一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置，包括電子檢測儀器和檢測標(biāo)識，電子檢測儀器包括殼體，殼體底部設(shè)置有檢測窗口，殼體內(nèi)頂部設(shè)置有工業(yè)面陣相機，檢測窗口與工業(yè)面陣相機同軸設(shè)置，殼體內(nèi)還相對設(shè)置有LED光源和反射鏡；檢測標(biāo)識包括“田”字形檢測基準(zhǔn)標(biāo)識，“田”字形檢測基準(zhǔn)標(biāo)識上均勻設(shè)置有第一色組套準(zhǔn)標(biāo)識、第二色組套準(zhǔn)標(biāo)識、第三色組套準(zhǔn)標(biāo)識和第四色組套準(zhǔn)標(biāo)識；檢測方法為：使用檢測標(biāo)識制作檢測印版；印刷檢測印張；采集印有檢測標(biāo)識的檢測印張圖像；對圖像進行處理及數(shù)據(jù)分析從而判斷膠印機狀態(tài)是否異常。本發(fā)明解決了現(xiàn)有膠印機異常狀態(tài)檢測過分依賴人工經(jīng)驗，檢測精度低、自動化程度低的問題，提高了檢測效率。
【專利說明】一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印刷機設(shè)備調(diào)試與檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明涉及一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置，本發(fā)明還涉及膠印機異常狀態(tài)的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]新購膠印機、翻新膠印機以及使用中的膠印機都需要對膠印機的狀態(tài)進行判定，特別是使用中膠印機的狀態(tài)檢測對于印品的質(zhì)量控制有著重要的意義。對于現(xiàn)有的膠印機狀態(tài)監(jiān)測，最常用的信息來源是振動信息和印品圖像信息。然而由于膠印機的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，部件之間相互影響使得測得的振動信號不夠準(zhǔn)確，只能針對單一部件的運行狀態(tài)進行監(jiān)測；現(xiàn)有的基于圖像的狀態(tài)監(jiān)測方法主要基于單變量統(tǒng)計過程控制，對于印品的多變量信息無法全面考慮。
[0003]印品圖像的套印信息是決定印品色彩質(zhì)量的重要指標(biāo)。對套印信息的檢測可以分為在線檢測和離線檢測:在線檢測主要利用色標(biāo)檢測光電傳感器檢測各色標(biāo)斑點對光照的散射，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光照穩(wěn)定性要求高，響應(yīng)時間對檢測精度影響大；離線檢測方法多采用人眼通過放大鏡連續(xù)觀測套印十字套準(zhǔn)線，對于大量的數(shù)據(jù)而言，其檢測誤差較大、自動化程度低。
[0004]長春市吉海測控技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)了一套JH-RGS自動套色系統(tǒng)，應(yīng)用工業(yè)相機拍攝色標(biāo)點，并進行圖像處理計算出各個色標(biāo)點的相對位置偏差，實現(xiàn)印刷套準(zhǔn)功能，但是膠印機采用疊印式套印標(biāo)記，色標(biāo)會出現(xiàn)多種交叉現(xiàn)象，因此，此系統(tǒng)并不適用于膠印機的套色檢測。
[0005]西安理工大學(xué)孟璇的碩士學(xué)位論文“單張紙膠印機自動套準(zhǔn)的研究”中提出應(yīng)用模版匹配法和差影法進行套準(zhǔn)檢測，但是由于多色印刷疊印式套印標(biāo)志套印模式的復(fù)雜性，容易引起模板匹配的誤差，導(dǎo)致檢測精度低的缺陷。
[0006]20世紀(jì)80年代，德國海德寶公司推出了 CPC計算機控制系統(tǒng)，并隨之衍生出CP2000系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以在控制臺上用放大鏡觀察印張的套準(zhǔn)標(biāo)記線，確定個顏色的套準(zhǔn)誤差，但海德堡公司技術(shù)保密性強，無法實現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，且并未對檢測數(shù)據(jù)進行進一步的分析處理，無法完成膠印機狀態(tài)的自動化檢測。
[0007]日本太洋電機產(chǎn)業(yè)株式會社提出了 DT-777C型號套色系統(tǒng)，可以在橫向和縱向兩個方向調(diào)機并實現(xiàn)PS預(yù)套準(zhǔn)，但是需要整機引進，成本高，且適用于多色凹版印刷，無法滿足膠印機的印刷需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置，解決了現(xiàn)有膠印機異常狀態(tài)檢測過分依賴人工經(jīng)驗，檢測精度低、自動化程度低的問題。
