CN112872604A - 一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻*** - Google Patents

一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，包括：第一夹持装置、第二夹持装置、工作台和主控制器；第一夹持装置用于夹持凹印版辊并通过旋转驱动电机带动凹印版辊绕凹印版辊的轴向旋转以便激光雕刻；第二夹持装置用于夹持激光雕刻头并通过轴向驱动电机带动激光雕刻头沿凹印版辊的轴向进行运动以便对凹印版辊进行激光雕刻；主控制器的第一输出端连接旋转驱动模块；主控制器的第二输出端连接轴向驱动模块。在本发明中，通过对在凹印版辊上的雕刻深度进行矫正，有效防止凹印版辊在雕刻过程中，雕刻深度过小，导致印刷时含墨量过少，从而引起的印刷效果不佳的问题。

Description

一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***
技术领域
本发明涉及凹印版辊技术领域，特别涉及一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***。
背景技术
凹印版辊的印刷技术是目前经常使用的一种印刷技术，在我国整个印刷行业中占有重要份额。特别是在印刷行业的包装领域有着其它印刷方式无法替代的性能、成本优势。使用凹版印刷术制造的印刷产品具有墨层厚实、颜色鲜艳且分布规整、能完美还原原稿效果等优点。
将设计图案雕刻到凹印版辊的圆柱面上，雕刻图案设置有雕刻深度，其雕刻深度为二维平面上的雕刻深度，因凹印版辊为圆柱体的缘故，若按二维平面上设置的雕刻深度，在印刷时，其含墨量会少于预设含墨量，导致印刷出来的图案含墨量过少，而影响印刷效果。
发明内容
有鉴于现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，旨在解决凹印版辊在雕刻过程中，雕刻深度过小，印刷时含墨量过少，从而导致印刷效果不佳的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，所述***包括：
第一夹持装置；所述第一夹持装置包括：夹持部、旋转驱动电机以及用于控制所述旋转驱动电机运行的旋转驱动模块；所述第一夹持装置用于夹持凹印版辊并通过所述旋转驱动电机带动所述凹印版辊绕所述凹印版辊的轴向旋转以便激光雕刻；所述夹持部用于夹持所述凹印版辊的两端；
第二夹持装置；所述第二夹持装置包括：支撑架、安设于所述支撑架上的轴向驱动电机、安设于所述支撑架上的夹持头、以及用于控制所述轴向驱动电机运行的轴向驱动模块；所述第二夹持装置用于夹持激光雕刻头并通过所述轴向驱动电机带动所述激光雕刻头沿所述凹印版辊的轴向进行运动以便对所述凹印版辊进行激光雕刻；所述激光雕刻头夹持于所述夹持头并位于所述凹印版辊的上方；所述夹持头滑动安设于所述支撑架上；
所述***还包括：工作台和安设于所述工作台上的主控制器；所述第一夹持装置和所述第二夹持装置均安设于所述工作台上；所述主控制器的第一输出端连接所述旋转驱动模块；所述主控制器的第二输出端连接所述轴向驱动模块；
所述主控制器，包括：
第一坐标获取模块，用于获取目标雕刻图像的各个带深度雕刻点的带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)；其中，所述i为所述带深度雕刻点的编号，所述i为正整数，以起始雕刻点所对应的第一位置的第一坐标为A1(x1,y1,h1)且越往后的所述带深度雕刻点的编号的数值越大；所述hi为所述带深度雕刻点的雕刻深度；
第二坐标获取模块，用于根据所述带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)，获取所述目标雕刻图像的各个所述带深度雕刻点在所述凹印版辊上的辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)；其中，所述凹印版辊的轴长大于或等于所述目标雕刻图像的横向版幅，所述凹印版辊的周长大于或等于所述目标雕刻图像的纵向版幅，以所述起始雕刻点在所述凹印版辊上的第二位置的第二坐标为B1(X1,θ1,H1)且越往后的所述带深度雕刻点的编号的数值越大；所述带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)和所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)满足：
Figure BDA0002926264070000031
所述r为所述凹印版辊的半径；所述Xi为沿所述凹印版辊轴向的横向坐标；所述θi为绕所述凹印版辊周向的旋转角坐标；所述Hi为所述带深度雕刻点在所述凹印版辊上的雕刻深度；
