曲面印刷机光电自动套准系统关键技术研究

摘要

套准技术是衡量曲面印刷机质量的重要技术指标。国内曲面印刷机大都依靠进口,价格都比较昂贵。大部分企业仍然依靠工作人员肉眼观察及工作经验来满足套印精度。该方法费时费力,工作效率低,套印精度低,没有从根本上解决我国曲面印刷机自动套准的关键技术。而曲面印刷机自动套准技术的引入解决了这些问题,不仅使套准时间大大缩短,减少废品率,降低成本,而且在生产过程中也能做到动态误差检测和控制,极大地提高了印品质量,提升了印刷速度和生产效率。因此本文对曲面印刷机光电自动套准系统的关键技术进行研究有很重要的意义。
　　从曲面印刷机结构出发,分析了可能导致套印误差的原因,对机械结构,传动机构、套准机构等方面做了具体分析。分析了套印系统的特点,建立了自动套准传动系统的数学模型。
　　在数学模型的基础上,进行了控制策略的研究。介绍了经典控制理论中的PID控制器,结合现有的PID参数整定方法及套印系统自身的特点等选取了经验试凑法对PID进行参数整定。针对 PID控制的不足之处又提出模糊 PID的控制策略。借助MATLAB/Simulink仿真工具箱,分别运用两种控制策略对自动套准系统进行了仿真与研究,最后采用模糊PID控制方法对自动套准系统进行控制。
　　为提高套印误差的检测速度与精度,运用机器视觉技术及软件 HALCON完成了套印误差的检测与分析。检测过程速度快、准确性高、稳定性好,对提高曲面印刷机的套印精度有很重要的作用。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 课题的主要内容

1.4 本章小结

2 光电自动套准曲面印刷机结构及原理介绍

2.1 曲面印刷机结构简介

2.2 光电自动套准系统原理

2.3 系统模型

2.4 本章小结

3 曲面印刷机光电自动套准传动系统数学建模

3.1步进电机原理概述

3.2 步进电机选型

3.3 传动系统参数的选择及较验

3.4 传动系统数学建模

3.5 数学模型分析

3.6 本章小结

4 自动套准系统控制器设计及仿真研究

4.1 控制策略研究

4.2 PID控制器控制策略研究

4.3 模糊PID控制策略研究

4.4 SIMULINK建模及控制器仿真

4.5 本章小结

5 基于机器视觉的套印误差检测分析

5.1 机器视觉

5.2 CCD图像传感器

5.3 软件检测过程

5.4 实验误差分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 未来展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