1、引言

    印刷機械設備的調速方式有四種形式：一是直流可控硅調速，主要用在較大型卷筒紙報刊和書(shū)刊印刷設備，目前仍在廣泛應用。二是有些設備采用三相交流整流子電動(dòng)機進(jìn)行調速，現在已經(jīng)不再使用。另一種是采用電磁調速電機，即俗稱(chēng)滑差電機調速，這種調速方式在印刷機械設備中應用相當廣泛，當然也不排除某些設備采用定速傳動(dòng)。近年來(lái)，新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，只要設備需要變速或無(wú)級傳動(dòng)，多數采用了變頻器調速，甚至包括較大型的印刷設備。企業(yè)普遍已經(jīng)形成共識，采用變頻器調速是印刷機械設備提高技術(shù)水平的一種象征，當然也是節約能源的一種選擇。 

　　印刷機械設備不同于其它機械設備，它的加工對象是包括各種厚度的紙張、紙板、薄膜，當然也包括較薄的金屬材料等承印物。印刷設備按不同印刷品的要求，采用各種印刷方式(凸、平、凹、孔、特印)，將各種顏色按比例準確的印刷在承印物的規定位置上，從而形成包括文字、影像在內的五彩繽紛的彩色印刷品。印刷后的半成品，還要通過(guò)大量的印后設備完成書(shū)刊的折頁(yè)、配頁(yè)、上封皮、裝訂成為平裝、精裝書(shū)刊。報紙印刷完成以后，還要通過(guò)堆積、計數、插頁(yè)、打捆、發(fā)行等設備，才能達到郵發(fā)的條件。包裝品—紙箱、紙盒、紙袋、不干膠商標等印刷品在印刷完成以后，還要進(jìn)行模切、開(kāi)槽、噴碼、制盒、制袋等作業(yè)，才能成為成品。對于承印物加工機械設備可以將其裁切、分切、橫切、模切、燙印、復合、上光、壓紋、覆膜、等工藝加工，成為不同尺寸、不同形狀、不同裝飾、不同材料的半成品或成品。因此印刷機械設備家族之龐大、品種之繁雜、工藝之多樣，將是變頻器應用的廣闊市場(chǎng)。

　　2、印刷機械設備的簡(jiǎn)單分類(lèi)
　　(1) 印前制版設備
    激光照排機、照相機、曬版機、數字直接制版機、膠片輸出機、烤版機、自動(dòng)制版機、雕刻機等。
　　(2) 印刷設備
　　a 凸版印刷機：鉛印機(已經(jīng)淘汰)、不干膠印刷機(間歇式)、柔版印刷機(感光樹(shù)脂版)、移印機、瓦楞紙印刷開(kāi)槽機等。
　　b 平版印刷機(膠印機)：?jiǎn)螐埣堄∷�機(規格分全張、對開(kāi)、四開(kāi)、八開(kāi))、卷筒紙印刷機(報紙、書(shū)刊、商業(yè))、表格印刷機、名片印刷機等。
　　c 凹版印刷機：?jiǎn)螐埣埌及嬗∷�機、卷筒紙凹版印刷機、印鈔機、郵票印刷機等。
　　d 孔版印刷機(絲網(wǎng)印刷機)：平型絲網(wǎng)印刷機、滾筒式絲網(wǎng)印刷機、異型絲網(wǎng)印刷機等。
　　e 特種印刷機：噴墨印刷機、熱轉移印刷機、打印機、靜電印刷機、盲文印刷機等。
　　f 數字印刷機：一體機、在機制版印刷機、無(wú)版印刷機(電子油墨)、數字印刷機等。
　　(3) 印后設備
    a 書(shū)刊裝訂設備：騎馬訂書(shū)聯(lián)動(dòng)機(包括配頁(yè)機、訂書(shū)機、三面切書(shū)機)、無(wú)線(xiàn)膠訂聯(lián)動(dòng)機、精裝聯(lián)動(dòng)機、包本機(包括直線(xiàn)、圓盤(pán)、橢圓包本機)、制殼機、鎖線(xiàn)機、上書(shū)殼機、壓平機、折頁(yè)機等。
    b 報紙印后設備：堆積打捆機、烘干機、報紙發(fā)行設備、插頁(yè)機、給紙機、紙張輸送設備(龍骨)等。
    c 包裝印后設備：模切機(包括平壓平、圓壓圓、圓壓平三種模切方式)、切紙機、分切機、橫切機、制盒機、上光機、覆膜機、壓光機、信封機、燙金機等。
　　(4) 輔助設備：數控彎刀機、磨刀機、打孔機、彎版機、給紙機、烘干機、冷卻機等。
　　(5) 配套產(chǎn)品：磁粉制動(dòng)器、離合器、印刷機專(zhuān)用軸承(帶偏心，中心可調)、溫控器、張力控制系統、調偏裝置、墨色遙控裝置、自動(dòng)套準裝置、測速電機、紅外線(xiàn)加熱器、紫外線(xiàn)加熱器、自動(dòng)套準裝置、數控驅動(dòng)系統、伺服電機(包括微型伺服電機)、變頻器、PLC可編程序控制器、觸摸屏、號碼機、光電開(kāi)關(guān)、CCD攝像頭等。

