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    一、包裝過程的光電檢測技術(shù)

 

    光電檢測主要是用光電傳感器進(jìn)行測量。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)（如輻射能流的橫截面積、光譜成份及發(fā)光強(qiáng)度等）受被測對象控制，然后由光電器件接收再轉(zhuǎn)變成電參數(shù)的變化進(jìn)行測量。在不同的工作環(huán)境中可以采用不同的光源，如白熾燈、激光、發(fā)光二極管等。有時被控對象本身即為信號源，如包裝袋上的馬克線。

 

    由于一般情況下直接檢測的信號較為微弱，也缺乏穩(wěn)定性，故常在控制電路中加上放大整形電路，從而提高系統(tǒng)的實(shí)際操作能力。測量機(jī)構(gòu)有指示儀表、報警器、數(shù)字顯示器及產(chǎn)品分選裝置等，由它們顯示產(chǎn)品相關(guān)測量值或?qū)Ξa(chǎn)品自動分類。通常為實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程使被控量維持不變或按某些規(guī)律變化（如實(shí)現(xiàn)包裝袋分切的位置自動調(diào)整）需在電路中加上反饋電路。

 

    光電檢測系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，檢測距離長、精度高、反應(yīng)速度快、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在模式識別中有其獨(dú)到的優(yōu)勢。它可以實(shí)現(xiàn)無接觸檢測，沒有力和力矩作用于被測物，即使被測物有較大的沖擊作用，對檢測儀表亦無損害。同樣，對一些包裝制作工藝要求較高的產(chǎn)品，如食品、藥品計數(shù)時可利用其非接觸這一特點(diǎn)進(jìn)行測量。光電檢測電路由電子元件或集成電路組成，成本低，靈敏度高，可實(shí)現(xiàn)快速測量，指示值的客觀性等，易于自動化。隨著計算機(jī)技術(shù)和機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)光一機(jī)一電的結(jié)合，運(yùn)算處理數(shù)據(jù)、校驗(yàn)、邏輯判斷、儲存等，從而實(shí)現(xiàn)包裝過程的精度可調(diào)和同步供送。

 

    為說明問題，現(xiàn)舉一個包裝自動控制過程位置檢測定位的例子：

 

    由于包裝作業(yè)過程中，卷筒半徑不斷減小，包裝紙所受張力變化，送紙輥與包裝紙之間的摩擦系數(shù)受環(huán)境溫濕度的影響而波動，加上商標(biāo)印刷誤差以及送紙、縱封、切斷等的差異，使得刀輥的實(shí)際切線偏離規(guī)定部位。盡管每次誤差很小，但由于機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)長時間積累，而必導(dǎo)致切線嚴(yán)重偏離，降低包裝質(zhì)量，甚至造成廢品。為此有必要在系統(tǒng)中加設(shè)自動的光電定位檢測控制設(shè)備。

 

    光電檢測定位系統(tǒng)用光電跟蹤檢測包裝紙上的定位色標(biāo)，通過比較送紙速度與橫封切斷速度的誤差，輸出相應(yīng)的控制信號，推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動定位或進(jìn)行誤差補(bǔ)償。為檢測可靠，要求定位色標(biāo)與包裝紙的底色有明顯差別，反差越大檢測越靈敏。色標(biāo)要求顏色鮮明，印刷油墨要均勻，要占有一定的面積，一般色標(biāo)呈矩形，長寬要有合適的比例。根據(jù)包裝材料的不同，光電檢測分為透射式和反射式兩種。透射式用于透明材料的檢測，包裝材料在發(fā)射頭和反射頭之間通過，用這種方式即使包裝材料在給進(jìn)過程中有些跳動，也不會影響檢測靈敏度，且不易受環(huán)境燈光的干擾。反射式其發(fā)射頭和反射頭在同一方向，要求會聚光束在包裝材料或反射板上形成焦點(diǎn)，所以不允許包裝材料在通過檢測部位時有較大的跳動。按不同的包裝形式和包裝要求，有不同的光電檢測定位裝置用在給料、制袋、封切的包裝機(jī)中。

