時(shí)代在發(fā)展，社會在進(jìn)步。隨著社會信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，凹版印刷技術(shù)也發(fā)生了巨大地變化。目前，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和光纖傳感及其他現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在凹印機(jī)上得到廣泛應(yīng)用，使凹印機(jī)的智能化自動(dòng)控制技術(shù)更加完善，印刷速度和印刷精度愈來愈高，高檔彩色凹印機(jī)印刷速度已達(dá)200-300m/min，套準(zhǔn)精度為±0.1mm。高速化、自動(dòng)化、優(yōu)質(zhì)化已成為高檔凹印設(shè)備的主要發(fā)展方向。許多新技術(shù)的采用，使高檔凹印機(jī)越來越多的受到市場青睞。如：電子軸傳動(dòng)技術(shù)（無軸傳動(dòng)技術(shù)）、無套色補(bǔ)償輥雙電眼檢測自動(dòng)套印技術(shù)、250米/分高速運(yùn)行狀態(tài)下“零速”接紙技術(shù)、高精度預(yù)對版及對版誤差快速修正技術(shù)以及大卷徑收卷自動(dòng)換料技術(shù)等等。未來幾年，我國凹印設(shè)備制造業(yè)將面臨新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
一、雙電眼檢測的工作原理和優(yōu)特點(diǎn)
凹印機(jī)在印刷彩色圖像時(shí)，是將彩色圖像分成若干單色圖像，并按一定的顏色順序分別制版。在印刷過程中，再將各單色圖像重疊，組合成精美的彩色圖像。例如，首先印刷第一種顏色，通過干燥箱使之充分干燥，然后再印刷第二種顏色。這樣，由于物料通過很多根導(dǎo)輥和干燥箱，承印材料會引起伸長或收縮；另外，由于各印刷單元不可能完全同步以及各版輥間張力變化等等因素都會使承印物料產(chǎn)生微妙的變化。假如這些變化是一定的話，那么就不會發(fā)生套色偏差問題。但是，由于上述各種各樣的變化因素，使套色偏差不可避免。這種套色偏差在性質(zhì)上是連續(xù)變化的，且偏差量也不一定，因此必須要不斷地、準(zhǔn)確地監(jiān)視和采樣，并及時(shí)加以修正，才能較好地保證高檔次彩印產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，彩印圖案才不會產(chǎn)生套印“跑版”。
那么，我們?nèi)绾文軠?zhǔn)確而及時(shí)的監(jiān)視和采集到印刷過程中的套色偏差呢？方法是在承印物的左側(cè)空白區(qū)，印刷上各色的套色標(biāo)志（即色標(biāo)）：線寬為0.8-1mm，線長為10mm的短橫直線，與承印物料前進(jìn)方向呈縱向排列。各色標(biāo)中心間距嚴(yán)格規(guī)格定為20mm。如果沒有套色偏差，各色標(biāo)均保持間距20mm不變；如果間距變?yōu)?9.5mm或20.5mm，則套色偏差為±0.5mm。雙光電眼和編碼器就是用來監(jiān)視和檢測這些色標(biāo)的。它被安裝在第2色以后（含第2色）的各印刷單元的調(diào)節(jié)支座上，垂直對準(zhǔn)承印物料的色標(biāo)，并調(diào)節(jié)好電眼與承印物的焦距。在承印物的后面還設(shè)置有一塊反光板（約離承印物1mm處）。
現(xiàn)將雙光電眼的作用原理示于圖1中。它是由一個(gè)光源、兩個(gè)透鏡、兩個(gè)光電二極管所組成。因此，在反射面上聚集有兩個(gè)焦點(diǎn)，兩個(gè)焦點(diǎn)中心距正好為20mm。在這兩個(gè)焦點(diǎn)面上各套色標(biāo)志通過時(shí)，兩個(gè)光電二極管分別接收兩個(gè)焦點(diǎn)的反射光，反射光的變化由雙電眼記錄下來，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流。隨后這種電流的變化被送入到中央控制器，并稱為脈沖。如果，兩個(gè)脈沖在雙電眼中的兩個(gè)光電二極管同時(shí)發(fā)生時(shí)套色偏差為零。在時(shí)間上不管哪一方先發(fā)生均作為套色偏差而存在。這個(gè)時(shí)間愈短，套色偏差量就越小。
