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        數控系統引入印刷機械帶動當代印刷業三大科技成果

        發表時間:2021-07-05    人氣:66

        設備的高生產率、高質量、減小勞動強度時能力,一直是人們追求時的三大目標。任何機械產品的不斷創新、開發、改進、更新換代,伴隨著印刷機械的發展軌跡。

        一、印刷機械有軸、無軸、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,驅動的基本特點是: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備的執行元件完成設備的輸人、輸出任務,這是印刷機械傳統的有軸驅動,也是基本的傳動原理。隨著當代數控技術的發展與應用,取消這根長軸的條件已經完全成熟,這就是每個印刷(或功能)機組都有一個或幾個伺服電機驅動,同樣可以達到印刷的要求,印刷機械行業常說的無軸技術、無軸驅動、電子軸傳動獨立驅動就是這個概念。

        從標準規范的角度,從有軸的傳動轉移而來的無軸的提法不夠科學,圈內人士明白,而其他行業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好。

        大家知道,我國機械制造產業是汽車制造產業,它反映了機械制造產業的綜合技術水平,大批量的生產綱領和追求利潤,生產過程已經自動化。目前,很大比重的數控機床、加工中心、FMS(柔性加工系統)面向汽車市場。中國優先支持的機械制造產業還有重點裝備和機床產業,它反映了我國向國防、航空、造船、汽車,發電等璽點行業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坐標軸以上的自動加工一加工中心機床自動換刀加工一FMS(采用交換工作臺實現多臺設備自動柔性加工)一第二代FMS(自動立體庫與多臺設備自動柔性加工)一第三代FMS(取消自動立體庫,采用工業機器人實現整個加工過程的自動化),這三代FMS柔性系統的共同特點是.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趨向是復合機床的出現,機床的加工范圍進一步擴大,產生了車銑、銑鏜鉆、車磨復合加工中心,零件加工的工藝流程大大縮短。有的企業家大膽提出:一個人、一臺復合機床,就是一個工廠,一個汽車發動機箱體總成,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,一個火焰數控切割機可以制造一座小型橋梁。

        印刷機械設備的科技發展也走這條道路。從人類早先發明的雕版印刷以來,到發明活字印刷術,再到德國柯尼西鮑爾發明金屬活字凸版印刷機,同樣也經歷了改進才達到當代印刷機的水平。以卷筒紙印刷機為例,回顧近代科技發展的歷史.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印刷業的主力軍,由于印刷過程是不連續的,印刷速度受到設備結構的限制,速度受到制約,于是一種連續印刷的印刷機出現,使印刷速度大幅度加快。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大,無級調速需要采用新的動力源,于是產生了直流電機和可控硅調速。這種設備在實現印刷過程自動化以后,又陸續解決了紙張控制、折頁、傳紙、收紙、套準、上版、清洗等作業的自動化。但是,卷筒紙印刷機仍是山一個或兩個并列的動力源,通過一個長軸驅動整個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統結構。20世紀中期,已經在機床行業普遍采用的數控技術,開始引人印刷機械的控制系統。卷筒紙印刷機,進人21世紀以后,國外的卷筒紙印刷機已經不再使用傳統的動力源,普遍采用數控系統,代替傳統的長軸傳動,也就是印刷機械制造業說的無軸技術。近年來,這種技術已經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。數控技術應用才剛剛開始,僅有幾家企業推出樣機,采用的系統全部山國外供應,與國外企業相比差距較大,與機床行業相比也有相當的差距。

        將數控系統引入印刷機械將帶來以下優勢:

        1.采用數控系統將用長軸連接整機驅動的方式,改為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,自成體系,各機組的聯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。生產方式的變化,也會將聯機試車,改為單機組試車,縮短設備生產周期。

        3.使各機組相對獨立,自成體系。使用戶根據個性需要選購設備成為可能,印刷機械企業可以根據用戶的需要,克服按整機制訂生產計劃的傳統生產組織方式,按機組下達計劃,按機組生產零件,使產品的標準化、通用化水平進步,印刷機械變形產品、印刷機械產品功能的拓展將成為可能。

        4.除傳動采用數控系統以外,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,不同廠家的設備可以通過這種語言連成一條生產線,完成同一項任務。印刷過程的全自動化,整個傳動系統是數控系統。

        6.采用數控系統的另一個好處,使印刷過程實現完全的柔性化,可以根據印品個性要求隨意開動哪些機組,停止哪些作業,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,上版可以幾個機組并行減少了上版時間等等。

        7.印刷機械采用數控系統的時機已經成熟。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380-480伏、高額定扭矩600牛頓米、傳動比可以I65000650001,套準精度可達到1/4000000轉、電子齒輪的調整可達32位,這些要求完全可以滿足印刷機械產品的技術要求。

        二.當代印刷業三大科技成果

        1.CTP技術革命。當代印刷技術科技發展亮點是CTP.CTcP數字技術。隨著數字印刷機、數字直接制版機、數碼打樣機、數字噴墨印刷機的出現和發展,傳統的制版設備、傳統的打樣設備面臨淘汰,廣告業和印刷業市場受到強烈沖擊。用于大批量生產的傳統印刷設備也受到挑戰,一批在機制版印刷機、無版印刷機、激光成像印刷機、噴墨印刷機已經產業化,并占有市場份額。

        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,將印刷品的整個制作過程聯成一體,實現資源共享,節省了大量的中間環節,成為新一屆展會的亮點。

        3.數控技術是印刷設備的發展方向。前兩點科技成果是印刷技術的革命,后一點科技成果是印刷機械制造業的革命,也可以叫做將傳統印刷機械設備傳動的電氣控制轉變為數字控制。目前,為印刷機械企業提供數控系統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,另外日本發那科公司還沒有進人印刷機械行業,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控系統。我國有十多家數控制造公司,主要為機床廠提供數控系統,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、深圳眾為興數控等。為印刷機械配套的廠家還沒有,應該加強這方面的合作。

        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,我國僅有幾家企業剛剛推出采用這種技術的樣機,離產業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,走過從手動到機械化的階段,在近代,為進一步加快工作效率、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、絲網印刷機等。

        2.單機自動化階段一一印刷品整個制作過程機械化,人只負責印刷品質量的調整、更換作業器具和輔料(如承印物、版、油墨、刀具等)。相關設備,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.輔助操作的自動化階段在單機自動化的基礎上,輔助作業自動化水平不斷進步,如設備的質量調整、自動上紙、自動上版、自動上墨和水等。如國外卷筒紙印報機、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,將印品制作過程的數臺設備連接在一起,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。

        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。

         



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