　　3、印刷機械設備的主要運動(dòng)特點(diǎn)

    印刷機械的主要運動(dòng)特點(diǎn)：加工對象是各種柔性承印材料，在加工過(guò)程中，既要保證承印材料按規定要求運動(dòng)，又要在承印材料的行進(jìn)中，完成各種顏色的印刷或對承印物的加工，從而產(chǎn)生了印刷機械的傳紙運動(dòng)和印刷運動(dòng)兩條運動(dòng)鏈，而且是相互協(xié)調的運動(dòng)鏈。以卷筒紙平版印刷機為例，這種設備為保證變速操作和印刷的需要，當前不少設備仍然采用直流調速的拖動(dòng)方式，控制整臺機器的兩條運動(dòng)鏈。為完成印刷品的制作，還有多項運動(dòng)需要完成，如:保證操作點(diǎn)動(dòng)(上印版、清洗滾筒、穿紙)工藝要求，與直流電機同軸還有一套交流電動(dòng)機和擺線(xiàn)針輪減速器，以完成低速、點(diǎn)動(dòng)的工藝要求。另外，在印刷過(guò)程中，水、墨供給量與印刷速度有直接關(guān)系，因此出水、出墨輥有兩個(gè)單獨的直流伺服電動(dòng)機帶動(dòng)。其它還有若干定速傳動(dòng)的電動(dòng)機，負責印版滾筒的調偏、上紙及紙卷左右位置的調整等操作。為了保證印刷質(zhì)量，承印材料需要用磁粉制動(dòng)器控制送紙張力、需要測速電機指導水墨的供應、需要調偏裝置控制紙張的走紙路線(xiàn)等，這些機構中也有不同形式的電機參與工作。其它印刷機和印刷機械也存在相同或專(zhuān)有的工藝特點(diǎn)。
對以各種印刷方式的印刷機而言，設備的運動(dòng)首先是變速運動(dòng)的方式，在工作中包括:
　　(1) 在出廠(chǎng)前設備需要進(jìn)行空運轉試驗，這種運轉試驗包括工作運轉試驗、高速額定運轉速度試驗；
　　(2) 印刷機是一種光電一體化的設備，在裝配中要進(jìn)行多種功能匹配性的調整，如:走紙雙張紅外線(xiàn)控制、輸紙定位裝置的調整、紙張自動(dòng)升降的調整、紙張交接的調整、張力控制的調整、氣動(dòng)裝置的調整等等，都需要設備的低速運行；
　　(3) 設備投入使用以后，在印刷工作中需要裝印刷版、擦印刷版和擦橡皮布等作業(yè)的點(diǎn)動(dòng)運轉；
　　(4) 設備需要在正式全速印刷之前，要完成慢速走紙、印刷套準和水墨平衡等功能的調整，在印刷品達到各項質(zhì)量要求以后，才能進(jìn)行全速印刷；
　　(5) 根據印刷品的顏色多寡要求，運動(dòng)鏈的長(cháng)度也需要某些調整。
對于印刷機以外的設備，同樣也存在不同的工藝、不同的變速要求。