运动控制模块，用于根据所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)，控制所述激光雕刻头的运动位置X和所述凹印版辊的旋转角度α两个参数；其中，所述运动位置X＝Xi，所述旋转角度α＝θi；
激光雕刻模块，用于根据所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)，控制所述激光雕刻头激光雕刻深度H对所述凹印版辊进行激光雕刻；其中，所述激光雕刻深度H＝Hi。
在该技术方案中，通过获取所述目标雕刻图像的雕刻深度，并根据所述目标雕刻图像的雕刻深度获取所述目标雕刻图像在所述凹印版辊上的雕刻深度，所述目标雕刻图像在所述凹印版辊上的雕刻深度为经过矫正的雕刻深度；通过对在所述凹印版辊上的雕刻深度进行矫正，有效防止凹印版辊在雕刻过程中，雕刻深度过小，导致印刷时含墨量过少，从而引起的印刷效果不佳的问题。
在一具体实施方式中，所述激光雕刻头指向所述凹印版辊轴线。
在一具体实施方式中，所述凹印版辊的所述旋转角度大小为绕所述凹印版辊周向的所述旋转角坐标θi。
在一具体实施方式中，所述目标雕刻图像的纵向起点与纵向终点在所述凹印版辊上重合。
在一具体实施方式中，所述目标雕刻图像的纵向起点与纵向终点在所述凹印版辊上留有间隙。
在该技术方案中，通过留有所述间隙，便于对印刷图案进行裁剪。
在另一具体实施方式中，所述间隙用于在所述凹印版辊上标明时间和雕刻信息等。
在一具体实施方式中，所述目标雕刻图像的分辨率为150-1000dpi。
在一具体实施方式中，各个所述带深度雕刻点在所述凹印版辊上形成连贯的凹槽。
在另一具体实施方式中，所述激光雕刻头沿所述凹印版辊的所述周向逐行雕刻。
本发明的有益效果是：在本发明中，通过获取所述目标雕刻图像的雕刻深度，并根据所述目标雕刻图像的雕刻深度获取所述目标雕刻图像在所述凹印版辊上的雕刻深度，所述目标雕刻图像在所述凹印版辊上的雕刻深度为经过矫正的雕刻深度；通过对在所述凹印版辊上的雕刻深度进行矫正，有效防止凹印版辊在雕刻过程中，雕刻深度过小，导致印刷时含墨量过少，从而引起的印刷效果不佳的问题。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式中一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***的***框图；
图2为本发明一具体实施方式中第一夹持装置、第二夹持装置、工作台、主控制器的结构示意图；
图3为本发明一具体实施方式中凹印版辊雕刻深度示意图；
图4为本发明一具体实施方式中目标雕刻图像的二维图案转印图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1-4所示，在本发明的具体实施例中，提供一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，所述***包括：
第一夹持装置100；所述第一夹持装置100包括：夹持部101、旋转驱动电机102以及用于控制所述旋转驱动电机102运行的旋转驱动模块103；所述第一夹持装置100用于夹持凹印版辊400并通过所述旋转驱动电机102带动所述凹印版辊400绕所述凹印版辊400的轴向旋转以便激光雕刻；所述夹持部101用于夹持所述凹印版辊400的两端；
第二夹持装置200；所述第二夹持装置200包括：支撑架201、安设于所述支撑架201上的轴向驱动电机202、安设于所述支撑架201上的夹持头203、以及用于控制所述轴向驱动电机202运行的轴向驱动模块204；所述第二夹持装置200用于夹持激光雕刻头500并通过所述轴向驱动电机202带动所述激光雕刻头500沿所述凹印版辊400的轴向进行运动以便对所述凹印版辊400进行激光雕刻；所述激光雕刻头500夹持于所述夹持头203并位于所述凹印版辊400的上方；所述夹持头203滑动安设于所述支撑架201上；
所述***还包括：工作台600和安设于所述工作台600上的主控制器300；所述第一夹持装置100和所述第二夹持装置200均安设于所述工作台600上；所述主控制器300的第一输出端连接所述旋转驱动模块103；所述主控制器300的第二输出端连接所述轴向驱动模块204；
所述主控制器300，包括：
第一坐标获取模块301，用于获取目标雕刻图像的各个带深度雕刻点的带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)；其中，所述i为所述带深度雕刻点的编号，所述i为正整数，以起始雕刻点所对应的第一位置的第一坐标为A1(x1,y1,h1)且越往后的所述带深度雕刻点的编号的数值越大；所述hi为所述带深度雕刻点的雕刻深度；
