一、印刷機(jī)械—有軸、無(wú)軸、數(shù)控

    機(jī)組式印刷機(jī)為了保持機(jī)組間的同步和有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)的基本特點(diǎn)是：動(dòng)力源通過(guò)一根長(zhǎng)軸帶動(dòng)各機(jī)組的傳動(dòng)元件，再通過(guò)傳動(dòng)元件帶動(dòng)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(jī)械傳統(tǒng)的“有軸驅(qū)動(dòng)”，也是最基本的傳動(dòng)原理。隨著當(dāng)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，取消這根長(zhǎng)軸的條件已經(jīng)完全成熟，這就是每個(gè)印刷（或功能）機(jī)組都有一個(gè)或幾個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同樣可以達(dá)到印刷的要求，印刷機(jī)械行業(yè)常說(shuō)的“無(wú)軸技術(shù)”、“無(wú)軸驅(qū)動(dòng)”、“電子軸傳動(dòng)”或“獨(dú)立驅(qū)動(dòng)”就是這個(gè)概念。

    從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的角度，從有軸的傳動(dòng)轉(zhuǎn)移而來(lái)的“無(wú)軸”的提法不夠科學(xué)，圈內(nèi)人士明白，而其他行業(yè)聽(tīng)起來(lái)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(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)最大的是汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)，它反映了機(jī)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(rùn)，生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)高度自動(dòng)化。目前，很大比重的數(shù)控機(jī)床、加工中心、FMS（柔性加工系統(tǒng)）面向汽車(chē)市場(chǎng)。國(guó)家優(yōu)先支持的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)還有重點(diǎn)裝備和機(jī)床產(chǎn)業(yè)，它反映了我國(guó)向國(guó)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(jī)一交流伺服電機(jī)的發(fā)展過(guò)程。當(dāng)代的機(jī)床已經(jīng)走過(guò)通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的三個(gè)坐標(biāo)軸以上的自動(dòng)加工一加工中心機(jī)床自動(dòng)換刀加工一第一代FMS（采用交換工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備自動(dòng)柔性加工）一第二代FMS（自動(dòng)立體庫(kù)與多臺(tái)設(shè)備自動(dòng)柔性加工）一第三代FMS(取消自動(dòng)立體庫(kù)，采用工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工過(guò)程的自動(dòng)化），這三代FMS柔性系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是．實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化工廠的人類(lèi)理想‘?dāng)?shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用的同時(shí)，數(shù)控機(jī)床發(fā)展的另一個(gè)趨向是復(fù)合機(jī)床的出現(xiàn)，機(jī)床的加工范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，產(chǎn)生了車(chē)銑、銑鏜鉆、車(chē)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(gè)人、一臺(tái)復(fù)合機(jī)床，就是一個(gè)工廠，一個(gè)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體總成，在一臺(tái)車(chē)、銑加工中心上可以完成全部銑、鏜、鉆、擴(kuò)、攻絲、車(chē)等工序，一個(gè)火焰數(shù)控切割機(jī)可以制造一座小型橋梁。

