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
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0.1 mm，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。

参考文献：
[1]谢志萍，郑向华，雷丽萍，等.基于 CC-Link的无轴传动机组式印刷机控制
系统研究[J].包装工程，2012，33(17):84-87.
[2]董海平，刘铨权，蒲洪彬.基于DSP的印刷机控制系统设计[J].机电工程技术，2009，38(5):66-69.
[3]陈广秋，刘树林，周建秋.基于 DSP TMS320F2812的自动套色控制系统的研究与实现[J].包装工程，2010，31(15):89-92.
[4]张征，房晓飞，楚建安.凹版壁纸印刷减小误差波动的同步控制的研究[J].电子测量技术，2015，(01):45-47.。