光電技術(shù)在印刷包裝中的應(yīng)用

 

　　一.包裝過(guò)程中的光電檢測(cè)技術(shù)

 

　　光電檢測(cè)主要通過(guò)光電傳感器進(jìn)行測(cè)量。光電傳感器的工作原理是：光源產(chǎn)生光通量，光通量的參數(shù)（如輻射能流的截面積、光譜成分、發(fā)光強(qiáng)度等。）由被測(cè)對(duì)象控制，然后由光電器件接收，再轉(zhuǎn)換成電參數(shù)的變化進(jìn)行測(cè)量。不同的光源可用于不同的工作環(huán)境，如白熾燈、激光器、發(fā)光二極管等。有時(shí)候被控對(duì)象本身就是信號(hào)源，比如包裝袋上的標(biāo)志線。

 

　　一般直接檢測(cè)到的信號(hào)較弱，缺乏穩(wěn)定性，所以往往在控制電路中加入放大整形電路，以提高系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)算能力。測(cè)量機(jī)構(gòu)包括指示器、報(bào)警器、數(shù)字顯示器和產(chǎn)品分揀裝置等。，可顯示產(chǎn)品的相關(guān)測(cè)量值或自動(dòng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)。通常情況下，為了自動(dòng)調(diào)節(jié)生產(chǎn)過(guò)程，保持被控量恒定或按一定規(guī)律變化（如自動(dòng)調(diào)節(jié)包裝袋的切割位置），電路中要加一個(gè)反饋電路。

 

　　本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、探測(cè)距離遠(yuǎn)、精度高、反應(yīng)速度快、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。它在模式識(shí)別方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。可以實(shí)現(xiàn)非接觸檢測(cè)，沒(méi)有力和力矩作用在被測(cè)物體上。即使被測(cè)物體沖擊較大，也不會(huì)損壞檢測(cè)儀器。同樣，一些對(duì)包裝制造技術(shù)要求較高的產(chǎn)品，如食品、藥品等，在計(jì)數(shù)時(shí)也可以利用其非接觸特性進(jìn)行測(cè)量。

 

　　光電檢測(cè)電路由電子件或集成電路組成，具有成本低、靈敏度高、測(cè)量快速、指示值客觀等特點(diǎn)。，并且易于自動(dòng)化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)光、機(jī)、電的結(jié)合，數(shù)據(jù)處理、驗(yàn)證、邏輯判斷、存儲(chǔ)等?？梢詫?shí)現(xiàn)，從而可以調(diào)節(jié)包裝過(guò)程的精度，實(shí)現(xiàn)同步送料。

 

　　為了說(shuō)明問(wèn)題，下面舉一個(gè)包裝自動(dòng)控制過(guò)程中的位置檢測(cè)和定位的例子：

 

　　在包裝過(guò)程中，卷筒的半徑不斷減小，包裝紙的張力發(fā)生變化，送紙輥與包裝紙之間的摩擦系數(shù)在環(huán)境溫濕度的影響下發(fā)生波動(dòng)，刀輥的實(shí)際切線由于商標(biāo)印刷誤差和送紙、縱封、分切的差異而偏離規(guī)定位置。雖然每次誤差都很小，但是機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)，日積月累，會(huì)導(dǎo)致切線偏差嚴(yán)重，降低包裝質(zhì)量，甚至造成廢品。因此，有必要在系統(tǒng)中增加自動(dòng)光電定位檢測(cè)控制設(shè)備。

 

　　光電定位系統(tǒng)采用光電跟蹤檢測(cè)包裝紙上的定位色標(biāo)。通過(guò)比較送紙速度與橫封切割速度之間的誤差，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)定位或補(bǔ)償誤差。為了檢測(cè)*，要求定位色標(biāo)與包裝紙的背景色明顯不同，對(duì)比度越大，檢測(cè)越靈敏。色標(biāo)要求色彩鮮艷，油墨均勻，有一定的面積。一般色標(biāo)為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬要有適當(dāng)?shù)谋壤?。根?jù)包裝材料的不同，光電檢測(cè)可分為透射型和反射型。透射式用于透明材料的檢測(cè)，包裝材料從發(fā)射頭和反射頭之間通過(guò)。這樣，即使包裝材料在進(jìn)料過(guò)程中發(fā)生跳動(dòng)，檢測(cè)靈敏度也不會(huì)受到影響，不易受環(huán)境光干擾。在反射式中，發(fā)射頭和反射頭處于同一方向，要求會(huì)聚光束在封裝材料或反射板上形成焦點(diǎn)，因此封裝材料在通過(guò)檢測(cè)部時(shí)不允許有大的跳躍。根據(jù)不同的包裝形式和包裝要求，包裝機(jī)采用不同的光電檢測(cè)定位裝置進(jìn)行送料、制袋、封切

