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浅谈印后设备的发展与进步 浏览次数: 2715

 

  近二十年间,印后加工设备中机电一体化产品的大量涌现,使得设备科技含量增长,技术水平得到了较大的提高。本文试图对主要的装订设备的发展作一简单的回顾,并重点介绍近期国内外装订设备的发展状况,以期引起同行对印后加工发展的关注,并以此作为对今日印刷杂志二十年生日
的祝贺。

  一、折页机

  折页机据其机构特点主要分为刀式、栅栏式和混合式三种。二十年前,我国印刷厂较多采用刀式折页机,折页机厂家也主要生产刀式折页机。这种折页机结构较复杂,折页精度较高。但由于折刀的往复运动,造成折页速度较慢、维修困难。经过二十年的发展,如今国产折页机已赶上或接近国际先进水平。刀式折页机已逐渐退出,取而代之的是栅栏式折页机和混合式折页机,尤其是混合式折页机代表了折页机的发展方向。以湖南第二人民机器厂生产的YS780型栅栏式折页机为例,它是国际九十年代初的机电一体化产品,采用积木式结构,具有自动跟踪、气动程序控制分离纸张系统、变频无级调速,折页速度可达180米/分钟,采用钢-橡胶组合直纹辊,间隙调整快捷、方便、折页精度高。又如该厂生产的YH660D型混合式折页机是人机界面微电脑控制的高速折页机,采用了西门子公司的TD200文本显示器,具有脉冲频率及自动控制,变频无级调速,输纸平稳;该公司JZH机型还可实现全正折页。国产先进的折页机普遍采用PLC控制和变频调速,有的还采用触摸屏作为控制面板(如上海北人力顺公司的ZYHT660C型电控力混合式折页机),有的采用光电合一的电控刀装置(如上海紫宏公司的ZYHD490电控刀混合式折页机)。

  国际上先进的折页机为适应数字化印刷的需要,普遍采用计算机控制,正向数字化、网络化、高自动化方向发展。德国的斯塔尔折页机是公认的名牌,全部采用模块化设计、变频器驱动,其KD、TD系列折页机采用DCT200O软件,并以逆变器的最新传动技术和最新传感技术,实现了自动化。其Ti52 proline折页机采用DCT500数字式控制系统,大大缩短了调整时间,用于控制的所有功能键在操作简便的中央操纵面板上都有显示。尤其是斯塔尔折页机有许多附件供用户选购,如打孔、上胶、压紧打捆、打印地址和贴标签等装置,极大地提高了折页质量和折页速度,减少了辅助时间,减轻了操作人员的劳动强度,更好地适应了短版市场的需求。其Topline栅栏式折页机在印前设定及印后加工程序,可以通过CIP3文件传输,通过预定程序控制直接完成各种折页。同样,MBO公司的Narigator折页机可以通过CIP3数据传输进行控制。但国产折页机在功能扩展上及稳定性、可靠性上尚存在着一定差距。

  二、包本机

  过去常见的国产包本机有BBZ-2型直线型自动包本机(最大生产速度3,000本/小时)和YBF-103型圆盘包本机(最大速度5,000本/小时),前者成型质量不高,机器的工作稳定性、可靠性都不高。经过多年的发展,胶订包本机的品种和数量增长很快,自动化程度和包本质量也有了明显提高,既有圆盘型、直线型的,又有椭圆型的,机械速度一般在900~1800本/小时。大多数包本机都采用了PLC控制、变频无级调速、PED温度调节及光电开关,是集光、机、电子一体的高新技术产品。加工工序一般是人工供书芯、自动完成铣背、开沟槽、上胶(包括背胶、侧胶)、上封面、托实。上海紫光公司的BBY4O/5B圆盘包本机为其中的佼佼者,它除有前述的特点外,还有触摸屏人机操作界面,包含中、英文在内的多种界面语言,具有故障显示与提示功能,有独立的上背胶长度控制装置,全封闭罩壳,符合欧洲CE安全认证。该公司的JBBQ40/4气动式椭圆胶订包本机是机电一体化的最新技术产品,机械部分配套全部进口件,气动件采用费斯托原件,该机还装有纸屑吸存装置,是胶订包本的理想设备之一。