    印刷機(jī)械設(shè)備的科技發(fā)展也必然走這條道路。從人類(lèi)最早發(fā)明的雕版印刷以來(lái)，到發(fā)明活字印刷術(shù)，再到德國(guó)柯尼西鮑爾發(fā)明金屬活字凸版印刷機(jī)，同樣也經(jīng)歷了幾百年的改進(jìn)才達(dá)到當(dāng)代印刷機(jī)的先進(jìn)水平。以卷筒紙印刷機(jī)為例，回顧近代科技發(fā)展的歷史．可以得出類(lèi)似的結(jié)論。30年代初，單張紙凸版印刷機(jī)已經(jīng)成為印刷業(yè)的主力軍，由于印刷過(guò)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(jī)出現(xiàn)，使印刷速度大幅度提高。單張紙印刷機(jī)的動(dòng)力源是一種機(jī)械式的無(wú)機(jī)變速機(jī)構(gòu)，多數(shù)設(shè)備采用滑差電機(jī)，卷筒紙印刷機(jī)的動(dòng)力源功率強(qiáng)大，無(wú)級(jí)調(diào)速需要采用新的動(dòng)力源，于是產(chǎn)生了直流電機(jī)和可控硅調(diào)速。這種設(shè)備在實(shí)現(xiàn)印刷過(guò)程自動(dòng)化以后，又陸續(xù)解決了紙張控制、折頁(yè)、傳紙、收紙、套準(zhǔn)、上版、清洗等作業(yè)的自動(dòng)化。但是，卷筒紙印刷機(jī)仍是山一個(gè)或兩個(gè)并列的動(dòng)力源，通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)軸驅(qū)動(dòng)整個(gè)設(shè)備的各種運(yùn)動(dòng)和功能的實(shí)現(xiàn)。我國(guó)上世紀(jì)90年代末期，變頻調(diào)速技術(shù)成熟，印刷機(jī)械廣泛采用交流電機(jī)，變頻器調(diào)速，隨之直流調(diào)速、滑差電機(jī)調(diào)速淘汰，驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)軸仍然是這種設(shè)備的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。20世紀(jì)中期，已經(jīng)在機(jī)床行業(yè)普遍采用的數(shù)控技術(shù)，開(kāi)始引人印刷機(jī)械的控制系統(tǒng)。首當(dāng)其沖應(yīng)用在卷筒紙印刷機(jī)，進(jìn)人21世紀(jì)以后，國(guó)外的卷筒紙印刷機(jī)已經(jīng)不再使用傳統(tǒng)的動(dòng)力源，普遍采用數(shù)控系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的長(zhǎng)軸傳動(dòng)，也就是印刷機(jī)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(yīng)用于卷筒紙凹版印刷機(jī)、騎馬裝訂機(jī)、表格機(jī)、柔性版印刷機(jī)、單張紙輸紙機(jī)等印刷設(shè)備。數(shù)控技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，僅有幾家企業(yè)推出樣機(jī)，采用的系統(tǒng)全部山國(guó)外供應(yīng)，與國(guó)外企業(yè)相比差距較大，與國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)相比也有相當(dāng)?shù)牟罹唷?/span>

    將數(shù)控系統(tǒng)引入印刷機(jī)械將帶來(lái)以下優(yōu)勢(shì)：

    1．采用數(shù)控系統(tǒng)將用長(zhǎng)軸連接整機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，改為單機(jī)組分別山伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，一些功能的實(shí)現(xiàn)也山獨(dú)立電機(jī)來(lái)完成。設(shè)備的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，不但取消了長(zhǎng)軸，還取消了傳動(dòng)過(guò)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(zhǎng)軸，使各機(jī)組相對(duì)獨(dú)立，自成體系，各機(jī)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(lái)方便條件。生產(chǎn)方式的變化，也會(huì)將聯(lián)機(jī)試車(chē)，改為單機(jī)組試車(chē)，縮短設(shè)備生產(chǎn)周期。

    3．使各機(jī)組相對(duì)獨(dú)立，自成體系。使用戶根據(jù)個(gè)性需要選購(gòu)設(shè)備成為可能，印刷機(jī)械企業(yè)可以根據(jù)用戶的需要，克服按整機(jī)制訂生產(chǎn)計(jì)劃的傳統(tǒng)生產(chǎn)組織方式，按機(jī)組下達(dá)計(jì)劃，按機(jī)組生產(chǎn)零件，使產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化水平提高，印刷機(jī)械變形產(chǎn)品、印刷機(jī)械產(chǎn)品功能的拓展將成為可能。

