本文探讨了自动化技术在印刷机械中的应用及发展趋势。通过分析计算机直接制版技术、自动换版系统、自动套准系统、自动供墨系统（联机扫描仪扫描样张自动调节各分色墨量）、自动检测系统、自动清洗系统、色彩管理系统、机器人应用等关键技术，阐述了自动化技术如何降本增效、提升产品质量，并揭示了其在智能化、柔性化、绿色化等方面的未来发展方向，为印刷行业的自动化升级提供了参考。

随着工业蓬勃发展，自动化技术在制造业中的应用日益广泛。印刷行业作为制造业的重要组成部分，各项技术、工艺相对比较成熟，给各种产品做外包装，给各行业赋予了新感官、新活力、新体验。自动化技术的引入让印刷机的操作变得简洁化、数据化、易掌握等，操作更为方便准确，不仅提高了生产效率和产品质量，还降低了生产成本、时间成本和资源消耗。

自动化技术在印刷机械中的应用现状

自动化技术在印刷机械中的应用体现在多个方面。

计算机直接制版技术（CTP）的出现让整个印前环节实现了技术飞跃，降本增效上的显著优势使其在行业内得到广泛应用（如图 1 所示）。计算机直接制版技术省去激光照排机制造菲林胶片和手动晒版环节，有效避免了菲林胶片不能划伤和脏污、需单独保存、存放量大、查找不方便等劣势。从计算机直接到印版，方便数据查找与保存，印版自动制造过程中，不需要菲林胶片和印版紧密贴合曝光，以防出现废品；不需要人为干预，同时也减少了曝光时紫外线对人体健康造成的影响。

图 1 计算机直接制版技术（CTP）

自动换版系统通过机械臂和计算机控制实现了印版的快速更换，大大减少了传统人工换版所需的时间，提高了生产效率，在印刷机器上广泛使用（如海德堡印刷机的全自动换版）。只需操作者把新印版放到分色机组护罩上的指定位置，按动更换印版按钮，手动接住旧印版，换版系统自动把旧印版退出，新印版自动合压并转到指定位置，印版拖梢在机械臂的作用下上抬并卡住，完成换版过程。完成工作后，机器自动转到零点位置，方便其他工作。相比传统换版，操作员需要手动划线初步确定位置，咬口固定螺栓手动拧紧，利用手动合压水辊达到张紧目的，随后点动机器转到合适位置，最后固定拖梢螺栓，自动换版显得十分省时省力。整个过程只需要放新版、接旧版，使繁琐的工作简单化，大大降低劳动强度。

四色印版换完后，需要套准和供墨。自动套准系统通过高精度传感器和伺服控制技术，实现了印版位置的自动调整，保证了印刷品的套准精度，减少了废品率。新印版在上机之前，会在打孔机上进行定位和打孔。根据套准光标锁定位置，使各分色印版位置和机器印刷位置高度一致，高精度传感器调节轴套离心距电机，印刷出的样品只有很小误差。相比于传统的手动拉版套准大大提高了效率。

图 2 联机扫描仪

自动供墨系统是将样张放在看样台上，用联机扫描仪（如图 2 所示）扫描样张，印刷机的“大脑”——可编程控制器（PLC）就会根据扫描得到的数据给供墨系统发出指令，接到指令的各分色墨牙伺服电机工作，调节墨斗槽各处墨量大小，从而精准控制供墨和水墨平衡，有效消除了靠经验调节墨量带来的误差，同时也为操作者调节各分色油墨节省了时间，显著提升了效率。

自动清洗系统则利用高压喷射和智能控制技术，实现了印刷机墨路的自动清洗，缩短了清洗时间，减少了溶剂使用量，提高了生产效率和环保性能。操作方便，只需在控制面板中选中清洗机组进入清洗模式，机器高速运转，油墨清洗剂喷射到墨辊上，刮刀在机械臂作用下刮去多余清洗剂，多次清洗后，墨路清洗完毕，刮刀回零，这是保证印刷质量的关键。该系统还可以实现在印刷过程中，选中不使用的机组单元，进行快速和有效的清洗，在整个流程中，不需要停机或离开机器，而且不会影响印刷质量；利用 X、Y、Z 三轴机械臂和探测器实现上下、左右、前后各方向精准移动的全自动清洗工作台，配备中空毛刷，毛刷固定在机械臂上，分散介质（图像油）可以从中流出，毛刷起到彻底清洗顽固油墨的作用，实现电子油墨印刷墨枪全自动清洗。全自动清洗台清洗墨枪缩短了清洗时间，减少了图像油使用量，操作者无需手动，有效避免图像油溅到手上，保护皮肤。