  三、切纸机

  切纸机分为机械切纸机、液压切纸机和程控切纸机。过去我国主要以机械切纸机(亦称普通切纸机)生产为主,该种机型压纸和切纸均为机械驱动,结构简单、维修方便、科技含量不高。液压切纸机压纸时采用液压驱动,压力大而恒定,对液压元件要求较高,应用逐渐在增多。程控切纸机在二十年前主要为进口机,主要是磁带或磁鼓电子式编程控制切纸机。如今,切纸机已经成为印后加工产品中科技含量和自动化水平最高的产品之一。国产切纸机已形成品种规格齐全的系列产品,有普通切纸机系列、液压切纸机系列,数显切纸机系列和程控切纸机系列,可以满足国民经济各层次各行业特别是印刷包装等行业的裁切需求。

  QZK程控切纸机是采用模块化设计,集电脑程控、机、光、电、液、气于一体的技术密集型智能化切纸机,在国内几个主要切纸机生产厂家都有生产,并且各具特色。但它的外观、功能、安全可靠性、稳定性已达到国外九十年代中期水平。上海申威达公司生产的新型SQZK切纸机控制系统采用10.4英寸彩色显示屏、软盘驱动,可进行裁切数据的传递或软件升级,存储量巨大,可人机对话;采用滚珠丝杆与直线导轨配合使推纸器移动速度高、定位准确,尤其是在切纸机安全操作上,贯彻了欧洲安全CE标准,进一步采取了多重措施。如裁切监控装置,强电用两套PLC可编程序控制器、内置式电子锁、无触点感应开关、压纸器制动器等,还可选购符合CE标准的光电保护装置、电气元件等,由于通过了欧洲CE认证,使飞达牌切纸机顺利的打入了欧美市场。该厂新开发的QZK22OO程控切纸机,是国内外最大规格的切纸机之一,可满足小型纸厂机械化生产和大尺寸包装裁切需要,世界上只有极少数厂家可以生产。

  中江利通公司的切纸机则采用了多项实用新型专利技术,使整机达到很高水平,如普遍采用了双导轨整体无槽工作台技术,改工作台中间开槽、推纸器中间导向运动方式为工作台整体无槽,推纸器利用工作台下两侧面的导轨导向,提高了工作台的刚度,使推纸器抗冲撞能力和稳定性得到了很大提高。

  国外切纸机主要是液压和程控的,尤其是程控切纸机已达到相当高的水平,普遍利用人体工程学原理进行模块化设计,其特点是在裁切尺寸显示、裁切误差自动补偿、安全防护方面有很大发展。另外,其切纸机的稳定性、可靠性好。Polared型切纸机被公认是最先进的切纸机,具有高精度测量和定位系统,裁切位置定位精度可以达到0.01mm,有高分辨率的彩色显示屏显示,备有29种文字的操作信息;若裁切材料发生变化或变形时,可选用相应修正功能纠正纸张尺寸误差;自我诊断系统能使操作人员尽快排除故障。该机还向用户提供了包括清废在内的多种附加功能装置。ED切纸机安装了多种安全装置,使得机器具有极高的安全性,符合欧洲和德国安全认证。波拉切纸机公司是CIP3的创始者,它开发了Compucut软件系统,如果将印前阶段已定好的版面数据传至计算机系统就可让切纸机自动优化切纸程序,从而缩短了辅助时间。

  目前,国产切纸机与国外名牌的主要差距在切纸机性能、稳定性、可靠性、故障频率、配套能力及为用户提供各种裁切系统配置等方面。此外,配套的国产电气元件、电脑、液压元件、气动元件还不能完全满足切纸机的要求,出口机必须依赖进口配套元件。现在,国外名牌切纸机正朝着整体裁切系统取代单机裁切的方向发展,即朝着将切纸机与辅助系统相互组合成网络系统的方向发展。我国是切纸机生产大国,品种齐全,制造水平已达到很高的水平。加入WTO,更为国产切纸机大举打入国外发达国家市场提供了极好的机会。为此,要重视产品的创新设计、品牌效应、内在和外观质量,还要注意发展裁切系统。而目前除申威达公司生产部分切纸机辅机外,其它厂家还仅生产切纸机主机,尚不能组成裁切生产线。

  四、骑马订生产线

  骑马订生产线是国产生产线中比较成熟的一种,七、八十年代印刷厂中普遍使用国产PDQ-01、PDQ-02型骑马订书联动机,它们的最大生产能力为6,000本/小时,与当时国际先进水平(12000~14O00本/小时)相差甚远。到了九十年代,上海紫光公司(原上海订书机厂)研制出了LQD8型骑马订联动机,现已发展到LDQ8D、LDQ8E型,由搭页机组、折页搭页机组、订书机组、三面切书机组、电气控制箱组成,能满足现代装订作业需要,完成多种操作,采用PLC可编程控制器对书帖进行检测控制,对缺帖、多帖、歪帖进行全线检测跟踪,主传动采用变频调速控制,机械最高速度达10000转/小时,这种生产线不仅在技术性能、稳定性、可靠性和操作方面有了很大改进和提高,而且在表面质量、外观上都有了不同程度的提高,从而大大缩小了与国外名牌机的差距。