 

　　二、激光技術(shù)在印刷制版中的應(yīng)用

 

　　激光是一門(mén)新興學(xué)科和高科技。自60、20誕生以來(lái)，受到世界各國(guó)的重視并得到迅速發(fā)展。激光的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，許多相應(yīng)的領(lǐng)域發(fā)生了深刻的變化。全世界的印刷業(yè)和其他行業(yè)一樣，都在積極采用這項(xiàng)新技術(shù)。在電子制版分色、激光照排、全息印刷技術(shù)中得到了應(yīng)用，極大地優(yōu)化了印刷系統(tǒng)。限于篇幅，本文僅討論激光在制版中的應(yīng)用。印版是印刷過(guò)程中不可缺少的一部分，它是將油墨轉(zhuǎn)移到承印物上的媒介。印刷版的質(zhì)量直接關(guān)系到印刷品的質(zhì)量。印刷行業(yè)一直在努力改進(jìn)制版工藝，以便盡快生產(chǎn)出印刷版，同時(shí)降低勞動(dòng)強(qiáng)度和制版成本。以前的凹印、凸版、膠印版材主要采用手工、機(jī)械、化學(xué)蝕刻、電子照相技術(shù)等制作。然而，這些方法存在一些缺點(diǎn)，如缺乏操作穩(wěn)定性和制版時(shí)間長(zhǎng)。自從激光誕生以來(lái)，這些問(wèn)題都得到了解決。利用激光的高強(qiáng)度、高相干性和單色性，可以快速制作印刷版。

 

　　激光雕刻印版是將聚焦的激光束射向印版，熔化印版的指定范圍，然后去掉不需要的部分，產(chǎn)生凸凹圖像。圖像的形狀、大小和尺寸可以通過(guò)電子調(diào)制來(lái)控制。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)激光的功率密度達(dá)到Kramp-Karrenbauer的低/cm，10時(shí)，制版材料（包括陶瓷）就會(huì)熔化或汽化。而中等強(qiáng)度的激光束經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后，焦點(diǎn)處的功率密度值遠(yuǎn)大于上述值，因此激光更適合雕刻印刷版。激光因其單色性、高能量和良好的相干性，在雕刻和制版中顯示出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，特別是現(xiàn)代紫激光技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使印版的制作更加完善。激光強(qiáng)度高，不僅能熔化和刻蝕非金屬材料（如成像膠片、感光樹(shù)脂板、塑料板），還能熔化金屬材料（如鎳、鉛、鋼、鉻板）。甚至耐火性高的陶瓷輥也可以蝕刻，蝕刻范圍比其他方法廣得多。激光制版速度快，質(zhì)量好。一般雕刻一個(gè)對(duì)開(kāi)本需要3分鐘左右。如果采用波長(zhǎng)更短的紫外激光技術(shù)，時(shí)間會(huì)更短，可以提高分辨率，保證網(wǎng)點(diǎn)質(zhì)量。由于激光相干性好，能量集中，所以雕刻效率高，總能耗低。激光制版并不完美，問(wèn)題在于激光直接雕刻金屬效果不佳。因?yàn)榧す馕g刻的墨孔不光滑，有毛刺，而且激光在金屬表面的反射大，所以只能用大功率激光雕刻。一般解決這種問(wèn)題的方法是在金屬鼓上覆蓋樹(shù)脂或塑料套，激光不直接在金屬板上雕刻?，F(xiàn)代制版行業(yè)中的激光技術(shù)主要表現(xiàn)在CTP技術(shù)和紫激光技術(shù)。

 

　　三。結(jié)論。

 

　　光電探測(cè)技術(shù)和激光技術(shù)都可以歸屬于光電技術(shù)的范疇。新技術(shù)、新設(shè)備的產(chǎn)生和發(fā)展不再是單一學(xué)科的發(fā)展，而是各學(xué)科相互滲透、相互補(bǔ)充的結(jié)果。印刷用光電技術(shù)是以光學(xué)、電子技術(shù)、原子物理、量子力學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，在信息、控制和系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的綜合技術(shù)，它們的發(fā)展必將給印刷包裝行業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。