在2005年5月第六屆北京印刷技術(shù)展覽會(huì)上，眾多印機(jī)制造企業(yè)(海德堡、羅蘭、小森等)和國內(nèi)很多印機(jī)廠都帶來了其新開發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品。綜合當(dāng)前印刷機(jī)的發(fā)展，可以看出，就傳統(tǒng)的膠印機(jī)、凹印機(jī)等來說，其機(jī)械部分改進(jìn)不大，大多數(shù)廠家都把重心放在印刷機(jī)的電氣自動(dòng)化上。像海德堡公司在展覽會(huì)上重點(diǎn)宣傳的是其印通CP2000控制中心等*的印機(jī)控制技術(shù)。另外，自從德國的曼內(nèi)斯曼公司開發(fā)出了用伺服電機(jī)組來取代機(jī)組式印刷機(jī)的長軸，也就是通過電氣控制來保證各機(jī)組及滾筒之間同步的無軸技術(shù)后，該技術(shù)迅速在印機(jī)行業(yè)得到了推廣。通過這次展覽會(huì)我們可以欣喜地看到，很多企業(yè)的印刷機(jī)上都已用到了無軸技術(shù)，像北人股份生產(chǎn)的60A卷筒紙平版中型印報(bào)機(jī)等。而且通過相關(guān)信息，我們也了解到，繼北人股份、上海高斯等國內(nèi)大型印機(jī)生產(chǎn)廠家推出了采用無軸技術(shù)的印刷機(jī)后，陜西北人印刷機(jī)器有限公司、中山松德包裝機(jī)械有限公司推出了無軸傳動(dòng)卷筒紙凹版印刷機(jī)，無錫寶南印刷機(jī)器制造有限公司也推出了采用無軸技術(shù)的小滾筒印報(bào)機(jī)。國外的一些機(jī)型還采用無軸飛達(dá)以提高生產(chǎn)效率，避免機(jī)器故障，如高寶公司的利必達(dá)185/205等。由此可見，電氣控制水平的提高已是傳統(tǒng)印刷機(jī)發(fā)展以及提高工作性能的一個(gè)主要方向。
　　
　　一、電子凸輪
　　
　　*，對于印刷機(jī)來說，凸輪是*的。而凸輪的設(shè)計(jì)以及加工難度確實(shí)很大。國內(nèi)印刷機(jī)印刷速度總是徘徊在8000張/時(shí)以下，其中有很大一部分原因是由于凸輪機(jī)構(gòu)造成的機(jī)器相關(guān)部件在高速狀態(tài)下動(dòng)態(tài)性能的變壞，所以機(jī)械凸輪一直以來都是困擾印機(jī)制造業(yè)的一個(gè)難題。而電子凸輪的出現(xiàn)給大家?guī)砹讼Ｍ氖锕狻?br />　　
　　電子凸輪是通過控制器控制伺服電機(jī)來模擬機(jī)械凸輪的功能。
　　
　　電子凸輪的結(jié)構(gòu)，注定了其具有很多比機(jī)械凸輪*的特點(diǎn)。電子凸輪的使用使機(jī)器的控制精度提高，控制距離加遠(yuǎn)，故障率降低，可靠性提高；簡化了機(jī)構(gòu)，使機(jī)構(gòu)更加靈活，使調(diào)試和維修變得簡便。電子凸輪用軟件來控制信號，改變程序就能改變控制信號的輸出規(guī)律，繼而改變工藝過程。如果對電子凸輪的控制器進(jìn)行一定的改進(jìn)和采用精度更高的傳感器，能夠增加其開關(guān)數(shù)，任意設(shè)置輸出點(diǎn)的接通關(guān)斷時(shí)間，使其變成能夠滿足多種場合通用性很強(qiáng)的電子凸輪。所有的電子凸輪都具有以下共同的特性：
　　
　　1.緊湊的設(shè)計(jì)和極少的接線。電子凸輪由控制器、位置傳感器(旋轉(zhuǎn)編碼器)以及連接電纜組成。使用時(shí)，將控制器安裝在電器柜里，位置傳感器安裝在旋轉(zhuǎn)軸上。傳感器和控制器用一根電纜線連接，使用方便迅速。
　　
　　2.簡單的角度設(shè)置。ON/OFF位置的設(shè)置值既可以通過直接輸入角度值來確定，也可以通過手動(dòng)功能來；而機(jī)械凸輪中的角度調(diào)整比較困難。
　　
　　3.持久耐用的傳感器。傳感器能經(jīng)受震動(dòng)、沖擊、惡劣的溫度、油、灰塵等工廠環(huán)境。
　　
　　鑒于上述電子凸輪的諸多優(yōu)點(diǎn)，很多行業(yè)的機(jī)器設(shè)備已采用了電子凸輪這一*技術(shù)。如紡織行業(yè)中的細(xì)紗機(jī)改進(jìn)就用到了電子凸輪。采用了電子凸輪技術(shù)后，改變了傳統(tǒng)的紡紗成型工藝，可根據(jù)用戶紡紗品種的要求，通過參數(shù)設(shè)置，任意改變紡紗成型，以滿足新產(chǎn)品發(fā)展的需要。簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)器的生產(chǎn)效率，降低了消耗。
　　