 

    二、印刷制版中的激光技術(shù)

 

    激光是一門新興學(xué)科和高新技術(shù)，自20世紀(jì)60年代初誕生以來就受到世界各國的重視并迅速發(fā)展。使得激光的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，與之相應(yīng)的許多領(lǐng)域發(fā)生了深刻的變化。全世界印刷工業(yè)和其它工業(yè)一樣也積極采用這項新技術(shù)。激光在電子制版分色、激光照排、全息印刷技術(shù)等中均有應(yīng)用，而且大大優(yōu)化了印刷系統(tǒng)。限于篇幅，本文只討論激光在制版中的應(yīng)用。

 

    印版是印刷過程中不可缺少的部分，它是把油墨轉(zhuǎn)移到承印物上的媒介，印版的好壞直接關(guān)系到印品的質(zhì)量，印刷工業(yè)中一直都在努力改進(jìn)制版工藝，以期能最快最好地制出印版，同時減輕勞動強(qiáng)度和降低制版成本。前期對凹印、凸印和膠印印版的制作主要靠手工、機(jī)械、化學(xué)腐蝕、電能照相技術(shù)等，但這些方法存在缺乏操作穩(wěn)定性、制版時間長等缺陷，自激光誕生后這些問題就迎刃而解了，利用激光的高強(qiáng)度、高相干性、單色性可以迅速可靠地制作出印版。

 

    激光雕刻印版即把聚焦的激光束射向印版，把印版的指定范圍熔化，然后去除不需要的部分，制出凸、凹的圖像，圖像的形狀、大小、尺寸等可由電子調(diào)制來控制。一般說來，當(dāng)激光的功率密度達(dá)到10-lOw/cm時制版材料（包括陶瓷）都要熔化或者氣化，而中等強(qiáng)度的激光束經(jīng)透鏡聚焦后，在焦點(diǎn)處得到的功率密度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述數(shù)值，故激光比較適合雕刻印版。激光因其有單色性、高能、相干性好等特點(diǎn)，在雕刻制版方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的優(yōu)越性，尤其是現(xiàn)代的紫激光技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使得印版的制作更趨完善。激光具有高強(qiáng)度，不僅對非金屬材料（如成像膠片、感光樹脂版和塑料版材等）熔化蝕刻，而且也能將金屬材料（鎳、鉛、鋼、鉻等版材）熔化。甚至能蝕刻耐火度很高的陶瓷輥，與其它方法相比，其蝕刻范圍要廣泛得多。激光制版速度快、質(zhì)量好。一般刻一個對開的時間為3min左右，若采用波長更短的紫激光技術(shù)，時間會更短一些，而且可以提高解像力，確保網(wǎng)點(diǎn)質(zhì)量。因激光相干性好、能量集中，所以其雕刻效率高，總耗能少。激光制版并非十全十美，其中存在的問題在于激光直接雕刻金屬的效果不佳。因激光蝕刻的著墨孔不光潔、有毛刺，同時金屬表面對激光的反射作用大，只有使用大功率激光器才能雕刻。一般解決這個問題的辦法是在金屬滾筒外面套上樹脂或塑料套筒，激光不直接在金屬版上雕刻。

 

    現(xiàn)代制版工業(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)上。

 

    三、結(jié)語

 

    光電檢測技術(shù)和激光技術(shù)都可以歸結(jié)為光電技術(shù)范疇。現(xiàn)代新技術(shù)、新設(shè)備的出現(xiàn)和發(fā)展不再是單一學(xué)科的發(fā)展，而是多種學(xué)科相互滲透、相輔相成的結(jié)果。印刷包裝中采用光電技術(shù)是基于光學(xué)、電子技術(shù)、原子物理學(xué)、量子力學(xué)等學(xué)科，在信息、控制和系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的綜合技術(shù)，而且它們的發(fā)展也一定會給印刷包裝工業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。