編碼器則具有把承印物上的色標(biāo)與圖案或其它污跡相區(qū)別的作用，它與版輥一起同步旋轉(zhuǎn)，為計(jì)算機(jī)提供定位基準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)程序根據(jù)采樣信號和基準(zhǔn)信號進(jìn)行處理獲得色標(biāo)搜索區(qū)。各色的搜索區(qū)間的大小還能自動(dòng)調(diào)整。只有在搜索區(qū)間內(nèi)，雙光電眼產(chǎn)生的套色標(biāo)志脈沖才能順利地送入中央控制器，而非搜索區(qū)間內(nèi)的圖案或污跡產(chǎn)生的脈沖就會被拒絕往下傳送。因此，雙光電眼與編碼器配合使用就能準(zhǔn)確地篩選出套色標(biāo)志脈沖，并及時(shí)輸送到中央控制器。
采用雙電眼進(jìn)行檢測，提高了整機(jī)檢測與調(diào)整的速度。因?yàn)殡p電眼和編碼器的配合使用可直接準(zhǔn)確捕捉套色偏差的大小和方向，減少了計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理負(fù)荷，大大縮短了機(jī)器的自動(dòng)套準(zhǔn)時(shí)間，使控制過程更加穩(wěn)定和可靠。
二、 全自動(dòng)電腦套印技術(shù)的構(gòu)成及作用
全自動(dòng)電腦套印技術(shù)在通常情況下，主要由中央控制器、雙光電眼、日本編碼器、數(shù)據(jù)高速采集卡、糾偏裝置及顯示器等六大部分構(gòu)成。*其中硬件部分有臺灣工控機(jī)及板卡，模擬量雙電眼，日本編碼器和松下套色電機(jī)等等。數(shù)據(jù)高速采集卡及軟件部分為本公司最新開發(fā)。軟件以winNT為平臺開發(fā)設(shè)計(jì)。該項(xiàng)技術(shù)具有集成度高、性能穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、顏色識別范圍廣，版誤差低速修正好后升速不需要再修正等特點(diǎn)。采用雙電眼進(jìn)行檢測，提高了整機(jī)檢測與調(diào)整的速度。因?yàn)殡p電眼和編碼器的配合使用可直接準(zhǔn)確捕捉套色偏差的大小和方向，減少了計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理負(fù)荷，大大縮短了機(jī)器的自動(dòng)套準(zhǔn)時(shí)間，使控制過程更加穩(wěn)定和可靠。它具有全漢字化操作界面，全方位人機(jī)對話及各種提示指引功能，確保了高精度控制。本系統(tǒng)具有縱向、橫向套色雙重功能（客戶可自行選擇）。另外還增加了印前自動(dòng)對版功能，無需人工進(jìn)行對版調(diào)節(jié)，顯著地減少了原材料浪費(fèi)。套色組合最大16色，套準(zhǔn)精度0.1mm，套色速度0-300m/min。*
中央控制器是全自動(dòng)電腦套印技術(shù)的中樞部分，起著大腦的作用。它根據(jù)采樣送入的脈沖信號加以分析判斷套色偏差有無，偏差量的大小及方向，為使套色偏差保持在零的位置上，準(zhǔn)確、及時(shí)地進(jìn)行控制。它由計(jì)算機(jī)主機(jī)、I/O端口、光隔離板、數(shù)據(jù)高速采集卡和專用接口板等部件組成。在計(jì)算機(jī)主板上并設(shè)置了輸入電路、運(yùn)算電路、輸出電路等。
輸入電路的作用是自動(dòng)地將采集到的脈沖整形為統(tǒng)一規(guī)則的輸入脈沖，目的是便于對它們進(jìn)行有效地比較分析。然后，被整形的脈沖，如果相對于主脈沖延遲了時(shí)間（T）才發(fā)生，這時(shí)主電路就產(chǎn)生一個(gè)T寬度的矩形脈沖，并把它做為延遲套色偏差信號送入運(yùn)算電路，反之，如果該脈沖相對于主脈沖超前（T1）發(fā)生，同樣產(chǎn)生一個(gè)T1寬度的矩形脈沖作為超前套色偏差信號送入運(yùn)算電路。
