機(jī)械與凹印設(shè)備和電子軸

將電子軸傳動(dòng)技術(shù)（無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)）應(yīng)用在凹版印刷機(jī)上，這種概念是從歐洲一些較先進(jìn)的軟包裝設(shè)備中引入的。歐洲電子軸凹印機(jī)投放市場(chǎng)大約是在上個(gè)世紀(jì)90年代后期，當(dāng)時(shí)歐洲設(shè)備為吸引中國(guó)國(guó)內(nèi)軟包裝行業(yè)的眼球，以其較為新穎的電子軸傳動(dòng)作為切入點(diǎn)。在Drupa2000上，世界主要凹印機(jī)制造商（如賽魯?shù)霞安┧固毓荆┦状握故玖穗娮虞S傳動(dòng)凹印機(jī)。從那時(shí)起，我國(guó)引進(jìn)的凹印機(jī)基本上都采用了電子軸傳動(dòng)技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用也獲得了相當(dāng)滿意的效果。在Drupa2004上，所有相關(guān)參展商都無(wú)一例外地展示了電子軸傳動(dòng)凹印機(jī)。事實(shí)告訴我們，從國(guó)際上看，作為新一代產(chǎn)品，電子軸傳動(dòng)凹印機(jī)在短短幾年內(nèi)已經(jīng)基本取代了傳統(tǒng)的機(jī)械軸傳動(dòng)凹印機(jī)。電子軸的含義是什么?電子軸凹印機(jī)設(shè)備有哪些優(yōu)點(diǎn)及弱點(diǎn)?我國(guó)應(yīng)如何應(yīng)用電子軸傳動(dòng)技術(shù)?帶著這些問(wèn)題，不久前，記者采訪了汕頭華鷹軟包裝設(shè)備總廠副總經(jīng)理、高級(jí)工程師戴福華先生。記者：什么是電子軸傳動(dòng)技術(shù)?其確切含義是什么?戴福華：電子軸傳動(dòng)技術(shù)是使用多個(gè)伺服電機(jī)各自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每一組印刷單元，替代了原有的機(jī)械長(zhǎng)軸使用一個(gè)電機(jī)共軸驅(qū)動(dòng)所有印刷單元，去掉了機(jī)械傳動(dòng)軸，通過(guò)軟件以程序方式形成了控制系統(tǒng)內(nèi)部虛擬的電了軸。各電子軸之間通過(guò)高速現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，各個(gè)版輥隨虛擬的電子軸運(yùn)轉(zhuǎn)，保證版輥相位嚴(yán)格同步。記者：目前我國(guó)應(yīng)用電子軸技術(shù)現(xiàn)狀如何?戴福華：近幾年，國(guó)內(nèi)主流凹印機(jī)制造商不斷消化電了軸技術(shù)，已較成功地應(yīng)用存凹印設(shè)備上。由于月前傳動(dòng)系統(tǒng)和套準(zhǔn)系統(tǒng)必須全套依賴(lài)進(jìn)口，因此成本比機(jī)械傳動(dòng)凹印機(jī)要高很多。各類(lèi)印刷企業(yè)的接受關(guān)注程度不同，主要是由于對(duì)質(zhì)量和價(jià)格的關(guān)注程度有所不同造成的。目前，國(guó)內(nèi)電子軸驅(qū)動(dòng)硬件配置魚(yú)龍混雜，許多未掌握這一技術(shù)的生產(chǎn)商也推出了“電子軸”凹印機(jī)。這類(lèi)凹印機(jī)實(shí)際上只是采用直接變頻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，而無(wú)配套的軟件來(lái)配合控制張力的變化。這樣，當(dāng)版輥前進(jìn)或后退進(jìn)行套準(zhǔn)調(diào)節(jié)時(shí)，卷材的松弛或拉伸就會(huì)不可避免地帶來(lái)印刷圖文的縮小或變大而造成套印不準(zhǔn)。同時(shí)，當(dāng)更換一種印刷材料時(shí)，企業(yè)需要對(duì)許多操作數(shù)據(jù)和部件進(jìn)行重新調(diào)試。記者：電子軸凹印機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?