新凹印機製造技術 ( 無軸傳動 )
目前,全球印刷企業用戶和生產商都將目光聚隻在無軸〈電子軸〉傳動技術的發展上,歐洲先進凹印機生產廠商有50%以上的產品都採用無軸傳動技術,在日本也有30%的凹印機產品採用無軸傳動系統技術。之所以這樣,是因為這一技術與各類印刷方式的結合將帶來印刷業巨大變革,也是對付目前日益增長的短版印件的最佳解決方案。
無軸〈電子軸〉傳動技術的發展
無軸〈電子軸〉傳動也稱為伺服傳動,也稱為獨立傳動,無機械傳動等,其發展是機械傳動與電子技術的廣泛應用相合的產物,最早將這一技術推向市場的基本上都是傳動控制公司,如:德國的力士樂、倫?、日本的住友,奧地利的貝加萊等,在Drupa 2004展會上,無軸傳動技術的應用比比皆是。所謂獨立傳動是指在一台凹版印刷機中,在第一印刷單元和第五印刷單元採用獨立電機傳動,這種結構的優點是:第一單元作為塗布用時,其塗布輥直徑可以固定〈可與印刷版輥直徑不同〉,降低了生產成本,且在一定程度上綜合利用了機械和獨立傳動的優點。近年來,隨著電子計算機和網路技術的不斷發展,凹版印刷機的自動化程度和水平也在不斷提高,一種用於智能化現場設備和自動控制系統的開放式,數字化,雙向串行、多節點的通信總線──現場總線在凹印機上開始應用,無軸〈電子軸〉傳動技術即應用單獨的伺服電機驅動替代了原有的機械長軸傳動,通過程式〈軟體〉形成了內部虛擬的電子軸,各電子軸之間通過高速的現場總線進行數據傳輸,各個版輥隨虛擬的電子軸運轉,保証版輥相位嚴格同步。應用現場總線控制系統具有以下優點:系統抗乾擾能力強、數字化、高速化、雙向傳輸,自診斷,節省布線及空間等。以現場總線技術為基?進行高速可靠的數據通訊交換,使印刷機的無軸〈電子軸〉傳動技術應用變為現實。
1. 把無軸〈電子軸〉傳動技術應用在屈版印刷機上,每個印刷單元都由高性能的交流伺服電獨立驅動,所有印刷操作都由中央控制器進行同步控制。
2. 無軸〈電子軸〉傳動技術在凹版印刷機的應用。
由於用無軸〈電子軸〉傳動技術代替了機械軸傳動後,使得凹版印刷機具有初期套版快,速度快,升降速及接料廢品損失低,機組使用靈活,縮短印刷準備時間,簡化機械結構等特點。
採用了現場總線技術,使得〝電子軸〞之間互相跟隨,並可實時可靠地檢測印刷色組的套準誤差,並通過總線實時傳輸給中央控制器,再通過網路給定伺服控制器驅動伺服電機進行準確的相位調整,達到套色的目的。
無軸〈電子軸〉傳動的優點是顯而易見的
1. 高精度高速套色功能
由於採電子傳動,傳動精度提高,電機每轉動一周,自身所帶編碼器產生50多萬個,以此作為非常精密的定位,比例及速度的控制。配上智能型驅動器及高速微處理器,各電子軸之間通過高速的現場總線進行數據傳輸,系統的閉環設計和快速響應能力使設備在高速運轉狀態下能保持極高的控制精度。由於電子軸系統所有版輥的相對位置的控制量達4000次 / 秒,位置轉換的精度極高,因此在速度達300 ~ 1000 米 / 分以上的印刷速度下能獲得比機械軸傳動類凹印機高得多的套準精度
2. 快速預套準功能
機械傳動類印刷機每次在換版後,運行前都要進行預套準調整,以減少初期套印的廢品,通常採用旋轉編碼器定位,浮動調整色間料長,操作繁瑣,時時間長,精度不高,印品損失多;電子軸傳動系統通過程序計算出各個版輥需旋轉的相位,版輥只需隨意裝入印刷單元而不需要再恢復〝零位〞,隨著伺服電機會自動將版輥轉到〝零位〞從而實現真正意義上的高精度套準;隨後進入自動套準印刷狀態,整個過程簡單,快速。
3. 機械結構簡單、精度高
在傳統的凹版印刷機中,各印刷單元之間的同步是由一根機械軸通過齒輪轉動來保証的。由於機械軸的長度、剛性及分級動力傳遞等因素,不可避免的產生機械傳遞扭矩的不?定性及傳動間隙引起的滯後性,傳動系統誤差,以及齒輪的機械磨損等,使誤變大,對於高精度的印品會產生套準飄移等;尤其在加速及減速時更甚,傳動環節愈多,路徑愈長,結構越複雜,其積累誤差愈大;無軸〈電子軸〉傳動的凹版印刷機機械結構大大簡化,如:取消了補償機構等、印版滾筒的驅動齒輪,齒輸箱、皮帶、傳動軸等,提升了?定性,大大降低了由於機械結構影響而產生的廢品;最大限度地提高了性價比;簡化了機械潤滑系統,降低了機器噪音,減少了機械振動等等。
4. 機器控制實現高度自動化
無軸〈電子軸〉傳動技術應用,使獨立驅動的概念得以實現,各機組既可以聯動一起進行印刷套印,也可單獨運轉,能夠實現一個機組在印刷時,另一個機組完成印前準備,減少了輔助時間,且機器組合方便,如擴展、加色等,提高了機器的印刷精度,縮短了調試時間,增強了設備的適應能力。電子軸傳動技術的應用要求機械結構剛性更好,零件製造精度更高,安裝精度更高,負載轉動慣量更小等,另外,在系統選配時要充分考慮與負載匹配,在提高足夠負載轉距的同時,還要提供足夠的響應能力。同時可省去大功率驅動電機,節省能源。
凹印技術的發展趨勢
1. 超精細雕刻與直接製版
數字化,遠程化是凹印刷制版技術的發展趨勢,製版過程,設計制作生產與客戶之間的連接和管理是實現數數字化凹印制版的關鍵,印前制版設備是實現制版過程數字化的前提。HELL公司推出的超精細雕刻技術對文字和圖像使用不同的分辨率,不儘可實現超高分辨率的文字和線條的雕刻效果,同時其速度最高可達16000Hz / 秒。激光直接制版技術使凹印制版可以制造出高