[发明专利]特种版多层次高精度套雕制版实现方法

说明书

技术领域

本发明属于激光制辊制版雕刻的一种方法，特别涉及一种用于印刷制版，制辊中的同一图案的多次精确套雕实现。 

背景技术

高附加值的精细特种版辊如精细皮纹、精美壁纸、铝箔版辊等都需要经过高精度多层次激光套雕实现，多次激光套雕对设备、工艺及处理等环节要求都特别高，具体而言，在尺寸长达3000-5000毫米、直径范围达Φ100-Φ1000毫米的版辊上，经过多次挂胶、雕刻、冲洗处理，最后得到的雕刻图案空间重合精度优于10微米。 

目前国际上只有德国能够实现高精度多层激光套雕，其具体实现方法未见报道。 

发明内容

本发明的目的是：提供一种特种版多层次高精度套雕制版实现方法，解决印刷制版，制辊行业中多层次高精度套雕的难点，提高激光制版制辊的精度。 

本发明首先通过在设备和版辊上分别设置特殊标记与检测装置，通过标记检测与智能比对，自动获得套雕空间偏差量，并联动相关设备运动控制系统，实现二者之间的高精度三维定位，使空间定位精度达到±1微米量级。其次通过理论分析建立版辊、设备、工序与环境的空间变化模型，并在版辊和设备、工艺各环节合理布设多组传感器进行检测，经过反复实验修正相关参数，在加工过程中应用相关参数进行加工工艺补偿修正。通过该方法，在几十小时甚至上百小时不同工艺环境变化条件下，可保证每次套雕处理空间重合精度都满足优于10微米的要求。 

1)设置特殊标记设计 

为实现大范围高精度快速标记定位，采用一维条码、二维条码、“田”字形、“十”字形等作为标记，并可在标记上增加设置易于精确识别定位的一个或多个特征点，进一步提高测量定位精度，通过智能图象传感器获取标记和特征点，自适应智能算法提取标记和特征点，并测量计算标记和特征点空间位置坐标，提供控制系统进行校正。 

根据环境条件自适应调整特征阈值，并结合先验知识计算判别特征标记中心坐标，确定偏差量。进一步通过灰度变化计算深度值，就可以获得特殊标记的在辊版轴向的相 对精确坐标。 

在确定特殊标记在辊版主轴上的周向相对坐标时，将图像传感器标记对准信息同主轴码盘信号计数信息融合分析，实现主轴周向空间特殊标记定位。 

2)误环境影响误差建模与参数优化 

激光加工头空间位置变化主要受温度、变形以及相应时延变化的影响，对于同一型号设备，其误差模型基本相同，通过大量实验数据综合分析，得到各模型参数。 

忽略二次误差影响，可以得到基本模型结构： 

Δx＝δx1 T1(t-τx1)+δx2 T2(t-τx2)+......+δxn Tn(t-τxn)  (1) 

Δy＝δy1 T1(t-τy1)+δy2 T2(t-τy2)+......+δyn Tn(t-τyn)  (2) 

其中，δx1，δx2，......，δxn为轴向影响系数； 

      δy1，δy2，......，δyn为周向影响系数； 

      T1，T2，......，Tn为温度变化量； 

      τx1，τx2，......，τxn为轴向延迟量； 

      τy1，τy2，......，τyn为周向延迟量。 

3)在线加工环境监测节点的布设 

不同型号设备敏感节点有所不同，这样要求通过实验舍弃不敏感的节点，简化布置安装和处理的工作。 

实验表明：对于尺寸相对小的设备，由于敏感点少，其节点布设相对可减少。而对于大尺寸设备，其影响的节点多，相应其模型构建相对复杂，参数确定实验量大。 

在线加工环境传感器的布置主要包括两大类，五个区域的布置。两大类传感器包括振动传感器、温度传感器。分别布置在以下五个区域。 

a)X轴导轨沿线； 

b)X轴滑块沿线； 

c)Y轴运动方向； 

d)辊版主轴头架区域； 

e)辊版主轴尾架区域。 

4)补偿控制实现 

实际工作过程中，通过实时测量敏感节点数据，代入误差模型计算获得偏差修正量，采用电压频率控制方式调整XY轴运动控制输出，实现轴向和周向运动定位误差补偿控制。 

附图说明

附图为本发明示意图。 

附图1为本发明的特种版多层次高精度套雕制版实现方法示意图。 

附图2为本发明的特种版多层次高精度套雕特殊标记示意图。 

附图3为本发明的在线加工环境设备监测节点布设示意图。