共同特點是.實現(xiàn)了無人化工廠的人類理想‘數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用的同時，數(shù)控機床發(fā)展的另一個趨向是復(fù)合機床的出現(xiàn)，機床的加工范圍進一步擴大，產(chǎn)生了車銑、銑鏜鉆、車磨復(fù)合加工中心，零件加工的工藝流程大大縮短。有的企業(yè)家大膽提出：一個人、一臺復(fù)合機床，就是一個工廠，一個汽車發(fā)動機箱體總成，在一臺車、銑加工中心上可以完成全部銑、鏜、鉆、擴、攻絲、車等工序，一個火焰數(shù)控切割機可以制造一座小型橋梁。

印刷機械設(shè)備的科技發(fā)展也必然走這條道路。從人類最早發(fā)明的雕版印刷以來，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)歷了幾百年的改進才達到當代印刷機的先進水平。以卷筒紙印刷機為例，回顧近代科技發(fā)展的歷史.可以得出類似的結(jié)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，由于印刷過程是不連續(xù)的，印刷速度的提高受到設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制，速度提高受到制約，于是一種連續(xù)印刷的印刷機出現(xiàn)，使印刷速度大幅度提高。單張紙印刷機的動力源是一種機械式的無機變速機構(gòu)，多數(shù)設(shè)備采用滑差電機，卷筒紙印刷機的動力源功率強大，無級調(diào)速需要采用新的動力源，于是產(chǎn)生了直流電機和可控硅調(diào)速。這種設(shè)備在實現(xiàn)印刷過程自動化以后，又陸續(xù)解決了紙張控制、折頁、傳紙、收紙、套準、上版、清洗等作業(yè)的自動化。但是，卷筒紙印刷機仍是山一個或兩個并列的動力源，通過一個長軸驅(qū)動整個設(shè)備的各種運動和功能的實現(xiàn)。

我國上世紀90年代末期，變頻調(diào)速技術(shù)成熟，印刷機械廣泛采用交流電機，變頻器調(diào)速，隨之直流調(diào)速、滑差電機調(diào)速淘汰，驅(qū)動長軸仍然是這種設(shè)備的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。20世紀中期，已經(jīng)在機床行業(yè)普遍采用的數(shù)控技術(shù)，開始引人印刷機械的控制系統(tǒng)。首當其沖應(yīng)用在卷筒紙印刷機，進人21世紀以后，國外的卷筒紙印刷機已經(jīng)不再使用傳統(tǒng)的動力源，普遍采用數(shù)控系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的長軸傳動，也就是印刷機械制造業(yè)說的“無軸技術(shù)”。近年來，這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)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(shè)備。數(shù)控技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用才剛剛開始，僅有幾家企業(yè)推出樣機，采用的系統(tǒng)全部山國外供應(yīng)，與國外企業(yè)相比差距較大，與國內(nèi)機床行業(yè)相比也有相當?shù)牟罹唷?/p>

將數(shù)控系統(tǒng)引入印刷機械將帶來以下優(yōu)勢：

1.采用數(shù)控系統(tǒng)將用長軸連接整機驅(qū)動的方式，改為單機組分別山伺服電機驅(qū)動的方式，一些功能的實現(xiàn)也山獨立電機來完成。設(shè)備的結(jié)構(gòu)大大簡化，不但取消了長軸，還取消了傳動過程中的大量結(jié)構(gòu)零件，使設(shè)備成本大幅度下降。

2.取消了長軸，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裝配帶來方便條件。生產(chǎn)方式的變化，也會將聯(lián)機試車，改為單機組試車，縮短設(shè)備生產(chǎn)周期。

3.使各機組相對獨立，自成體系。使用戶根據(jù)個性需要選購設(shè)備成為可能，印刷機械企業(yè)可以根據(jù)用戶的需要，克服按整機制訂生產(chǎn)計劃的傳統(tǒng)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.除傳動采用數(shù)控系統(tǒng)以外，印刷機械的其他功能也可以由數(shù)控系統(tǒng)來實現(xiàn)，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最大亮點是推出JDF全自動化工作流程。它以標準的形式將印前、印刷、印后串在一起，使印刷的整個過程全部自動完成。JDF還是一種語言，不同廠家的設(shè)備可以通過這種語言連成一條生產(chǎn)線，完成同一項任務(wù)。印刷過程的全自動化，整個傳動系統(tǒng)一定是數(shù)控系統(tǒng)。

6.采用數(shù)控系統(tǒng)的另一個好處，使印刷過程實現(xiàn)完全的柔性化，可以根據(jù)印品個性要求隨意開動哪些機組，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(jù)需要開正反車，上版可以幾個機組并行減少了時間等等。

7.印刷機械采用數(shù)控系統(tǒng)的時機已經(jīng)成熟。有的數(shù)控技術(shù)公司技術(shù)指標已經(jīng)實現(xiàn)連續(xù)功率輸出高達375千瓦、交流電網(wǎng)電壓為380-480伏、最高額定扭矩600牛頓米、傳動比最大可以I：65000到65000：1,套準精度可達到1/4000000轉(zhuǎn)、電子齒輪精確調(diào)整可達32位，這些要求完全可以滿足印刷機械產(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)展的最大亮點是CTP.CTcP數(shù)字技術(shù)。隨著數(shù)字印刷機、數(shù)字直接制版機、數(shù)碼打樣機、數(shù)字噴墨印刷機的出現(xiàn)和發(fā)展，傳統(tǒng)的制版設(shè)備、傳統(tǒng)的打樣設(shè)備面臨淘汰，廣告業(yè)和快速印刷業(yè)市場受到強烈沖擊。用于大批量生產(chǎn)的傳統(tǒng)印刷設(shè)備也受到前所未有的挑戰(zhàn)，一批在機制版印刷機、無版印刷機、激光成像印刷機、噴墨印刷機已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，并占有一定的市場份額。

2.數(shù)字化工作流程繼續(xù)發(fā)展。CIP3.CIP4、7DF等數(shù)字化工作流程的出現(xiàn)，使桌面彩色系統(tǒng)的設(shè)計數(shù)字信息傳遞給制版設(shè)備，再傳給印刷設(shè)備的調(diào)整系統(tǒng)，2004年的德魯巴展覽會又將這些設(shè)計的數(shù)字信息，繼續(xù)向印后傳遞，將印刷品的整個制作過程聯(lián)成一體，實現(xiàn)資源共享，節(jié)省了大量的中間環(huán)節(jié)，成為新一屆展會的亮點。

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

國外，數(shù)控技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用，卷筒紙印刷機采用直流調(diào)速、變頻調(diào)速的設(shè)備已經(jīng)少見，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)化的進程尚有較大距離。

三、加快自動化進程

印刷機械設(shè)備自發(fā)明以來，在長期發(fā)展的進程中，走過從手動到機械化的階段，在近代，為進一步提高工作效率、減輕勞動強度，走的是逐步自動化的道路，自動化可以分為以下幾個階段：

I.半自動化階段—印刷品主要作業(yè)實現(xiàn)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.單機自動化階段一一印刷品整個制作過程機械化，人只負責印刷品質(zhì)量的調(diào)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(shè)備，如各種印刷方式的印刷機、裝訂機、制盒機、包裝印刷設(shè)備等。

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

4.聯(lián)機自動化階段—在單機自動化的基礎(chǔ)上，將印品制作過程的數(shù)臺設(shè)備連接在一起，自動運行，如騎馬裝訂機、精裝聯(lián)動線、無線膠訂機、柔版印刷機等。

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

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