[0009]本發(fā)明的另一個目的是提供利用該裝置檢測膠印機異常狀態(tài)的方法。
[0010]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置，包括電子檢測儀器和檢測標(biāo)識，電子檢測儀器包括殼體，殼體底部設(shè)置有檢測窗口，殼體內(nèi)頂部設(shè)置有工業(yè)面陣相機，檢測窗口與工業(yè)面陣相機同軸設(shè)置，殼體內(nèi)還相對設(shè)置有LED光源和反射鏡；檢測標(biāo)識包括“田”字形檢測基準(zhǔn)標(biāo)識，“田”字形檢測基準(zhǔn)標(biāo)識上均勻設(shè)置有第一色組套準(zhǔn)標(biāo)識、第二色組套準(zhǔn)標(biāo)識、第三色組套準(zhǔn)標(biāo)識和第四色組套準(zhǔn)標(biāo)識。
[0011]本發(fā)明的特點還在于，
[0012]工業(yè)面陣相機連接有數(shù)據(jù)傳輸線；LED光源連接有電源線。
[0013]第一色組套準(zhǔn)標(biāo)識為黑色套準(zhǔn)標(biāo)識、第二色組套準(zhǔn)標(biāo)識為青色套準(zhǔn)標(biāo)識、第三色組套準(zhǔn)標(biāo)識為品色套準(zhǔn)標(biāo)識、第四色組套準(zhǔn)標(biāo)識為黃色套準(zhǔn)標(biāo)識；第一色組套準(zhǔn)標(biāo)識、第二色組套準(zhǔn)標(biāo)識、第三色組套準(zhǔn)標(biāo)識和第四色組套準(zhǔn)標(biāo)識的大小均為3X2.5mm ;“田”字形檢測基準(zhǔn)標(biāo)識的大小為10X1 Omm。
[0014]本發(fā)明所采用的另一個技術(shù)方案是:利用上述裝置檢測膠印機異常狀態(tài)的方法，包括以下步驟:
[0015]步驟1:制作檢測印版
[0016]按照印刷色序?qū)⒍鄠€檢測標(biāo)識依次設(shè)置在相應(yīng)印版上，檢測基準(zhǔn)標(biāo)識的基準(zhǔn)線在黑色印版上，得到檢測印版；
[0017]步驟2:印刷檢測印張
[0018]使用步驟I得到的檢測印版連續(xù)印刷多張樣張，得到印有檢測標(biāo)識的檢測印張；
[0019]步驟3:采集圖像
[0020]將步驟2得到的印有檢測標(biāo)識的檢測印張置于電子檢測儀器的檢測窗口處，電子檢測儀器對步驟2得到的印有檢測標(biāo)識的檢測印張進行圖像采集并傳送到計算機中；
[0021]步驟4:圖像處理及數(shù)據(jù)分析
[0022]采集步驟3傳送到計算機中印有檢測標(biāo)識的檢測印張圖像的套印偏差數(shù)據(jù)，測量各色組套準(zhǔn)標(biāo)識與檢測基準(zhǔn)標(biāo)識邊框的橫向及縱向距離，得到多變量套準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)，將多變量套準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)進行排列得到多變量套準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)矩陣，然后進行多元統(tǒng)計分析，從而判斷膠印機印刷狀態(tài)是否異常。
[0023]本發(fā)明的特點還在于，
[0024]步驟I中多個檢測標(biāo)識均勻分布在印版的非圖文區(qū)域。
[0025]步驟4中多元統(tǒng)計分析采用主元分析法，具體包括以下步驟:
[0026]步驟4.1:計算統(tǒng)計量閾值
[0027]首先根據(jù)膠印機在正常狀態(tài)下印刷的連續(xù)印張建立數(shù)學(xué)模型，計算膠印機正常狀態(tài)下的連續(xù)印張的統(tǒng)計量閾值Q,；
[0028]假設(shè)X e Rmxn是生產(chǎn)穩(wěn)定狀況下的運行數(shù)據(jù)，由m個樣本η個向量構(gòu)成，首先對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化得到矩陣叉，利用公式(I)求取矩陣叉的協(xié)方差陣R的特征向量Pi和特征值
Ai，根據(jù)公式(2)計算出譜分解系數(shù)ti，將I分解為式(3)的形式:
[0029]Rpi = λ (I)
[0030]= Xp,2)
[0031]X^tlP7l +t2pT2 +--- + InPl(3)[0032]其中i = 1，2...η，^力特征向量的轉(zhuǎn)置；
[0033]然后選取累積方差貢獻率CPV來確定主元數(shù)，將協(xié)方差矩陣R的特征值λ i從大到小排列，根據(jù)式(4)計算前k個特征值所占的累積比例，根據(jù)下限值N確定主元數(shù)k;
【權(quán)利要求】