第二坐标获取模块302，用于根据所述带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)，获取所述目标雕刻图像的各个所述带深度雕刻点在所述凹印版辊400上的辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)；其中，所述凹印版辊400的轴长大于或等于所述目标雕刻图像的横向版幅，所述凹印版辊400的周长大于或等于所述目标雕刻图像的纵向版幅，以所述起始雕刻点在所述凹印版辊400上的第二位置的第二坐标为B1(X1,θ1,H1)且越往后的所述带深度雕刻点的编号的数值越大；所述带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)和所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)满足：
Figure BDA0002926264070000061
所述r为所述凹印版辊400的半径；所述Xi为沿所述凹印版辊400轴向的横向坐标；所述θi为绕所述凹印版辊400周向的旋转角坐标；所述Hi为所述带深度雕刻点在所述凹印版辊400上的雕刻深度；
运动控制模块303，用于根据所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)，控制所述激光雕刻头500的运动位置X和所述凹印版辊400的旋转角度α两个参数；其中，所述运动位置X＝Xi，所述旋转角度α＝θi；
激光雕刻模块304，用于根据所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)，控制所述激光雕刻头500激光雕刻深度H对所述凹印版辊400进行激光雕刻；其中，所述激光雕刻深度H＝Hi。
在本实施例中，所述激光雕刻头500指向所述凹印版辊400轴线。
在本实施例中，所述凹印版辊400的所述旋转角度大小为绕所述凹印版辊400周向的所述旋转角坐标θi。
在本实施例中，所述目标雕刻图像的纵向起点与纵向终点在所述凹印版辊400上重合。
在本实施例中，所述目标雕刻图像的纵向起点与纵向终点在所述凹印版辊400上留有间隙。
在另一实施例中，所述间隙用于在所述凹印版辊400上标明时间和雕刻信息等。
在本实施例中，所述目标雕刻图像的分辨率为150-1000dpi。
在本实施例中，各个所述带深度雕刻点在所述凹印版辊400上形成连贯的凹槽。
在另一实施例中，所述激光雕刻头500沿所述凹印版辊400的所述周向逐行雕刻。
值得一提的是，一般情况下，所述带深度雕刻点在所述凹印版辊400上的雕刻深度的本征深度为h本＝hi；若直接采用所述本征深度作为所述带深度雕刻点在所述凹印版辊400上的雕刻深度的话，所述带深度雕刻点在所述凹印版辊400上的雕刻点的截面积相对于目标雕刻图像的带深度雕刻点的截面积变小；从而导致印刷时，油墨量变少，影响印刷质量；故而需对所述带深度雕刻点在所述凹印版辊400上的雕刻深度进行矫正，即增加雕刻深度；所述Hi＝hi+Δhi；其中所述Δhi为雕刻深度的矫正增量。
矫正方法为：
根据所述带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)，求解所述带深度雕刻点的标准纵截面积S标；其中，所述标准纵截面积S标＝hiθir(1)；
根据所述本征深度对应的本征辊位置坐标Bi(Xi,θi,h本)，求解所述带深度雕刻点在所述凹印版辊400上的待矫正纵截面积S待；
如图3所示，所述待矫正纵截面积
Figure BDA0002926264070000081
化简得：
Figure BDA0002926264070000082
根据所述标准纵截面积S标和所述待矫正纵截面积S待，求解差值纵截面积S差；其中，所述差值纵截面积S差＝S标-S待(3)；
连立(1)、(2)、(3)得：
Figure BDA0002926264070000083
如图3所示，
Figure BDA0002926264070000084
联立(4)、(5)并化简可得：雕刻深度的矫正增量
Figure BDA0002926264070000085
故而
Figure BDA0002926264070000086
以上详细描述了本发明的具体实施例。应当理解，本发明的具体实施例并不唯一，本领域的普通技术人员可以在权利要求的范围内根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本领域中的技术人员根据本发明的具体实施例在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，所述***包括：
