BOPP膜8色凹印自动套色控制系统的研究下旋转吊钩

BOPP膜8色凹印自动套色控制系统的研究(下)

1. 5 时间间隔的测量

首先利用波门确定2 个被测相邻Mark 线，工作波形图如图4 所示。在波门信号上升沿到来时，同时打开2 个计数器并开始计数。当第一个脉冲信号到来时，关闭第一路计数器并停止计数；当第二个脉冲信号到来时，关闭第二路计数器并停止计数；波门下降沿到来时，产生一个中断信号，向计算机申请中断，计算机读入两路计数器中的数值。将这两个数值相减后，便得到两个脉冲之间的计数差值，该差值乘以机器周期便得到两路脉冲信号的时间间隔Δt 。

1. 6 印刷线速度的测量

由于光电编码器安装在印刷机的传动主轴上，同时光电编码器随传动主轴旋转一周输出600 个脉冲，因此通过单位时间内检测光电编码器输出的脉冲个数，同时根据设定的印版辊周长就可计算出印刷机的印刷线速度C 。

1. 7 纠偏控制系统

系统工作在自动状态时，根据测得的套色误差信号，计算机通过神经网络PID 控制算法算出的调节量的大小，驱动执行电机滚珠丝杆机构调节套色误差修正辊的位置以达到套准控制的目的。

总之，当编码器输出的脉冲信号输入计算机后，计算机根据设定的光电编码脉冲位数（ 即波门的起点），通过波门产生电路和时间控制电路产生出用于观测相邻Mark 线的波门信号，同时根据设定的印版辊周长计算出印刷机的印刷线速度，该参数一方面用于显示，另一方面用于计算套色误差。计算出套色误差量后，计算机通过神经网络PID 控制算法算出的调节量的大小，由中央控制系统输出的套色偏差修正指令。启动套色修正电机正转或反转，通过电机动作时间长短的控制，控制套色调节导辊垂直上升或下降的幅度，从而调整印版辊间承印物料的长度，达到承印物料张力的控制目的，使套色偏差趋近于零。

2 系统软件设计

在印刷生产过程中，由于各种因素都在发生变化，如BOPP 膜料的变化、生产过程中环境温、湿的变化、油墨浓度的变化等。因此很难避免在印刷过程中不出现跑偏现象，所以对套色误差的测量是至关重要的。本系统在测量上采用4 次多项式作为数学模型，采用最小二乘法做回归拟合的方法对测量数据进行处理。曲线的回归模型为：

在测量过程中，计算机内保留当前时刻的测量数据和以前的（N - 1）个测量数据，用这N个数据代入（2）式，通过求解方程组得到满足最小二乘解的曲线模型系数后利用式（3）求出拟合后的标准偏差。

最后将该标准偏差作为当前的套色误差值送控制与显示程序进行下一步处理。

实验研究和理论分析证明，Mark 线在线自动检测系统的实际测量误差呈明显的非线性。为了提高系统的控制精度，必须对测量结果进行修正，而神经网络具有非常强的非线性拟合能力。在实际设计中，采用BP 神经网络（ 程序框图如图5 所示），其神经元的变换函数是S 型函数，可以实现从输入到输出的任意非线性映射。最后根据上述的数据处理程序算出控制量后，在转换成时间参数控制纠偏控制系统的转动方向和转动时间，以达到套准控制的目的。

3 结 语

BOPP 膜8 色凹版印刷自动套色控制系统经2 年的运行，证明已达到设计技术要求。作为凹版印刷机主要配套之一的自动套色控制系统是保证彩色印刷质量的关键设备，它能保证凹版印刷机在线速度为200m/ s 的高速工作条件下，各色相对基准色的套色偏差不超过0. 2mm。

作者：赵珂1，2，万光逵2，周燕飞1

（1. 南京航空航天大学；2. 南昌航空工业学院）

信息来源:《包装工程》2005第3期

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