運(yùn)算電路采用了先進(jìn)的微處理器，是中央控制器的心臟，它根據(jù)凹印機(jī)已設(shè)定的各種數(shù)據(jù)，編碼器發(fā)生的基準(zhǔn)脈沖以及由輸入電路送來的套色偏差數(shù)據(jù)等，實(shí)時(shí)進(jìn)行運(yùn)算，得出正確的運(yùn)算結(jié)果。此時(shí)，一方面將運(yùn)算結(jié)果輸出到顯示器進(jìn)行指示；另一方面又邊存儲此數(shù)值，邊監(jiān)視其與下圈偏差的變化，得出變化率曲線，算出準(zhǔn)確套色的修正量。用這個(gè)修正量由輸出電路來指示糾偏裝置進(jìn)行偏差修正工作。
三、套準(zhǔn)糾偏裝置的類型與選擇
套準(zhǔn)糾偏裝置是對套色偏差進(jìn)行修正的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。目前，中、高檔凹印機(jī)采用的套準(zhǔn)糾偏裝置通常分為兩類：一類是通過調(diào)整補(bǔ)償輥位置，來增加或縮短料帶長度而實(shí)現(xiàn)套準(zhǔn)的；另一類則是由電機(jī)通過行星齒輪差動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，直接帶動(dòng)印刷版筒，調(diào)整印刷版筒的相位來實(shí)現(xiàn)套準(zhǔn)的。
前一類套準(zhǔn)糾偏裝置主要由套色電機(jī)、套色補(bǔ)償輥和一對滾珠絲桿等組成。當(dāng)輸出電路送來套色偏差修正指令時(shí)，啟動(dòng)套色電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，通過減速齒輪控制兩根左、右垂直安裝的滾珠絲桿作同步同向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)套色補(bǔ)償輥垂直上升或下降。調(diào)整版輥間料帶的長度，使套色偏差趨近于零。套色電機(jī)只是在有指令信號來到時(shí)才動(dòng)作，指令一旦消失就立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，因而它能把輸出電路送來的偏差修正指令準(zhǔn)確地傳達(dá)給套色補(bǔ)償輥。
后一類套準(zhǔn)糾偏裝置主要由步進(jìn)電機(jī)和行星齒輪機(jī)構(gòu)等組成。當(dāng)輸出電路送進(jìn)來套色偏差修正指令時(shí)，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，通過行星齒輪差動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，直接帶動(dòng)印刷版筒，調(diào)整印刷版筒的相位，使套色偏差趨近于零。
這兩類套準(zhǔn)糾偏裝置都能較好地完成套色偏差修正工作。因?yàn)樯鲜龅倪\(yùn)算和修正工作是在印刷版筒輥每圈每圈運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行的，既便偏差的變化速度十分迅速，也能保證修正工作順利地完成，完全消除了套色偏差的積累，使電腦套色控制具有很高的套準(zhǔn)精度，套色控制過程也非常穩(wěn)定和可靠。
值得指出的是后一類套準(zhǔn)糾偏裝置由于省略了套色補(bǔ)償輥結(jié)構(gòu)，減少了設(shè)備的機(jī)械構(gòu)件，不僅使設(shè)備結(jié)構(gòu)顯得更加緊湊，設(shè)備的占地尺寸減少，而且料帶長度也得以大幅減少，穿料時(shí)間隨之縮短。因此，套準(zhǔn)時(shí)間要短得多，響應(yīng)速度也要快得多。目前，采用了無軸傳動(dòng)技術(shù)的現(xiàn)代高檔凹印機(jī)基本上都改進(jìn)成后一類套準(zhǔn)糾偏裝置。
四、 結(jié)束語
總之，先進(jìn)的全自動(dòng)電腦套印技術(shù)的成功應(yīng)用，造就了凹印設(shè)備優(yōu)異的性能和卓越的品質(zhì)。專家們預(yù)計(jì)：面對我國廣闊的市場前景，她必定能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
