在保證機械產(chan) 品安全、環保的前提下,設備的高生產(chan) 率、高質量、減小勞動強度時能力,一直是人們(men) 追求時的三大目標。任何機械產(chan) 品的不斷創新、開發、改進、更新換代,始終伴隨著印刷機械的發展軌跡。
一、有軸、無軸、數控
機組式印刷機為(wei) 了保持機組間的同步和有規律的運動,驅動的基本特點是:動力源通過一根長軸帶動各機組的傳(chuan) 動元件,再通過傳(chuan) 動元件帶動設備的執行元件完成設備的輸人、輸出任務,這是印刷機械傳(chuan) 統的“有軸驅動”,也是最基本的傳(chuan) 動原理。隨著當代數控技術的發展與(yu) 應用,取消這根長軸的條件已經完全成熟,這就是每個(ge) 印刷(或功能)機組都有一個(ge) 或幾個(ge) 伺服電機驅動,同樣可以達到印刷的要求,印刷機械行業(ye) 常說的“無軸技術”、“無軸驅動”、“電子軸傳(chuan) 動”或“獨立驅動”就是這個(ge) 概念。
從(cong) 標準規範的角度,從(cong) 有軸的傳(chuan) 動轉移而來的“無軸”的提法不夠科學,圈內(nei) 人士明白,而其他行業(ye) 聽起來就丈二和尚摸不著頭腦。因此,我建議還是叫“數控技術”為(wei) 好。
大家知道,我國機械製造產(chan) 業(ye) 最大的是汽車製造產(chan) 業(ye) ,它反映了機械製造產(chan) 業(ye) 的綜合技術水平,大批量的生產(chan) 綱領和追求最大的利潤,生產(chan) 過程已經高度自動化。目前,很大比重的數控機床、加工中心、FMS(柔性加工係統)麵向汽車市場。國家優(you) 先支持的機械製造產(chan) 業(ye) 還有重點裝備和機床產(chan) 業(ye) ,它反映了我國向國防、航空、造船、汽車,發電等璽點行業(ye) 提供裝備的能力和技術水平。這些直流伺服電機一交流伺服電機的發展過程。當代的機床已經走過通過編程實現數控機床的三個(ge) 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(采用交換工作台實現多台設備自動柔性加工)一第二代FMS(自動立體(ti) 庫與(yu) 多台設備自動柔性加工)一第三代FMS(取消自動立體(ti) 庫,采用工業(ye) 機器人實現整個(ge) 加工過程的自動化),這三代FMS柔性係統的共同特點是.實現了無人化工廠的人類理想‘數控技術廣泛應用的同時,數控機床發展的另一個(ge) 趨向是複合機床的出現,機床的加工範圍進一步擴大,產(chan) 生了車銑、銑鏜鑽、車磨複合加工中心,零件加工的工藝流程大大縮短。有的企業(ye) 家大膽提出:一個(ge) 人、一台複合機床,就是一個(ge) 工廠,一個(ge) 汽車發動機箱體(ti) 總成,在一台車、銑加工中心上可以完成全部銑、鏜、鑽、擴、攻絲(si) 、車等工序,一個(ge) 火焰數控切割機可以製造一座小型橋梁。
印刷機械設備的科技發展也必然走這條道路。從(cong) 人類最早發明的雕版印刷以來,到畢當4發明活字印刷術,再到德國柯尼西鮑爾發明金屬活字凸版印刷機,同樣也經曆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(wei) 例,回顧近代科技發展的曆史.可以得出類似的結論。30年代初,單張紙凸版印刷機已經成為(wei) 印刷業(ye) 的主力軍(jun) ,由於(yu) 印刷過程是不連續的,印刷速度的提高受到設備結構的限製,速度提高受到製約,於(yu) 是一種連續印刷的印刷機出現,使印刷速度大幅度提高。單張紙印刷機的動力源是一種機械式的無機變速機構,多數設備采用滑差電機,卷筒紙印刷機的動力源功率強大,無級調速需要采用新的動力源,於(yu) 是產(chan) 生了直流電機和可控矽調速。這種設備在實現印刷過程自動化以後,又陸續解決(jue) 了紙張控製、折頁、傳(chuan) 紙、收紙、套準、上版、清洗等作業(ye) 的自動化。但是,卷筒紙印刷機仍是山一個(ge) 或兩(liang) 個(ge) 並列的動力源,通過一個(ge) 長軸驅動整個(ge) 設備的各種運動和功能的實現。