1.一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，包括電子檢測儀器(I)和檢測標(biāo)識(5)，所述電子檢測儀器(I)包括殼體(7)，所述殼體(7)底部設(shè)置有檢測窗口(2)，所述殼體(7)內(nèi)頂部設(shè)置有工業(yè)面陣相機(6)，所述檢測窗口(2)與所述工業(yè)面陣相機(6)同軸設(shè)置，所述殼體(7)內(nèi)還相對設(shè)置有LED光源(3)和反射鏡(9);所述檢測標(biāo)識(5)包括“田”字形檢測基準(zhǔn)標(biāo)識(10)，所述“田”字形檢測基準(zhǔn)標(biāo)識(10)上均勻設(shè)置有第一色組套準(zhǔn)標(biāo)識(11)、第二色組套準(zhǔn)標(biāo)識(12)、第三色組套準(zhǔn)標(biāo)識(13)和第四色組套準(zhǔn)標(biāo)識(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述工業(yè)面陣相機(6)連接有數(shù)據(jù)傳輸線⑶；所述LED光源(3)連接有電源線(4)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種膠印機異常狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述第一色組套準(zhǔn)標(biāo)識(11)為黑色套準(zhǔn)標(biāo)識、第二色組套準(zhǔn)標(biāo)識(12)為青色套準(zhǔn)標(biāo)識、第三色組套準(zhǔn)標(biāo)識(13)為品色套準(zhǔn)標(biāo)識、第四色組套準(zhǔn)標(biāo)識(14)為黃色套準(zhǔn)標(biāo)識；所述第一色組套準(zhǔn)標(biāo)識(11)、第二色組套準(zhǔn)標(biāo)識(12)、第三色組套準(zhǔn)標(biāo)識(13)和第四色組套準(zhǔn)標(biāo)識(14)的大小均為3X2.5mm;所述“田”字形檢測基準(zhǔn)標(biāo)識(10)的大小為lOXlOmm。
4.利用如權(quán)利要求1所述的膠印機異常狀態(tài)檢測裝置進行檢測的方法，其特征在于，基于膠印機異常狀態(tài)檢測裝置，包括以下步驟: 步驟1:制作檢測印版 按照印刷色序?qū)⒍鄠€檢測標(biāo)識(5)依次設(shè)置在相應(yīng)印版上，檢測基準(zhǔn)標(biāo)識(10)的基準(zhǔn)線在黑色印版上，得到檢測印版； 步驟2:印刷檢測印張 使用所述步驟I得到的檢測印版連續(xù)印刷多張樣張，得到印有檢測標(biāo)識的檢測印張； 步驟3:采集圖像 將所述步驟2得到的印有檢測標(biāo)識的檢測印張置于電子檢測儀器(I)的檢測窗口(2)處，電子檢測儀器(I)對所述步驟2得到的印有檢測標(biāo)識的檢測印張進行圖像采集并傳送到計算機中； 步驟4:圖像處理及數(shù)據(jù)分析 采集所述步驟3傳送到計算機中印有檢測標(biāo)識的檢測印張圖像的套印偏差數(shù)據(jù)，測量各色組套準(zhǔn)標(biāo)識與檢測基準(zhǔn)標(biāo)識(10)邊框的橫向及縱向距離，得到多變量套準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)，將多變量套準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)進行排列得到多變量套準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)矩陣，然后進行多元統(tǒng)計分析，從而判斷膠印機印刷狀態(tài)是否異常。
5.如權(quán)利要求4所述的利用膠印機異常狀態(tài)檢測裝置進行檢測的方法，其特征在于，所述步驟I中多個檢測標(biāo)識(5)均勻分布在所述印版的非圖文區(qū)域。
6.如權(quán)利要求4所述的利用膠印機異常狀態(tài)檢測裝置進行檢測的方法，其特征在于，所述步驟4中多元統(tǒng)計分析采用主元分析法，具體包括以下步驟: 步驟4.1:計算統(tǒng)計量閾值 首先根據(jù)膠印機在正常狀態(tài)下印刷的連續(xù)印張建立數(shù)學(xué)模型，計算膠印機正常狀態(tài)下的連續(xù)印張的統(tǒng)計量閾值V ; 假設(shè)X e Rmxn是生產(chǎn)穩(wěn)定狀況下的運行數(shù)據(jù)，由m個樣本η個向量構(gòu)成，首先對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化得到矩陣叉，利用公式(I)求取矩陣f的協(xié)方差陣R的特征向量Pi和特征值A(chǔ)i,根據(jù)公式(2)計算出譜分解系數(shù)ti;將Y分解為式(3)的形式:
【文檔編號】B41F33/00GK104015479SQ201410228859
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】張海燕, 徐倩倩, 徐卓飛, 侯和平 申請人:西安理工大學(xué)