印刷在线检测系统.doc

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1、绪论１.１　课题背景目前我国印刷机械技术与国际先进印刷机械技术水平相比有较大差距，印刷机械逐步向高度自动化发展。由于任何彩色印刷品均由四种基色构成，这就注定了彩色印刷品在印刷过程中必然分为多道工序。如果每道工序定位不准，则容易造成混色，严重影响印刷品质。在线自动检测套准系统就是在印刷过程中，自动检测不同工序的定位基准，并根据相邻两个工序定位基准的检测结果，调整本工序的定位基准，从而套准前一道工序的基准，提高印刷品质。从国际上看，仅在欧美国家，极少数国际知名品牌的印刷设备中采用了在线自动检测套准系统，如德国的海德堡。在国外的技术中，使用光学扫描头监测印在纸张表面的

2、菱开形定位标记。当平均定位误差大于定位误差最大值时，系统会启动横向或径向马达来修正误差。通过在控制系统中输入相关的控制参数，比如定位标记位置、印刷格式、定位允许误差等。印刷机运转后，扫描头搜寻并追踪印刷在纸上的定位标记，然后将数据传送到控制系统操作界面，控制系统利用来自扫描头的数据监测印刷定位标记的位置和品质，判断是否有标记错位。该技术上涉及自动检测技术、计算机接口技术、传感技术、印刷技术、图像模式识别技术和伺服驱动技术等多门学科，且科技含量较高，在国内，此项技术仍属空白，国内印刷设备均没有采用此项技术。在强调国际先进技术国产化的今天，研究印刷设备的在线自动检测

3、套准系统，尤其重要。跟踪研究国外先进技术，自主开发印刷机械在线自动检测套准控制系统，填补此项技术在国内的空白，达到国内领先帮助国内印刷机械制造能力达到国际水平。综上所述，该项目研究的主要意义是从根本上解决国内相关印刷机械生产企业和研究单位在在线自动检测套准控制技术的空白，提高印刷机械生产企业的生产能力和产品质量，提高我国印刷机械产品与国际印刷机械产品的竞争力。国外同类设备其价格为数拾万元人民币。经测算，我们自主研发生产的在线自动检测套准控制系统预计成本为十万元以下。601.2课题研究目标和内容研究目标：该研究的目标是研究在高速印刷的环境下，采集套准图像标记，研究

4、和设计快速图像识别和控制系统，实现自动检测取代手工检测，实现在线自动检测套准控制的生产效率和质量的大幅度提高。功能上，该装置通过摄像头采集图像标记及控制系统控制相关机构的运动和机构之间的联动，实现印刷套准的自动控制，从而印刷套准操作的步骤及时间，减低劳动强度，提高劳动生产率。并且该系统，能够填补此项技术在国内的空白，达到国内领先水平。效率指标：通过点套准标码可以测量套准偏差，由于它们体积小，可以纵向或横向地放置，节省空间。实时完整显示，可以实现操作过程中的套准质量检测。通过强大的运算处理系统，可以对显示的数据做实时评估。利用高放大倍率CCD摄像头，可以满足条件苛

5、刻的使用环境。能对各类高速多色印刷机进行全自动套准检测和修正，其套准控制精度达±0.lmm；识别范围：周长方向±10mm；印刷机最大运行速度10m/s或15000张/小时。研究内容：该项目主要完成印刷过程中的定位色差基准的自动检测，并根据检测结果自动完成修正定位基准，提高印刷品质。因此，该项目的研发是多学科技术的综合应用。涉及的相关技术包括有：自动检测技术、计算机接口技术、传感器技术、印刷技术、图像模式识别技术和伺服驱动技术等。主要研究内容有：（1）怎样实现自动检测每个颜色的定位图像。（2）检测到的图像怎样转化成数字图像进入到计算机进行处理。（3）数字图像在计算

6、机中的图像模式识别处理。（4）将识别的结果与伺服驱动系统的通信。（5）伺服驱动系统的设计与实现。601.3　课题的意义　特色：课题是为了解决国产印刷机械的快速、准确、标准化的检测和控制印刷品套准质量，推动我国印刷机械的自动化发展。该课题涉及印刷技术、图像模式识别、数字图像处理、传感器技术、计算机硬件及软件技术、机械设计及制造技术、电机驱动技术、印刷技术等多学科技术。该课题开发的在线自动检测套准控制系统，可应用于多种印刷机上，实现印张的自动套准，具有很强的实用和推广价值。创新：该课题的研发创新属于国内首创，是填补国内的技术空白。创新内容包括印刷套准检测工艺创新；印

7、刷套准控制系统创新。最终成果形式：1、具有较高自动化的在线自动检测的套准控制系统软件一套；2、自动套准控制装置一套；3、新型印刷套准标记和套准工艺；预期水平：该课题研究水平的目标是达到国际先进，国内领先。该课题开发的在线自动检测套准控制系统可应用在各类多色印刷设备上，使我国的印刷设备能有自己的自动化控制系统。该课题研制的“基于图像模式识别的印刷在线自动检测套准控制系统”可应用于各类多色印刷设备上，实现多色的自动套准，大大提高印刷设备的自动化程度，具有很好的推广价值。转化措施：该课题的立项是直接立足于企业的需求，产品的开发研究将与企业密切合作，调试和实验均与企业合

8、作，因此，该项目成果将直