我國上世紀90年代末期,變頻調速技術成熟,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,驅動長軸仍然是這種設備的傳(chuan) 統結構。20世紀中期,已經在機床行業(ye) 普遍采用的數控技術,開始引人印刷機械的控製係統。首當其衝(chong) 應用在卷筒紙印刷機,進人21世紀以後,國外的卷筒紙印刷機已經不再使用傳(chuan) 統的動力源,普遍采用數控係統,代替傳(chuan) 統的長軸傳(chuan) 動,也就是印刷機械製造業(ye) 說的“無軸技術”。近年來,這種技術已經應用於(yu) 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。數控技術在國內(nei) 的應用才剛剛開始,僅(jin) 有幾家企業(ye) 推出樣機,采用的係統全部山國外供應,與(yu) 國外企業(ye) 相比差距較大,與(yu) 國內(nei) 機床行業(ye) 相比也有相當的差距。
將數控係統引人印刷機械將帶來以下優(you) 勢:
1.采用數控係統將用長軸連接整機驅動的方式,改為(wei) 單機組分別山伺服電機驅動的方式,一些功能的實現也山獨立電機來完成。設備的結構大大簡化,不但取消了長軸,還取消了傳(chuan) 動過程中的大量結構零件,使設備成本大幅度下降。
2.取消了長軸,使各機組相對獨立,自成體(ti) 係,各機組的聯係由虛擬電子軸代替,這就給大批量的流水線裝配帶來方便條件。生產(chan) 方式的變化,也會(hui) 將聯機試車,改為(wei) 單機組試車,縮短設備生產(chan) 周期。
3.使各機組相對獨立,自成體(ti) 係。使用戶根據個(ge) 性需要選購設備成為(wei) 可能,印刷機械企業(ye) 可以根據用戶的需要,克服按整機製訂生產(chan) 計劃的傳(chuan) 統生產(chan) 組織方式,按機組下達計劃,按機組生產(chan) 零件,使產(chan) 品的標準化、通用化水平提高,印刷機械變形產(chan) 品、印刷機械產(chan) 品功能的拓展將成為(wei) 可能。
4.除傳(chuan) 動采用數控係統以外,印刷機械的其他功能也可以由數控係統來實現,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、印後串在一起,使印刷的整個(ge) 過程全部自動完成。JDF還是一種語言,不同廠家的設備可以通過這種語言連成一條生產(chan) 線,完成同一項任務。印刷過程的全自動化,整個(ge) 傳(chuan) 動係統一定是數控係統。
6.采用數控係統的另一個(ge) 好處,使印刷過程實現完全的柔性化,可以根據印品個(ge) 性要求隨意開動哪些機組,停止哪些作業(ye) ,不需要機械離合器,不需要更換凸輪,可以根據需要開正反車,上版可以幾個(ge) 機組並行減少了上版時間等等。
7.印刷機械采用數控係統的時機已經成熟。有的數控技術公司技術指標已經實現連續功率輸出高達375千瓦、交流電網電壓為(wei) 380-480伏、最高額定扭矩600牛頓米、傳(chuan) 動比最大可以I:65000到65000:1,套準精度可達到1/4000000轉、電子齒輪精確調整可達32位,這些要求完全可以滿足印刷機械產(chan) 品的技術要求。
二、當代印刷業(ye) 三大科技成果
1.CTP技術革命。當代印刷技術科技發展的最大亮點是CTP。
CTcP數字技術。隨著數字印刷機、數字直接製版機、數碼打樣機、數字噴墨印刷機的出現和發展,傳(chuan) 統的製版設備、傳(chuan) 統的打樣設備麵臨(lin) 淘汰,廣告業(ye) 和快速印刷業(ye) 市場受到強烈衝(chong) 擊。用於(yu) 大批量生產(chan) 的傳(chuan) 統印刷設備也受到前所未有的挑戰,一批在機製版印刷機、無版印刷機、激光成像印刷機、噴墨印刷機已經產(chan) 業(ye) 化,並占有一定的市場份額。 #p#分頁標題#e#
