色标传感器如何实现百万分之一定位?

 为什么需要色标传感器?


在高速彩色印刷,特别是柔性版(软包装)或凹版印刷中,纸张或薄膜的运行速度极快(可达数百米每分钟)。即便是微小的张力变化或机械抖动,都可能导致不同颜色油墨的印刷位置产生偏差,即套印不准(Misregistration)

色标传感器的任务就是以极高的速度和精度,检测印刷材料边缘或指定位置的套准标记(Registration Mark),确保每个颜色版辊能够实时、动态地调整,实现颜色叠印的完美对齐。



一、核心应用场景:高速套准控制


色标传感器是闭环套准控制系统的核心输入单元。


1. 高对比度检测


  • 监测对象: 印刷材料上每种颜色旁边印刷的微小套准标记。这些标记通常是与底色形成最大反差的黑色或深色小方块或线条。

  • 工作原理: 传感器发射高亮度的白光或 RGB 光束,并测量标记和底色之间的反射光差异。由于传感器具有极高的灵敏度,能准确识别即使在高速运动中也只持续几微秒的标记信号。


2. 动态偏差校正


  • 实时反馈: 传感器检测到套准标记相对于预设的“窗口位置”的微小偏差

  • 控制闭环: 这个偏差信号被实时反馈给印刷机的套准控制器。控制器随即向颜色版辊(或其驱动电机,通常是伺服电机)发送指令,通过微调版辊的相位或速度,在下一个印刷周期内纠正位置偏差。

  • 益处: 确保黄(Y)、品(M)、青(C)、黑(K)以及专色等所有颜色油墨能够精确叠加,防止出现重影、偏色或套印不准导致的印刷废品。



二、关键辅助应用:切割与分切同步


除了色彩套准,色标传感器也用于成品加工环节的精确定位。


1. 切断标记定位


  • 场景: 印刷完成后,卷材需要被精确切断成单张或单个包装袋。

  • 作用: 传感器检测印刷在卷材边缘的切断标记(通常是另一个色标)。

  • 益处: 确保切割刀具或模切单元在精确的位置(即图案的边界)进行操作,避免切到图案本身或切偏导致的产品报废。这在**袋子制作机(Bag Making Machine)**上尤为关键。


2. 速度同步的校准


  • 作用: 传感器信号作为高速机械中的时钟脉冲,用于同步切刀、压痕辊或折叠单元的动作,确保它们与印刷材料的移动速度完美匹配。



三、色标传感器的技术优势


  • 高速响应能力: 具有极高的开关频率,能够满足每分钟数百米的高速印刷需求。

  • 高分辨率与精度: 能够分辨极小的套准标记,实现微米级的套印精度。

  • 抗光干扰: 专业的色标传感器具有强大的环境光抑制能力,确保在印刷车间复杂的光照条件下,检测依然稳定可靠。

总之,色标传感器是现代高速彩色印刷机实现高效率、低浪费和稳定产品质量的不可或缺的“视觉中枢”。

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