戴福華：主要優(yōu)點(diǎn)在于避免山于傳動(dòng)軸的扭曲和齒輪間隙對(duì)印刷機(jī)張力及套印精度造成的影響，實(shí)現(xiàn)更高程度的同步運(yùn)轉(zhuǎn)和印刷機(jī)組模塊化。具體優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。一是大幅提升凹印機(jī)性能。電子軸傳動(dòng)可以簡(jiǎn)化印刷機(jī)的傳動(dòng)裝置，有效降低了機(jī)器噪聲；減少了加速和減速時(shí)的套準(zhǔn)飄移，避免印組機(jī)誡振動(dòng)的累積，保證了印刷版筒的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，使印刷質(zhì)量得到更好的保證；減少齒輪箱和主軸上機(jī)械傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的效率損耗，提高了能量效率，避免了雙放雙收印刷機(jī)因機(jī)組離合器的磨損以及傳動(dòng)軸的擾性問(wèn)題造成的套準(zhǔn)不良；整套設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)減少了設(shè)備的占地尺寸；機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)和操作、安裝調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)等以每個(gè)色組為單位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，即使在高速下也能保證印刷質(zhì)量；套準(zhǔn)控制的反映更快；具有高精度高速套色功能；機(jī)械傳動(dòng)凹印機(jī)輥筒必須始終維持恒定的相位，色組間的套準(zhǔn)系統(tǒng)才能補(bǔ)償套準(zhǔn)誤差，而電子軸傳動(dòng)技術(shù)通過(guò)調(diào)節(jié)色組凹印版筒的速度均可修正可能出現(xiàn)的各種誤差。二是產(chǎn)品更換時(shí)間縮短。采用電子軸驅(qū)動(dòng)，一個(gè)機(jī)組在印刷時(shí)，另一個(gè)機(jī)組可以停機(jī)裝版。每一個(gè)印刷機(jī)中分別設(shè)定為“運(yùn)轉(zhuǎn)程式”和“準(zhǔn)備程式”，這樣可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)下一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)備，使得產(chǎn)品更換的時(shí)間縮短了30%－50%，減少了輔助時(shí)間，印件開(kāi)印前的預(yù)調(diào)時(shí)間大大縮短。電子軸傳動(dòng)利用各版輥獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的原理，版輥的周長(zhǎng)經(jīng)過(guò)計(jì)算后，各版輥分別轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度完成初期定位，不僅精度高，而且調(diào)整時(shí)間由十幾分鐘縮短為不超過(guò)10秒鐘。三是可大幅降低印刷損耗。減少了由印刷材料驅(qū)動(dòng)的過(guò)渡輥，不再需要印刷單元之間的縱向補(bǔ)償輥，減少色組間走料的途徑，從而可有效地減少試機(jī)、起動(dòng)、調(diào)試等的材料浪費(fèi)。由于凹印機(jī)上的料帶長(zhǎng)度縮短使套準(zhǔn)過(guò)程產(chǎn)生的廢品減少。對(duì)于凹印機(jī)來(lái)說(shuō)，每個(gè)單元至少減少料帶長(zhǎng)度2米。在印刷開(kāi)始調(diào)整套印時(shí)，如果相鄰色標(biāo)距離太遠(yuǎn)，可以在不停機(jī)狀態(tài)下利用版輥快速轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償誤差，不僅快捷，而且節(jié)省承印材料。設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中穩(wěn)定，并且在增減速中也可以保持良好的印刷效果，使得廢品率減少，生產(chǎn)效益提高。