2.數字化工作流程繼續發展CIP3。
CIP4、7DF等數字化工作流程的出現,使桌麵彩色係統的設計數字信息傳(chuan) 遞給製版設備,再傳(chuan) 給印刷設備的調整係統,2004年的德魯巴展覽會(hui) 又將這些設計的數字信息,繼續向印後傳(chuan) 遞,將印刷品的整個(ge) 製作過程聯成一體(ti) ,實現資源共享,節省了大量的中間環節,成為(wei) 新一屆展會(hui) 的亮點。
3.數控技術是印刷設備的發展方向。前兩(liang) 點科技成果是印刷技術的革命,後一點科技成果是印刷機械製造業(ye) 的革命,也可以叫做將傳(chuan) 統印刷機械設備傳(chuan) 動的電氣控製轉變為(wei) 數字控製。目前,為(wei) 印刷機械企業(ye) 提供數控係統的公司主要有德國西門子公司、德國博士力士樂(le) 公司和倫(lun) 茨公司、日本安川公司,另外日本發那科公司還沒有進人印刷機械行業(ye) ,還有國外一些機床廠如日本大限、馬紮克、三菱、日立都具有自己的數控係統。我國有十多家數控製造公司,主要為(wei) 機床廠提供數控係統,主要數控係統供應商有:北京航天數控、北京KND公司、沈陽藍天數控、上海的開通數控、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(zhong) 為(wei) 興(xing) 數控等。為(wei) 印刷機械配套的廠家還沒有,應該加強這方麵的合作。
國外,數控技術己經廣泛應用,卷筒紙印刷機采用直流調速、變頻調速的設備已經少見,我國僅(jin) 有幾家企業(ye) 剛剛推出采用這種技術的樣機,離產(chan) 業(ye) 化的進程尚有較大距離。
三、加快自動化進程
印刷機械設備自發明以來,在長期發展的進程中,走過從(cong) 手動到機械化的階段,在近代,為(wei) 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(wei) 以下幾個(ge) 階段:
1.半自動化階段—印刷品主要作業(ye) 實現機械化,承印物仍需靠人工輸人和輸出。如老虎嘴模切機、燙金機、絲(si) 網印刷機等。
2.單機自動化階段一一印刷品整個(ge) 製作過程機械化,人隻負責印刷品質量的調整、更換作業(ye) 器具和輔料(如承印物、版、油墨、刀具等)。相關(guan) 設備,如各種印刷方式的印刷機、裝訂機、製盒機、包裝印刷設備等。
3.輔助操作的自動化階段—在單機自動化的基礎上,輔助作業(ye) 自動化水平不斷提高,如設備的質量調整、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.聯機自動化階段—在單機自動化的基礎上,將印品製作過程的數台設備連接在一起,自動運行,如騎馬裝訂機、精裝聯動線、無線膠訂機、柔版印刷機等。
我國印刷過程中還沒有實現機械化的手工操作程序主要有:紙張預製、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(ye) 仍然采用手工配頁、手工折頁、手工書(shu) 刊精裝、手工插頁、人工打捆等。
印刷機械產(chan) 品自動化水平較低,主要表現在:印前設備處於(yu) 半自動化階段。印刷設備處於(yu) 聯機自動化階段,輔助操作自動化水平較低。印後設備大都處於(yu) 單機自動化階段,聯機自動化設備較少,主要靠進口。
印刷機械設備麵臨(lin) 國外主要廠商的挑戰,在我國市場的占有率承增長趨勢,尤其高端設備主要靠進口。我們(men) 如何應對這一現實情況,尤其在當前應用CTP和數字化工作流程的浪潮風起雲(yun) 湧之時,本人認為(wei) :既要關(guan) 注CTP技術和數字化工作流程的發展動向,更要實際推進數控技術的廣泛應用,並下力量提高產(chan) 品的自動化水平,解決(jue) 國產(chan) 設備勞動強度大、需要人員多、質量靠人駕馭的落後技術現狀,才是當務之急。
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