  德国海德堡公司、瑞士马天尼公司、FERAG公司是骑马订联动线的主要生产厂家,FGRAG公司的产品速度可达25000本/小时,还有的高达40000本/小时,海德堡公司和马天尼公司的骑马订联动机也可达20000本/小时。海德堡骑订王ST300的独特之处在于对各种类型的活件都能进行可靠的加工,保障了高效生产,输出速度达13,000本/小时。

  对订书机组的控制是有故障诊断功能的SPS数字式控制系统,它既能显示与操作人员交流信息的文字,又能显示当前的生产数据,而海德堡骑订ST400所有单元皆单独传动,所有可调部件都能实现自动定位。

  为适应近年来短版活的需求,马天尼公司还生产中、低速机,但自动化程度也很高。

  五、平装生产线

  在我国,大量的教科书、小说、科普书籍,大型文艺刊物等都是平装书。因此,平装生产线是书刊印刷厂装订车间的主要设备,也是我国主要进口的装订设备之一。自七十年代,我国生产出第一代生产线PRD-1型平装生产线(生产速度3600~6500本/小时,稳定生产速度4000~5000本/小时),其后又生产出PRD-2型,生产速度反而降低了。PRD-1型平装生产线主要是配页、胶订,没有裁切工序,所以只能生产出毛本书,工艺落后、产量低,不能适应印刷厂的需求。在很长的一段时间里,平装生产线主要是无线胶订生产线(其间西北机器厂与国营523厂生产过一种铁丝平订生产线,量不大),对待发展是止步不前,与国际先进水平相差越来越远。在这个阶段,国内大型书刊印刷厂纷纷购买国外先进平装生产线。到九十年代初,上海订书机厂(紫光公司前身)研制出了ZXJD440平装生产线,由配页机、胶订机、分切机、切书机、计数堆积机等组成,全线采用可编程序控制器控制,配页机采用立式续帖,可以扩展连接供书芯机,适应了高速送帖需要,生产速度达10000本/小时,达到了国际八十年代先进水平。但该线工艺流程较长、占地大、成本高、机器稳定性不够好,加上进口机太多,所以,该线未真正形成生产能力。近几年来,上诲紫光公司又开发了ZXJD440A型平装胶订机自动线,采用了先进的PLC技术、变频调速技术、PID自整定技术及其它一些新技术,大部分数据调整和设定都有数码显示作监测,调整方便而精确,机器适应性强,最高机械速度6000转/小时,该机达到了欧洲同类设备的先进水平。为适应短版活的需要,该公司还在圆盘包本机的基础上研制出了BBYL410圆盘包本联动机,该机可从配页开始到完成包本,是一条小型平装生产线(不含三面切书),可无级调速,生产速度1600~4000转/小时。

  国际上对无线胶订机发展一直十分重视,马天尼、海德堡、柯尔布斯、沃伦贝格纷纷推出最新产品。海德堡BINDER2型胶订机,生产速度2000本/小时;马天尼公司Corona胶订机时速达18000本/小时,Corona compact型胶订机速度达12000本/小时,采用积木式结构,占用空间非常小。在发展高速机的同时,为了适应中小批量活较多,产品转换时间更快的需求,厂商纷纷设置预调功能。马天尼公司的精工型“Acoro”胶订机灵活性强、效率高、装订质量好。该机通过指令员系统,使用轻触式屏幕可以把生产数据直接输入,也可通过网络,联系到生产计划部的个人电脑,所有书籍厚度有关的设定都有指令员控制器控制,大约在五分钟内完成调机转换。先进的胶订机设备操作越来越简单,调整越来越方便,因而调机辅助时间越来越少。

  六、精装生产线与锁线机

  精装书由于加工工艺流程长、加工费用高,过去主要用于经典著作、辞典之类的书籍,随着人民生活的明显提高,对于精装书的需求呈上升趋势。我国在七十年代生产了JZX-01型精装生产线,该线由八台主机,四台辅机组成,它是在柯尔布斯AK36型的基础上改进设计生产的,速度低、价格高,属于淘汰机型,所以只生产了有限的几套,其余长时间仅仅按定货生产其中几种主机。因此,目前国内大型书刊印刷厂所需的精装生产线几乎都是进口机。