第一夹持装置；所述第一夹持装置包括：夹持部、旋转驱动电机以及用于控制所述旋转驱动电机运行的旋转驱动模块；所述第一夹持装置用于夹持凹印版辊并通过所述旋转驱动电机带动所述凹印版辊绕所述凹印版辊的轴向旋转以便激光雕刻；所述夹持部用于夹持所述凹印版辊的两端；
第二夹持装置；所述第二夹持装置包括：支撑架、安设于所述支撑架上的轴向驱动电机、安设于所述支撑架上的夹持头、以及用于控制所述轴向驱动电机运行的轴向驱动模块；所述第二夹持装置用于夹持激光雕刻头并通过所述轴向驱动电机带动所述激光雕刻头沿所述凹印版辊的轴向进行运动以便对所述凹印版辊进行激光雕刻；所述激光雕刻头夹持于所述夹持头并位于所述凹印版辊的上方；所述夹持头滑动安设于所述支撑架上；
所述***还包括：工作台和安设于所述工作台上的主控制器；所述第一夹持装置和所述第二夹持装置均安设于所述工作台上；所述主控制器的第一输出端连接所述旋转驱动模块；所述主控制器的第二输出端连接所述轴向驱动模块；
所述主控制器，包括：
第一坐标获取模块，用于获取目标雕刻图像的各个带深度雕刻点的带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)；其中，所述i为所述带深度雕刻点的编号，所述i为正整数，以起始雕刻点所对应的第一位置的第一坐标为A1(x1,y1,h1)且越往后的所述带深度雕刻点的编号的数值越大；所述hi为所述带深度雕刻点的雕刻深度；
第二坐标获取模块，用于根据所述带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)，获取所述目标雕刻图像的各个所述带深度雕刻点在所述凹印版辊上的辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)；其中，所述凹印版辊的轴长大于或等于所述目标雕刻图像的横向版幅，所述凹印版辊的周长大于或等于所述目标雕刻图像的纵向版幅，以所述起始雕刻点在所述凹印版辊上的第二位置的第二坐标为B1(X1,θ1,H1)且越往后的所述带深度雕刻点的编号的数值越大；所述带深度平面坐标Ai(xi,yi,hi)和所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)满足：
Figure FDA0002926264060000021
所述r为所述凹印版辊的半径；所述Xi为沿所述凹印版辊轴向的横向坐标；所述θi为绕所述凹印版辊周向的旋转角坐标；所述Hi为所述带深度雕刻点在所述凹印版辊上的雕刻深度；
运动控制模块，用于根据所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)，控制所述激光雕刻头的运动位置X和所述凹印版辊的旋转角度α两个参数；其中，所述运动位置X＝Xi，所述旋转角度α＝θi；
激光雕刻模块，用于根据所述辊位置坐标Bi(Xi,θi,Hi)，控制所述激光雕刻头激光雕刻深度H对所述凹印版辊进行激光雕刻；其中，所述激光雕刻深度H＝Hi。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，所述激光雕刻头指向所述凹印版辊轴线。
3.如权利要求1所述的一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，所述凹印版辊的所述旋转角度大小为绕所述凹印版辊周向的所述旋转角坐标θi。
4.如权利要求1所述的一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，所述目标雕刻图像的纵向起点与纵向终点在所述凹印版辊上重合。
5.如权利要求1所述的一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，所述目标雕刻图像的纵向起点与纵向终点在所述凹印版辊上留有间隙。
6.如权利要求5所述的一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，所述间隙用于在所述凹印版辊上标明时间和雕刻信息等。
7.如权利要求1所述的一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，所述目标雕刻图像的分辨率为150-1000dpi。
8.如权利要求1所述的一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，各个所述带深度雕刻点在所述凹印版辊上形成连贯的凹槽。
9.如权利要求8所述的一种基于物联网的凹印版辊智能雕刻***，其特征在于，所述激光雕刻头沿所述凹印版辊的所述周向逐行雕刻。
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