自动检测系统可以实时检测印刷质量，自动标记或剔除缺陷，提升产品质量，减少废品，减少人工检测成本。在印刷机械中应用的检测比较多，例如：高度、宽度检测，气压检测，水温检测，油墨密度、导电率检测等，在此主要讲解双张检测和前规、侧规检测。

双张检测机构分为机械式和光电式，机械式精度不够，已逐渐被性能更好的超声波光电式检测取代，它可以有效地控制多张、双张纸进入印刷单元，造成废品；前规、侧规检测是为了承印物规矩一致性，方便后工序加工，防止纸张早到、不到位、拉过、歪纸等，前规、侧规处都配备光电开关（俗称“电眼”），实时监控各种异常情况发生，一旦发生情况可做到自动停止并报警，防止出现废品。总之，每种自动检测系统都是为产品质量服务、为机器正常运转服务。

图 3 各分色油墨叠加印到铜版纸上

色彩管理系统利用先进的传感器和计算机算法，实现了印刷过程中色彩的自动调节和控制，确保了印刷品颜色的一致性和准确性。在电子油墨数字印刷中，配备内置密度仪（ILD）用来校正颜色，通过 PLC 发出指令给光电成像版（PIP）充电，二进制油墨显影单元（BID）根据电压的大小传墨，各分色油墨叠加后印到铜版纸上（如图 3 所示），密度仪扫描得到数据反馈给 PLC，PLC 分析后发出指令调整电压，从而改变墨量再印刷，经过多次调整后印出标准色彩。不仅节省了大量人力、物力，还可满足色彩要求，效率显著提高。

自动化技术对印刷行业的影响

自动化技术的应用对印刷行业产生了深远的影响。

首先，它显著提高了生产效率。集成高级自动化功能的印刷机能够连续稳定地运行，减少了人为因素导致的停机时间，从而减少了时间成本和物料呆滞成本的浪费，操作者减掉了大量繁琐的工作，集中精力做复杂且高难度的操作，从而加快了生产节奏，使印刷企业能够更快地响应客户需求。

其次，自动化技术的应用大大提升了产品质量。通过计算机实现精确控制和实时质量监测，各项指标、参数能够在屏幕窗口中显示，确保印刷品的一致性和准确性（例如：电子油墨印刷中内置 ILD 自动校正颜色），减少了人为误差和疲劳工作带来的误判断、误操作等影响，提高了产品合格率。

最后，自动化技术的应用降低了生产成本。虽然初期投资较大，但长期来看，自动化设备减少了人力成本，降低了材料浪费，最关键的是提高了生产效率和产品质量，使印刷企业更有竞争力，争取到更多订单，高质量完成任务，受到客户的认可。

自动化技术在印刷机械中的发展趋势

未来，自动化技术在印刷机械中的应用发展将呈现几个趋势。第一，智能化是主要方向之一，随着人工智能和机器的进一步发展，印刷机械配备的操作系统将进行升级。最新研制的系统将具备更强的自主学习和决策能力，而且能对操作者做出的操作进行评估，错误指令将会被窗口弹出，进一步核实、核对，确保万无一失。还能够根据生产需求自动调整参数，优化生产流程；第二，柔性化生产是另一个重要趋势，未来的印刷机械将能够快速适应不同规格、不同材质的印刷任务，满足个性化、小批量生产的需求，例如：数字印刷校园卡，有效弥补了传统胶印的不足，可将学籍号、卡号、照片等信息体现到卡上，可以生产每张都不一样的印刷品；第三，绿色环保也是自动化技术发展的重要方向，适应环保法相应规定。未来的印刷机械将更加注重节能减排，采用环保材料和清洁生产技术，减少对环境的影响；第四，人机协作将成为印刷车间的新常态，智能机器人将与工人协同工作（如机器人从裁纸刀位置搬运纸堆到印刷机输纸器托盘上，并堆放整齐），提高生产效率和安全性；第五，数字孪生技术的应用将使印刷机械的维护和管理更加智能化，实现预测性维护和远程诊断（例如：惠普电子油墨印刷机，工程师可以远程操作，查看运行信息和参数，对各项指标进行诊断，从而排除故障，提高效率）。

结语

印刷企业也应当积极拥抱这些新技术、新设备，通过引入先进的自动化技术来提升竞争力，用先进的设备和新产品，给客户带来新感官，还能为企业带来更多的订单。同时，行业也需要关注自动化带来的就业结构变化，加强员工技能培训，只有熟练掌握操作方法，操作者和机器都发挥到最大能力，才能实现人机协作的和谐发展。只有不断创新和适应，印刷行业才能在新时代得到持续发展。