无轴传动系统是一种使物体的位置、方位、状态等输出被控制量能够随输入目标值或给定值的任意变化而变化的自动控制系统，用直接驱动电机取代了原有的齿轮和轴杆机械传动。

20世纪90年代中后期，无轴传动技术开始逐步应用到印刷领域。1991年，德国KBA公司专门设计了独立的主驱动电机应用于印刷机的印刷单元和折页装置，1994年推出了世界上第一台真正的无轴传动报纸卷筒纸印刷机。1997年，世界上第一台无轴驱动凹版印刷机在意大利的优泰克公司问世。1999年，欧洲标签博览会上推出了无轴驱动柔印机，2000年，德国德鲁巴国际印刷展首次展出了无轴凹版印刷机。2002年的比利时国际标签展上，意大利欧米特公司首次推出无轴驱动的窄幅轮转柔印机Varyflex，德鲁巴2004展会上，无轴传动技术已得到普及，意大利赛鲁迪，德国海德堡、W＆H、F＆K等著名印刷机制造商均推出了无轴驱动的凹印机或柔印机，德国力士乐、伦兹，日本住友，奥地利贝加莱等掌握无轴驱动技术的公司将这一技术推向全球。

中国交流伺服驱动技术的研究起步较晚，到20世纪80年代末才有产品问世。无轴驱动技术应用于印刷领域是在20世纪90年代，陕西北人印机公司开始进行印刷设备无轴驱动技术的研发，并于1998年将其应用到高速干法复合机上。2001年，北人集团卷筒纸印刷机械厂成功推出了采用无轴传动的“塔式”报纸卷筒纸胶印机。2003年，国内第一台无轴传动凹版印刷机在中山松德包装机械有限公司诞生。2005年上海紫光与德国力士乐公司合作开发出国内第一台无轴传动YR420WZ卷筒纸柔性版印刷机。2000年中国进口的首台无轴驱动报纸卷筒纸印刷机在中国青年报印刷厂开始运行，2003年后，国内几乎所有进口的报纸卷筒纸胶印机均为无轴驱动型。2002年，中国首次引进了无轴驱动的凹版印刷机。

无轴传动技术现已广泛应用在各类印刷设备上，使得印刷机的设计更为简便，系统扩展更为容易，增强了机器的易操作性，降低了设备的维护成本。无论是报纸卷筒纸胶印机、软包装凹印机、卡纸凹印机、柔性版印刷机，还是票据印刷机、上光机、连线模切机等各类印刷设备，无轴传动技术应用已成为印刷设备高质量、高性能的标志，得到市场的广泛认可。

无轴传动系统是由中央控制台通过一定的控制方式对各个伺服模块进行同步控制，结合了同步驱动技术、电力电子学技术、计算机网络技术等的综合传动系统。无轴传动系统的各个传动轴在运动过程中不断接受电子主轴发送的数据，并将实时的运动参量反馈给机器控制器PLC，再由控制器修正其运动参数返回给伺服电机，伺服电机的运动由软件程序控制。无轴传动系统的硬件主要由PC机、伺服电机、电机驱动器、运动控制器、执行机构等组成。

无轴传动系统主要硬件组成

伺服电机是无轴传动系统最基本的组成。伺服电机替代了原有的机械结构，如机械主轴、齿轮箱、联轴器等，将动力直接作用于印刷单元，使印刷机械结构大大简化。伺服电机主要分为直流（DC）伺服电机和交流(AC) 伺服电机。直流伺服电机存在机械结构复杂、维护工作量大等缺点，在转子运行过程中容易发热，难以和其他精度较高的设备连接，因而不宜应用到高速以及大容量生产中。交流伺服电机是通过伺服驱动器的矢量控制理论，改变供电电源的频率来调节电机的电流、转动相位、速度等参数实现对电机的控制。交流伺服电机不存在电刷、换向器等机械部件，具有良好的速度控制特性，在整个速度区内可以实现平滑控制。随着微电子技术的发展，新型半导体器件和永磁材料的运用，交流伺服技术趋于成熟。大多数伺服电机运用了变频调速电机技术，通过调节电机的频率就可以对电机的转速以及相位进行控制。

伺服电机驱动器又称“伺服放大器”或“伺服控制器”，用来控制伺服电机的运转，是伺服系统的重要组成部分。其系统性能由电机驱动器的控制能力、动态性能和响应时间来决定，一般通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，以实现高精度的传动系统定位。伺服电机驱动中的控制过程、动态响应时间以及编码分辨率决定了其同步的精确性。通过位置传感器，伺服电机驱动器接受中央控制器的参考信号，并且不断接受来自虚拟电子轴的实时反馈信号。当伺服单元受干扰产生误差时，驱动器驱动伺服电机做出快速响应，调整电机的速度、位置、相位等参量与中央控制器的参考输入信号保持一致。

运动控制器是专门用来控制电动机运行方式的，主要包括电子齿轮、电子凸轮、过程控制、点动功能、1/0接口、控制链接等，通过虚拟的电子轴控制各个工作单元，并通过现场总线的连接，使用数字控制和驱动设备实现精确、无干扰的数据传输、过程控制等，使各个跟随轴实现同步运动。

无轴传动系统用众多的伺服电机分别驱动着各工作单元的伺服运行，驱动系统由不同层次的网络传输信号控制，在瞬间可实现相互之间的协作和同步运行。这些驱动设备以及各种网络形成“虚拟轴”，从而替代传统机电驱动轴系统完成的工作单元同步运行。

随着无轴传动技术的不断成熟，以及无轴传动系统成本的降低，越来越多的印刷设备开始采用无轴传动系统。与传统有轴传动比较，无轴传动系统具有如下特点：①简化机械结构。采用无轴传动可以大大简化印刷机的传动装置，省去皮带、齿轮等传动机构及机组间的连接机构，简化了印刷机传动系统的设计和制造。②传动精度提高。电子轴驱动在简化了机械传动的同时，也大大提高了印刷机运转的稳定性，传动机械零件加工精度、运动磨损等因素导致的冲击和振动得以去除，印刷精度得到提高。③配置更加灵活。传统机械长轴传动使机械换装、模块改变都异常困难。印刷设备各模块的独立驱动为设备的灵活组合提供了便利，可以实现真正意义上的模块化生产。④使用更加便捷。无轴传动系统的使用，使印刷装置的调整和加工模块的更换更加便捷，通过计算机操作台的控制，操作者可以实现印刷机组的选择使用、印刷滚筒的套准调节和印刷机纸路的改变等灵活性调整。⑤操作更加方便。机械结构的简化意味着零件润滑需要的减少，各机组的独立传动意味着各机组的可独立操作，各机组印刷滚筒的换版、清洗和调整可独立操作，有效地提高了生产效率。⑥可实现远程诊断。传动系统的数字化使印刷机的运行状态可以通过网络与设备制造商相连，运用远程技术服务诊断和解决机器设备故障，从而大大降低停机时间，确保生产任务的完成和印刷设备的高效运转。