  在发达国家精装书是主要的保存书籍,需求量很大。因此,精装生产线的发展引人注目。柯尔布斯公司在七、八十年代生产了70型(每分钟加工70本)、紧凑40型(每分钟加工40本),后来在紧凑40型基础上又发展到2000型,它带有计算机控制的预调系统,使产品的转换调机时间大大缩短;同时,斯塔尔公司也研发了VBF BL200型精装联动生产线,该线装有CAC微处理系统和数据自动存储的电子测量台和监控系统,书本的尺寸可通过电子测量台预先输入和存储,可以在联动线上同时调整所有的关键调整点,全部调整仅需几分钟。近几年,西格鲁--柯尔斯合作推出的精装生产线效率为每秒钟加工一本书,而马天尼公司推出的Diaman硬书壳生产线效率也达到3,600本/小时,它采用当今最先进的无轴传动技术,还有自动粘度调节的涂胶系统。

  为厚本平装书刊和精装书进行的锁线机是精装机械重要的配套机械,国产锁线机已从SXZ-02型发展到由微机控制的SXZ440型和SXZ440A型。SX440A型自动锁线机与自动锁线机比较,搭页部分改书芯平放为立放,翻页和计数由单片计算机控制,取消了计数器,还对机器性能影响较大的订书架轮廓凸轮线和推书轮廓凸轮线进行了优化设计,对其它凸轮也进行了严格的校核和修正,从而减少了机器的振动和噪声;B型和A型机都属机电一体化产品,但由于机器工艺复杂,制造精度和装配精度要求高,机器的质量稳定性、可靠性与国外先进的机型仍有较大差距,因而生产量不高。近年新研制的SXZ370自动锁线机(最大装订幅面370mm×300mm,最高机械速度7200转/小时)在各种印刷展览会上频频亮相。该机采用全封闭型式,操作安全,噪声低,电气采用PLC可编程序控制技术,搭页部分共有上下各4个揭纸器,对套页、散页、无长短边和厚薄不均匀书帖均可自动搭页,对散页书帖可进行上下打开的方式,设有缩帖、断线及轧书等故障控制。

  国外先进的锁线机最高速度已达200帖/小时,可自动配页、送帖。以ASTRONIC180锁线机为例,它采用西门子电子系统,提供简便编程及对整台机器、传送带和链条及出书台高度进行调整,从而使换机版的时间缩短到最小。该机装有可以检查书帖顺序的光控顺序核查系统,置于料斗内的20个光学感应头可以读取每个书帖上对20mm×110mm的印刷部分,若读取的信息与所存记忆的不同,机器就出现错配页信息并停机,从而保证锁页顺序。该机紧凑旋转监视系统可以通过符号进行编程,可存储30个程序,调出、修改程序无需停机中断生产。一旦停机,可自动显示警告信息,生产过程中速度可自动调ASTRONIC180锁线机采用西门子电子系统,装有可以检查书帖顺序的光控顺序核查系统节,有关生产数据可进行计算,程序和数据还可直接打印。此外,该机还可联机生产,Multiplex系统可以使配页与锁线(最多三台锁线机)能在一个流程中连续完成,锁线之后的书芯可由自动卸料系统出书并随着即送到上背胶机或人工卸料台。

  国产平装生产线和精装生产线与国外的差距是显而易见的,尤其是精装生产线,现在实际上是空白。在二十八字印刷技术方针中,国家明确要求重点推广应用胶订工艺,开发和完善无线胶订单机和联动机、精装单机和联动线。

  七、结束语

  现在,装订市场的需求在向多样化方向发展,如书刊产品品种严格的多样化、质量要求的高标准化、按需加工的个性化、生产批量的小型化、加工时的环保化等等,这对原有的印后加工工艺、材料和设备都是一个新的挑战,如何适应这种社会需求,是摆在我们面前的重大课题。

  印后加工虽然取得了很大成绩,但它们仍是印刷行业最薄弱的环节。要改变印后加工的这种局面,不是一朝一夕的事。随着国外发达国家这几年普遍重视印后加工的发展,国内印刷业内对印后加工的态度也正在发生着变化,把印前、印刷、印后看作缺一不可的系统工程,不能忽视印后加工的观念,正在成为大家的共识,这种观念上的变化也许比研发几个印后加工设备显得更重要。印后加工机械向多样化、机电一体化、联动化、自动化及数字化、网络化方向发展是大势所趋。而实现上述目标转变观念是最重要的,在这方面,今日印刷杂志可以大有作为。

(来自printing-in-china.net,摘自中国印刷)
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