　　4、目前變頻器應用的主要產(chǎn)品

    印刷機械設備采用變頻調速器開(kāi)始在20世紀80年代初，當時(shí)國內主要印刷機械企業(yè)開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品，以提高技術(shù)水平為目的開(kāi)始采用變頻器調速裝置，為提高設備的穩定性、可靠性，印刷機械企業(yè)普遍采用進(jìn)口變頻器。采用變頻器的產(chǎn)品有單張紙平版印刷機、卷筒紙平版印刷機，爾后向各種印刷方式和不同印刷開(kāi)本的設備拓展。后來(lái)又流布到印后的裝訂機械、包裝機械等設備。主要應用產(chǎn)品有:

　�。�1）各種規格的單張紙平版印刷機及印后裝訂設備。
    單張紙平版印刷機以印刷品紙張的大小可以分為全張、對開(kāi)、四開(kāi)和八開(kāi)的印刷機，分別用于包裝、書(shū)刊、廣告、快印行業(yè)，尤其彩色印刷機是印刷業(yè)的骨干設備，設備的調速系統多年來(lái)一直采用電磁調速電機，近年來(lái)采用變頻調速已經(jīng)成為時(shí)尚。但高檔的多色印刷機有的國外企業(yè)已經(jīng)推出，傳紙系統由變頻電機驅動(dòng)，印刷滾筒的運轉由伺服電機分別帶動(dòng)，兩種運動(dòng)之間的協(xié)調關(guān)系，由伺服電機跟蹤匹配。這種設備的功能機組，如輸紙機也采用獨立驅動(dòng)。印后裝訂設備由只配備一個(gè)變頻器的獨立單機，如三面切書(shū)機、單頭或雙頭訂書(shū)機、圓盤(pán)包本機等。還有的印后設備要配備兩個(gè)以上的變頻器，如十個(gè)夾子的橢圓包本機需要一個(gè)變頻器控制闖頁(yè)振動(dòng)臺，另一個(gè)變頻器控制設備的主運動(dòng)。另一種騎馬裝訂生產(chǎn)線(xiàn)同樣也需要兩個(gè)變頻器控制配頁(yè)、裝訂和裁切成書(shū)的裝訂全過(guò)程。

　�。�2）各種規格的卷筒紙平版印刷機及印后計數打捆設備。
    卷筒紙平版印刷機是我國報紙和書(shū)刊印刷骨干設備。這種設備本身就是一條大規模的印刷生產(chǎn)線(xiàn)，他在完成印刷過(guò)程的同時(shí)，還可以連續完成裁切、折頁(yè)、計數、打捆等多項功能。隨著(zhù)設備科技發(fā)展，卷筒紙印刷機還增加了自動(dòng)給紙、烘干、上光等功能。然而這種設備從誕生以來(lái)一直采用直流可控硅整流調速，通過(guò)一根長(cháng)軸帶動(dòng)各功能機組完成印刷品的制作過(guò)程。除老產(chǎn)品外，新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品已經(jīng)完成變頻器調速的改造，還有的新產(chǎn)品徹底取消了長(cháng)軸，由伺服電機、驅動(dòng)系統和數控系統獨立驅動(dòng)各功能機組，從而把這種設備帶入一個(gè)新的境界。變頻器在這些設備上，僅用于一些次要的功能，如上水、上墨的調速。

　�。�3）各種規格的卷筒紙凹版印刷機及印后包裝設備。
    這種設備與卷筒紙平版印刷機有相同的工作方式，不同的地方是凹版印刷機結構比前者簡(jiǎn)單，承印材料范圍較廣，可以印刷各種聚酯薄膜，設備采用變頻調速和獨立驅動(dòng)的進(jìn)程是相同的。這種印后設備有復卷機、分切機、復合機、裁單張機、模切機等設備，可以連線(xiàn)、也可以用單獨的設備去完成印后的加工。

　�。�4） 柔性版印刷機。
    這種設備是一種有多種印刷方式和印后加工組成的一種名副其實(shí)的生產(chǎn)線(xiàn)，但主要的印刷機組由感光樹(shù)脂版(凸版)為主要印刷功能。它的調速發(fā)展過(guò)程與卷筒紙印刷機基本相同。