　　在印刷包裝行業(yè)，電子凸輪也逐漸地得到了應(yīng)用。上海亞華公司的MW1050A高速自動(dòng)模切機(jī)，由PLC可編程序控制器和電子凸輪分度器對整機(jī)運(yùn)行和故障進(jìn)行監(jiān)控、顯示，從而使機(jī)器的控制和故障診斷極為方便。而且由于采用伺服傳動(dòng)，其高速、高精度、高響應(yīng)的特性使生產(chǎn)速度*提高。傳統(tǒng)設(shè)備通常zui高生產(chǎn)速度為80張/分，而這套系統(tǒng)可將設(shè)備生產(chǎn)速度提高一倍，達(dá)到160張/分。這套系統(tǒng)的閉環(huán)設(shè)計(jì)和快速響應(yīng)能力使設(shè)備在高速生產(chǎn)下仍能保持*的控制精度，套印偏差≤±(0.3～0.5)mm(視機(jī)械狀況而定)。
　　
　　現(xiàn)在很多國外公司把電子凸輪作為自己的一個(gè)主要控制器產(chǎn)品來開發(fā)，如日本光洋公司生產(chǎn)的用于轉(zhuǎn)角檢測控制的FC21型可編程電子凸輪開關(guān)等。這就為電子凸輪在印刷行業(yè)機(jī)器設(shè)備中的運(yùn)用提供了。對于機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)占有很大分量的印刷機(jī)來說，采用電子凸輪來對傳統(tǒng)的機(jī)械凸輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造無疑對提高印刷機(jī)的性能帶來很大的幫助。
　　
　　二、膠印機(jī)恒力機(jī)構(gòu)凸輪改進(jìn)
　　
　　我們知道，膠印機(jī)遞紙牙機(jī)構(gòu)的大拉簧是用來克服和平衡遞紙牙擺動(dòng)過程的慣性的，它使連桿機(jī)構(gòu)的滾子始終緊貼遞紙牙凸輪，以保持力封閉和嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，防止出現(xiàn)沖擊。由于遞紙牙軸本身繞偏心中心旋轉(zhuǎn)，遞紙牙受凸輪、連桿機(jī)構(gòu)控制作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，固定在遞紙軸兩端的掛簧活動(dòng)銷軸上，其位置在運(yùn)動(dòng)過程中不斷變化。由此造成大拉簧在工作過程中除了原來的預(yù)拉伸外，拉伸長度在不斷變化。當(dāng)遞紙牙擺動(dòng)到兩個(gè)極限位置，其zui大拉伸變化量達(dá)110mm，這樣產(chǎn)生不均勻載荷，對遞紙牙機(jī)構(gòu)動(dòng)力性能不利。同時(shí)由于彈簧頻繁變形，超出疲勞強(qiáng)度而過早斷裂。已被淘汰的J2101機(jī)在使用的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生大拉簧頻繁失效，給用戶帶來諸多的不便。因此在以后的改進(jìn)中(如J2108機(jī))專門設(shè)計(jì)了一套跟蹤凸輪和擺桿機(jī)構(gòu)，使大拉簧在遞紙牙整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程保持拉伸長度恒定不變，這就是恒力機(jī)構(gòu)。通過恒力機(jī)構(gòu)的原理和作用，我們可以了解到，跟蹤凸輪是恒力機(jī)構(gòu)的核心，但是由于其機(jī)械結(jié)構(gòu)的局限，使得存在著很多問題。就拿J2203型、J2108型膠印機(jī)恒力機(jī)構(gòu)來說吧，其恒力凸輪受力不均衡，滾筒每個(gè)工作循環(huán)中都帶有沖擊，因此恒力凸輪輪轂的鍵槽特別易晃動(dòng)。一般情況下，兩年內(nèi)凸輪輪轂的鍵槽就會(huì)發(fā)生晃動(dòng)。另外，我們知道凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的優(yōu)劣和加工裝配精度都直接關(guān)系到噪音和振動(dòng)的大小等。同時(shí)，由于加工能力的限制，也很難得到的輪廓曲線，從而大拉簧所受的力很難保證恒定，只能保證變化小而已，很難達(dá)到理想的效果。如果用電子凸輪來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械凸輪，則相應(yīng)地解決了這些問題，而且結(jié)構(gòu)簡單，降低了機(jī)械加工成本。
　　
　　原來的機(jī)械凸輪以及相關(guān)很多零件不見了，代之出現(xiàn)的是一個(gè)伺服電機(jī)。機(jī)械結(jié)構(gòu)大大地簡化了，相對應(yīng)的機(jī)構(gòu)的可靠性也能夠得到提高。綜上所述，大家可以預(yù)見，電子凸輪在印刷機(jī)中的應(yīng)用將會(huì)是越來越廣泛。這無疑將會(huì)對我國印機(jī)制造行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，趕超國外同行業(yè)產(chǎn)品水平帶來契機(jī)。