凹版印刷机自动套色控制系统设计与应用分析

凹版印刷机自动套色控制系统设计与应用分析

孟宗发

中山松德印刷机械有限公司广东中山528427

摘要：目的提高凹版印刷机的套印精度，简化控制系统的简单性和可扩展性。方法设计了一种基于DSP的自动寄存器控制系统。详细介绍了自动寄存器的基本原理，讨论了误差检测和校正的方法。以DSP芯片TMS320F2812为核心搭建了控制系统，给出了软硬件设计方法。同时，利用UC/OS-II设计了上位机监控系统。在实验室和工业现场进行了相关试验。结果控制系统的精度达到0.1mm，实时性良好。结论该控制系统具有精度高、响应快、可扩展性好等特点，能够满足工艺要求。如果将这种技术应用到我们国家的印刷体系当中，那么将给我国的印刷产业带来福音。这样不仅提高了我国印刷产业的发展，还可以利用印刷产业带动其他行业的发展，使我国经济持续不断的发展。

关键词：凹版印刷机；自动套色；控制系统；设计与应用

凹版印刷机械可广泛应用于各个行业的不同产品包装，是印刷业的重要组成部分。色彩控制系统是凹版印刷机械的核心组成部分，是保证印刷质量和提高印刷水平的关键。所谓配准是指各种印刷图像的对齐，而第一个因素是精度。在彩色图像打印过程中，有必要将彩色图像分为多个单色图案，根据颜色顺序制作版面；不同的印刷模块负责不同颜色的印刷；可以组合成所需的彩色图像。在实际的多色印刷过程中，以最广泛使用的混合式印刷机为例，介绍了旋转凹版滚筒的开闭手轮将凹版滚筒与压榨滚筒分离，并将油墨中的油墨连接起来，打开油墨泵，检查印刷机的流动性。然后起诉不同颜色的凹版辊。刮刀的刮削效果按要求进行调整。从凹版滚筒上拆下印模滚筒，然后从油墨中取出油墨，并将其密封在滚筒中。不要把它和未调整过的墨水一起放在一起。停止时，应使用溶剂擦拭凹版滚筒、刮板和喷墨油墨。

1.自动套色基本原理

本文仅针对纵向误差，忽略横向误差的影响，认为横向误差得到了补偿。衡量印刷品质量的主要指标是印刷的精度。颜色的误差通常由打印机的肉眼判断，校正辊位置通过经验手动调整。在很大程度上，降低了颜色的精度和打印速度。如果采用自动寄存系统，则可以解决手动调节带来的问题。

1.1套色工艺流程

以6套颜色为例，凹版印刷生产线的工艺流程如图1所示。在图1中，MS是印版辊，MR是压印胶辊，CR是纠错辊，S是颜色传感器来检测光电传感器。卷筒机释放印刷膜，然后通过各种彩色印刷模块，如彩色印刷、干燥等，对薄膜进行加工。最后，通过复卷机回收印刷膜。

在打印每个颜色之后，将在打印材料的边缘留下10毫米和1毫米宽度的颜色标记，以便于自动颜色检测。印版上的颜色标签的位置被指定，这使得检测更容易。在色标上作为基准，如果相邻两个颜色标记之间的距离等于L，则套印准确且无误差。在正打印的情况下，如果相邻两个颜色标记之间的距离小于L，则颜色误差是正的，表明打印的背面已经在前面，并且纠错辊CR应该向下移动，以缩短2个打印辊之间的行程。如果相邻的两个颜色标记大于L，则颜色误差为负值，指示打印的背面滞后，并且纠错辊CR应该向上移动以增加2个打印辊之间的行程。总而言之，自动色彩控制系统的最终目标是始终保持L的相邻双色标记间距。

图1凹版印刷生产线的工艺流程

1.2误差检测

在实际应用中，常见的错误检测方法有2种：绝对码检测和相关码检测。绝对码检测基于第一颜色，并且所有颜色标签的其余部分与第一颜色比较，从而计算间隔的大小。检测间隔太长，控制过程由于各种干扰的影响而变得复杂，而相对代码检测则是先前相邻的颜色标准，对两个相邻颜色标记之间的光电编码器脉冲数进行计数；培养两种颜色标准的间隔尺寸。这种方法容易导致误差积累，但如果单色单元误差校正是及时准确的，则可以最大程度地减少误差累积，并且该方法简单且易于实现。两个传感器之间的距离也是L，印刷膜从底部移动到顶部。当设置颜色标记时，光电传感器将输出两个数字信号，采集引脚CAP1和CAP2通过塑料放大处理发送到DSP芯片TMS320F2812的伊娃模块。在印刷辊的主轴上安装光电编码器，当主轴电机旋转时会产生脉冲信号。在处理之后，信号被传输到伊娃模块的TCLKINA引脚，并被用作定时器1的时钟源。如果套印准确，ML的第二脉冲信号将与M2的第一脉冲信号同时触发。

2测试及应用

为了验证上述自动色彩控制系统的可行性和有效性，可以进行相关的实验。在高速条件下，如果保证对准的精度，则可以集成系统的控制性能。该控制系统将在实验室环境和以某型凹版印刷机为平台的现场环境中进行测试。在实验室条件下，最大印刷速度为170米/分钟，经测试，色差的最大值不大于0.1毫米，因此该系统能满足精度和响应速度方面的要求。在现场，保证了其他配套设施的精度达到要求，最大打印速度设置为150米/分钟，色差最大值不大于0.1毫米。结果表明，控制系统的稳定性是理想的，不存在失控和碰撞的情况。目前，该控制系统已投入生产使用。根据反馈结果可以看出，控制系统的稳定性很好，能够满足实际生产的需要。

3结束语

根据上述，凹版印刷机的主要特点是油墨层厚、看着有立体感、印刷的质量高等优点。主要用于印刷精美彩图、商标、装饰品、证券及彩色报纸等。凹版印刷机因其工艺复杂、周期长、环境污染少等特点，凹版印刷机的主要特点是信纸的凹面部分和毛坯部分的凸起，这与活版印刷机的布局正好相反。当印刷单色时，机器首先将印版滚入墨盒，整个印版上覆盖油墨。然后，将属于空白部分的油墨层刮掉，凸起部分形成空白，凹部填充油墨，凹面越深，油墨层越厚。机器通过压力将油墨从凹面部分转移到印刷品上，得到印刷品。在印刷多色时，采用印刷法或间接局部喷墨法使各种颜色的油墨按需要分布在印版表面，印刷多色的基本印刷原理与印刷品相同。凹版印刷机主要有两种方式，根据印刷方式的不同，可以分为凹版印刷和雕刻。雕刻是手工雕刻、机器雕刻和电子雕刻。我们应该不断改进，使这种印刷机不断造福我们国家。

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