    總之，原來(lái)采用直流調速、電磁電機調速、齒輪箱有級調速和其他無(wú)級調速的設備基本上都可以改造為變頻調速。目前較大型的印刷機械設備、印刷機械的高端產(chǎn)品和出口到國外的產(chǎn)品多數采用進(jìn)口或中外合資生產(chǎn)的變頻器，低端產(chǎn)品和小型印刷機械設備采用國產(chǎn)變頻器。

　　5、變頻器的應用前景

    2004年印刷機械設備全行業(yè)銷(xiāo)售額為65~70億元，年增長(cháng)率15%以上，其中印刷機械出口為2.62億美元，比2003年增長(cháng)50%以上。我國印刷機械進(jìn)口額為17.16億美元，折成人民幣約為160億元，中國市場(chǎng)印刷機械總銷(xiāo)售額為225~230億元。其中主要企業(yè)集團—北人集團公司2004年銷(xiāo)售額14億元、上海電氣集團印刷包裝機械有限公司銷(xiāo)售額17億元、中景集團公司銷(xiāo)售額為4億元、營(yíng)口冠華銷(xiāo)售額為1億元。隨著(zhù)印刷機械科技的發(fā)展，印刷機械出口量將逐年增加，國內市場(chǎng)占有率將大幅增長(cháng)，對變頻器的需求將呈增長(cháng)趨勢。

　　目前，國內印刷機械設備制造廠(chǎng)家約為450家左右，涉及印刷機械產(chǎn)品品種規格約200種以上，按當前銷(xiāo)售量統計，應用變頻器的設備約為3萬(wàn)臺/年。涉及應用變頻調速器的設備主電機功率為0.4~82kW。

　　6、期盼國產(chǎn)變頻器進(jìn)入印刷機械行業(yè)

    據有關(guān)變頻器行業(yè)的統計，90年代中期全國有50家企業(yè)生產(chǎn)銷(xiāo)售變頻器，其中有29家的33種規格成為國家四部委推薦的產(chǎn)品，雖然，近年來(lái)深圳華為、成都佳靈、煙臺惠豐的產(chǎn)品已經(jīng)達到一定的技術(shù)水平，但國產(chǎn)變頻器在國內市場(chǎng)占有率不大于10%，在印刷機械行業(yè)應用國產(chǎn)變頻器的廠(chǎng)家微乎其微，主要選購的產(chǎn)品是日本三菱、富士、安川、日立，德國西門(mén)子，法國的施耐德和歐姆龍、ABB等國外品牌。有些印刷設備制造廠(chǎng)家，在小規格的印刷設備上開(kāi)始選擇國產(chǎn)變頻器，如:一家平型絲網(wǎng)印刷機的生產(chǎn)企業(yè)就采用上�！爸羞_電通”的1.5KW變頻器；淮南鑫盛公司的雙頭訂書(shū)機就采用“上海佳川”電壓為220V的變頻器；湖南新邵一家生產(chǎn)折頁(yè)機的企業(yè)采用1.5KW的 LS600變頻器；還有三家生產(chǎn)的直線(xiàn)包本機和橢圓包本機的企業(yè)，分別采用了無(wú)錫臺安科技、HOLIP和TVERTER三種變頻器。

　　總之，在印刷機械科技水平不斷發(fā)展的今天，無(wú)論從環(huán)境保護，還是從節約能源的角度，積極采用變頻器無(wú)論對國家還是對企業(yè)都是有較好的經(jīng)濟效益的好事。在這里歡迎有關(guān)國內生產(chǎn)制造變頻器的廠(chǎng)家，加強與印刷機械制造行業(yè)聯(lián)系，了解他們應用的特點(diǎn)，有針對性地推出適合他們需要的變頻器產(chǎn)品，并在應用中提高產(chǎn)品的適應性，進(jìn)一步擴大應用領(lǐng)域，把印刷機械設備應用變頻器的技術(shù)改造，推向新的階段。

　　附： 

　　目前應用變頻調速器的大型企業(yè)主要有：上海電氣印包機械有限公司、北人集團、昌升集團、濰坊華光精工、新機集團、冠華集團、聯(lián)強集團等。