    4.除傳動(dòng)采用數(shù)控系統(tǒng)以外，印刷機(jī)械的其他功能也可以由數(shù)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如紙張張力、印刷套準(zhǔn)、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(diǎn)是推出JDF全自動(dòng)化工作流程。它以標(biāo)準(zhǔn)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，不同廠家的設(shè)備可以通過(guò)這種語(yǔ)言連成一條生產(chǎn)線，完成同一項(xiàng)任務(wù)。印刷過(guò)程的全自動(dòng)化，整個(gè)傳動(dòng)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(gè)好處，使印刷過(guò)程實(shí)現(xiàn)完全的柔性化，可以根據(jù)印品個(gè)性要求隨意開(kāi)動(dòng)哪些機(jī)組，停止哪些作業(yè)，不需要機(jī)械離合器，不需要更換凸輪，可以根據(jù)需要開(kāi)正反車(chē)，上版可以幾個(gè)機(jī)組并行減少了上版時(shí)間等等。

    7.印刷機(jī)械采用數(shù)控系統(tǒng)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。有的數(shù)控技術(shù)公司技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)功率輸出高達(dá)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(dòng)比最大可以I：65000到65000：1,套準(zhǔn)精度可達(dá)到1/4000000轉(zhuǎn)、電子齒輪精確調(diào)整可達(dá)32位，這些要求完全可以滿足印刷機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)要求。

    二．當(dāng)代印刷業(yè)三大科技成果

    1.CTP技術(shù)革命。當(dāng)代印刷技術(shù)科技發(fā)展的最大亮點(diǎn)是CTP.CTcP數(shù)字技術(shù)。隨著數(shù)字印刷機(jī)、數(shù)字直接制版機(jī)、數(shù)碼打樣機(jī)、數(shù)字噴墨印刷機(jī)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(chǎng)受到強(qiáng)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(jī)制版印刷機(jī)、無(wú)版印刷機(jī)、激光成像印刷機(jī)、噴墨印刷機(jī)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，并占有一定的市場(chǎng)份額。

    2．?dāng)?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(jì)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(huì)又將這些設(shè)計(jì)的數(shù)字信息，繼續(xù)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(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(huì)的亮點(diǎn)。

    3．?dāng)?shù)控技術(shù)是印刷設(shè)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(jī)械制造業(yè)的革命，也可以叫做將傳統(tǒng)印刷機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)的電氣控制轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字控制。目前，為印刷機(jī)械企業(yè)提供數(shù)控系統(tǒng)的公司主要有德國(guó)西門(mén)子公司、德國(guó)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(jī)械行業(yè)，還有國(guó)外一些機(jī)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(guó)有十多家數(shù)控制造公司，主要為機(jī)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(yáng)藍(lán)天數(shù)控、上海的開(kāi)通數(shù)控、南京清華通用和新方達(dá)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(jī)械配套的廠家還沒(méi)有，應(yīng)該加強(qiáng)這方面的合作。

    國(guó)外，數(shù)控技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用，卷筒紙印刷機(jī)采用直流調(diào)速、變頻調(diào)速的設(shè)備已經(jīng)少見(jiàn)，我國(guó)僅有幾家企業(yè)剛剛推出采用這種技術(shù)的樣機(jī)，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(jī)械設(shè)備自發(fā)明以來(lái)，在長(zhǎng)期發(fā)展的進(jìn)程中，走過(guò)從手動(dòng)到機(jī)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(qiáng)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(xiàn)機(jī)械化，承印物仍需靠人工輸人和輸出。如老虎嘴模切機(jī)、燙金機(jī)、絲網(wǎng)印刷機(jī)等。

    2.單機(jī)自動(dòng)化階段一一印刷品整個(gè)制作過(guò)程機(jī)械化，人只負(fù)責(zé)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(jī)、裝訂機(jī)、制盒機(jī)、包裝印刷設(shè)備等。

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

    4.聯(lián)機(jī)自動(dòng)化階段—在單機(jī)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，將印品制作過(guò)程的數(shù)臺(tái)設(shè)備連接在一起，自動(dòng)運(yùn)行，如騎馬裝訂機(jī)、精裝聯(lián)動(dòng)線、無(wú)線膠訂機(jī)、柔版印刷機(jī)等。

    印刷過(guò)程中還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)機(jī)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(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。