高精度的套准,极短的准备时间,更少的浪费,这些都是伺服驱动印刷机的优势。
伺服驱动技术(或称电子轴驱动技术)已经发展了几十年,在其他机械设备上也已经使用多年,但直到20世纪90年代末,伺服驱动技术在印刷机上的应用还一直局限于宽幅卷筒印刷机。最近几年随着成本的下降,伺服技术才逐渐应用到印制标签的窄幅卷筒印刷机上。1 999年,瑞士捷拉斯就推出Gallus RCS 330全伺服驱动印刷机。
现在,伺服驱动技术已经成为高端印刷机上非常受欢迎的技术。美国,英国、丹麦、德国、捷克和西班牙的生产商都开始采用这种技术。现在伺服驱动技术,正在成为行业的标准。
什么是伺服驱动技术
目前来讲,伺服驱动技术主要应用在中高端机型上,在窄幅卷筒印刷机上仍旧是比较新的技术。总体来看,市场呈两极分化现象:小型和中型的标签印制企业还会购买机械驱动的印刷机,因为这些印刷机已经能满足其产品生产需要;而大型印刷机现在都开始采用伺服驱动技术。那些生产能力比较强的标签印制企业将会成为伺服驱动技术的支持者。
标签印制企业一般分为两种类型,一种企业不关心印刷机是怎样工作的,只要能印刷出所需要的印品就可以;另一种企业则时刻想站在技术发展的前沿,热衷于采用新技术,他们已经开始关注伺服驱动印刷机,并提出了很多问题。这些企业受过伺服驱动技术相关的培训,也参加过不少技术交流会,不断听到印刷机制造商提到“伺服驱动技术”这个概念,他们也认识到伺服驱动技术的优越性。
伺服驱动技术正在改变印刷机的工作方式。传统机械传动印刷机的印刷滚筒是借助齿轮或其他连接件同主传动轴连在一起。而伺服驱动印刷机的伺服电机直接安装在印刷滚筒上,并且通过电子信号进行控制。伺服电机本身非常小,形状有点像圆柱体,各个伺服控制器之间通过现场总线进行数据交换和高速通讯,把同步信号从上位机送给各个驱动器,保证各个伺服电机的相位严格同步。伺服电机传动正在取代齿轮和机械轴的传动结构。
伺服驱动技术的优势
伺服驱动技术进入窄幅卷筒印刷机市场多少显得有点犹豫。其实这种现象很正常,任何行业在采用伺服驱动技术的时候都这样,但是一旦接触,就会立即喜欢上这种技术。
(1)极短的预套准时间和套准的易操作性,大大降低了承印物的浪费。根据用户反馈,实际生产中对新产品的全自动预套准只需1.5~2个纸路长度;对于再版产品的预套准只需1个纸路长度。而典型的机械传动印刷机预套准至少浪费3~4个纸路长度。关于能降低的浪费量,不同的操作者、不同的印刷机之间有~定的差别。但总的来说,准备时间大大缩短,能够更快地调整好印刷机,更快地生产出合格印刷品。
伺服驱动印刷机具备更高、更稳定的运行套准精度,当然也有更好的恢复套准能力,即从停机到全速印刷恢复套准速度非常快。
(2)独特的再套印功能。有时同一承印物可能需要印刷两遍,再套印功能可在已印刷好的产品上再进行带套准的加印,从而使一台6色机也能印刷1 2色或更多色的产品。
(3)最突出的优势是高精度的套准和张力控制。伺服驱动系统由于使用闭环反馈,可以保证动态套准精度。同时,伺服驱动消除了压印滚筒和印版滚筒之间齿轮啮合产生的谐振和表面速度误差。由于伺服驱动本质上是数字驱动,对操作人员的要求大大降低。因为印刷的相关参数可以以数字文件进行存储,然后和公司的信息管理系统通信,连接可视的监视屏,这些都会大大降低印刷废品率。这些优势(准备周期更短、材料的浪费更少,预套印功能更加强,高速准确的套准)对印刷机是相当重要的,因为这些因素直接影响印刷机的工作效率。现在窄幅卷筒印刷机的印刷幅面越来越宽,印刷速度也越来越快,这些性能上的提高需要伺服驱动的支持。目前,窄幅卷筒印刷机的印刷幅面达到500~600mm(20~24英寸)是很常见的,速度也达到1 80米/分钟(600英尺/分钟),如果靠齿轮传动达到如此高的印刷速度会产生很大问题。
此外,现在越来越多的印刷机趋向于印刷和加工一体化,柔性版印刷和网印组合,凹印和胶印组合,这给标签印制企业提供了更加灵活的印刷和加工能力。伺服技术完全能满足这种需要,并且可以将多种加工手段组合在一起,所有单元都通过伺服电机连接,整个操作过程完全不需要人工参与。
(4)几乎没有噪声是伺服驱动的另一个优势。由于取消了机械传动轴和齿轮箱,因此转动时的噪声和日常的维修保养工作都明显减少,而且设备的驱动侧留出了更大的活动空间便于操作及维修,更减少了设备的占地面积和设备的安装时间。同时整个印刷单元可实现全封闭,从而减少了溶剂在车间内的扩散。此外,机械轴传动的印刷机从第一天运转开始,性能就在不断下降,而伺服驱动可以彻底解决齿轮驱动系统因啮合而造成的老化问题。
(5)伺服驱动技术带给窄幅卷筒印刷机另一个较大的进步是电子智能控制,伺服电机借助电线网络同计算机连接,由计算机来控制全部电机,从而保证整个印刷和操作加工过程精确的同步操作。当然,这对操作人员电子学方面的知识有了更高的要求。
印刷机配置一个控制系统,可以直接和公司的网络连接并采集印刷工作数据,包括印品的数据信息、所采用的加工手段等。存储这些数据参数,再印刷同样的印品时只需调出这些数据(张力、速度、材料)即可,无须再进行任何调整,这样可以最大程度上降低损耗。虽然在机械传动印刷机上也可以采取这种做法,但伺服驱动印刷机的适应性更强。当然,也可以事先设置印刷的相关参数,然后存储到存储器里。
伺服驱动印刷机这种独特的性能(提供快捷和方便的数字存储器)对短版活市场具有很大的吸引力。从过去的1 0年来看,因为标签越来越多样化,每个订单的数量越来越小,但是伺服驱动技术可以在更少的印刷数量下保证盈利。
(6)印刷机生产商和使用者对伺服驱动技术的另外一个优势也是非常满意的,那就是远程故障诊断能力。借助调制解调器选择远程故障诊断装置,可以进行全球通信,进入所有安装在全球各地的伺服驱动印刷机,进行参数调整和设定,查找并修正错误,上传软件等,为客户提供帮助。未来的展望
伺服驱动印刷机的价格正在不断下降,但是还没有降到可以淘汰传统机械传动印刷机的地步。但是未来的10年,伺服电机在整个印刷机械领域会得到更广泛的应用。小型和中型标签印制企业将会逐步接受这项技术。毫无疑问,伺服驱动印刷机将会持续增长,这是市场的需求。
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本文标题:伺服驱动技术在印刷机上应用