四是生產(chǎn)的靈活性加大。電子軸傳動(dòng)可使機(jī)器控制實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，使機(jī)組之間的組合變得更加簡(jiǎn)單、靈活，從而可滿足不同客戶的需求。對(duì)于電子軸驅(qū)動(dòng)的分列式印刷機(jī)型而言，任意方式的印刷組合都在觸摸式操作屏上一“觸”即可，十分方便，不增加其它額外費(fèi)用和勞動(dòng)。獨(dú)特的再套印功能可在已印好的產(chǎn)品上再進(jìn)行帶套準(zhǔn)的加印，而無(wú)需增加任何部件；不同直徑的底色版輥可以一同使用；由于可以同時(shí)進(jìn)行套印和采用不同直徑滾筒的涂布，生產(chǎn)的靈活性更大，色組間的凹版輥筒可以采用不同的印刷周長(zhǎng)，完成一些特殊的任務(wù)，如上光、模切等。記者：電子軸傳動(dòng)有哪些弱點(diǎn)?戴福華：投資較大。因?yàn)檫M(jìn)口傳動(dòng)和套準(zhǔn)控制系統(tǒng)的價(jià)格較高，從目前以至今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，電子軸傳動(dòng)比機(jī)械傳動(dòng)凹印機(jī)更昂貴。目前兩者實(shí)際差價(jià)約為45%或更大。對(duì)有關(guān)傳遞力矩的機(jī)械部件性能要求增加，如：編碼器、馬達(dá)、機(jī)械聯(lián)系器和印版滾筒狀況等都變得更加重要。電子控制系統(tǒng)的復(fù)雜性明顯增加。原來(lái)所有印刷單元采用一套控制單元，現(xiàn)在則每個(gè)印刷單元都需要相應(yīng)的控制單元，因此維修員人需要了解高級(jí)的硬件和軟件知識(shí)。同傳統(tǒng)的凹印機(jī)相比，電子軸傳動(dòng)機(jī)型在電氣方面的維修量會(huì)增加。必須使用更多備品和依賴(lài)制造商快捷的服務(wù)；對(duì)備件供應(yīng)的保障要求提高，以保證連續(xù)不斷的生產(chǎn)。如果備件不到位，控制系統(tǒng)的任何故障都會(huì)使生產(chǎn)停頓，電器系統(tǒng)的調(diào)試和安裝時(shí)間都要增加，電子控制系統(tǒng)的更新升級(jí)更重要。因此一般在8－12年后要進(jìn)行電子控制裝置的更新和升級(jí)。升級(jí)換代的難易程度必須加以考慮，制造及維修人員的技能和經(jīng)驗(yàn)要求更高，系統(tǒng)可靠性嚴(yán)重影響了電子軸傳動(dòng)技術(shù)的推廣。采用電子軸傳動(dòng)凹印機(jī)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)意味著更多的技術(shù)支持，因此需要遠(yuǎn)距離技術(shù)支持系統(tǒng)。記者：我國(guó)是否應(yīng)立足于國(guó)情，穩(wěn)定發(fā)展電子軸傳動(dòng)凹印設(shè)備？戴福華：是的。我國(guó)凹印機(jī)多在日本凹印機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展，近幾年來(lái)受歐洲設(shè)備風(fēng)格的影響，已是融眾家之所長(zhǎng)。然而限于中國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，不能迅速前進(jìn)。關(guān)鍵配套（如伺服傳動(dòng)及控制系統(tǒng)）需依賴(lài)進(jìn)口，關(guān)鍵的控制技術(shù)完全依賴(lài)國(guó)外公司，高性能零部件如軸承、氣路系統(tǒng)、傳動(dòng)齒輪、熱風(fēng)風(fēng)機(jī)等配套不成熟或依賴(lài)進(jìn)口。由于電子軸傳動(dòng)應(yīng)用在300m/min到700m/min才能發(fā)揮其較大的優(yōu)勢(shì)，因此發(fā)展電子軸凹印機(jī)還應(yīng)立足于國(guó)情，不能無(wú)視于市場(chǎng)需求。應(yīng)該是在保證凹印設(shè)備各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)完全合格的前提下配套電子軸傳動(dòng)。