CN108663910A - 一种智能丝网制版机及制版方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能丝网制版机及制版方法，采用DMD光学微镜调制技术，使DMD驱动板从主机下载丝印图像的一列图像；主控器一驱动Y轴电机向下行进，Y轴电机每行进一个像素长度，主控器一同时反馈同步差分脉冲至主控器二和DMD驱动板；DMD驱动板每收到一个脉冲后滚动显示一行像素；主控器二每收到一个脉冲后，根据动态聚焦实时调节激光成像系统与丝网版之间的距离；Y轴电机行进完成后，主控器一驱动X轴电机行进一列图像的宽度距离，并返回至第二列图像的起始位置。本发明舍弃了传统的菲林片制版技术，在激光光学成像技术的基础上，结合跟随式动态聚焦技术，数控方式的路径控制技术等，提升了制版效率的同时，实现了激光成像和丝印制版的高精度匹配。

Description

一种智能丝网制版机及制版方法

技术领域

本发明涉及丝网印刷制版技术领域，更具体的说是涉及一种智能丝网制版机及制版方法。

背景技术

丝网印刷简称丝印，在印刷时，通过一定的压力使油墨通过孔版的孔眼转移到承印物上，形成图象或文字。目前传统的丝网制版技术是通过晒板机使用菲林进行制版。具体解决解决办法是借用胶印把加工图像通过多模激光打在菲林片上，菲林片通过药水浸泡清洗，把图像显现出来，类似胶卷相机，有图的菲林为黑色，无图的为白色，而后把有图像的菲林按生产位置要求贴到刷好丝网胶的丝网版上，通过晒版机曝光几分钟，被遮挡的光下面的丝网胶不发生固化化学反应，不被遮挡的丝网胶发生固化反应，再经过冲洗显影，烘干，烘干后的丝网版固定到丝网印刷机上开始生产打样制成成品。

此制版工艺存在以下几点缺陷：

第一、污染严重：并且CTP用的菲林片污染严重，重复浪费率太高。某些城市开始明令禁止使用菲林片工艺，因为菲林片含有过高的有害重金属对环境污染非常严重，会直接危害长期接触使用者的身体健康。

第二、制版效率低下：传统丝网印刷制版过程需首先经CTP制版制作图案底片，这就需要一个CTP去配合做完中转的介质，这样就需要两台设备去配合，一个是CTP制版机，一个是晒版机。CTP属于胶印的工艺，被借用到丝印，这样导致跨部门工艺的协同，导致丝印工人既要去做丝印的印刷，还要去协同胶印的人员配合，使其企业在管理上很难协调，导致流程上工序繁琐，机制版工艺周期较长，制版效率低下，也不利于制造数字化智能化的推进。

第三、成本高昂：单张菲林成本都在一百元以上，一般印刷厂一年的消耗量都在十几万张甚至几十万张导致成本过于高昂。

因此，如何提供一种制版效率高、实现高精度成像制版的激光智能制版机及制版方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种智能丝网制版机及制版方法，结构一体化设计，舍弃了传统的菲林片制版技术，采用激光直接制版方式，提升制版效率的同时，可实现激光成像和丝印制版的高精度匹配。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：包括：主机、X轴电机、Y轴电机、印版控制系统和激光成像系统；

所述X轴电机和所述Y轴电机带动所述激光成像系统分别沿X轴轨道和Y轴轨道移动；

所述激光成像系统用于对丝网版进行曝光制版，包括激光器，以及控制所述激光器光束投射方向的DMD光学微镜阵列；

所述印版控制系统包括与所述主机连接的主控器一、主控器二和DMD驱动板；

所述DMD驱动板用于接收主机发送的丝印图像，并根据丝印图像控制所述DMD光学微镜阵列的翻转；

所述主控器一用于向所述Y轴电机发送丝印图像纵向像素的总长度脉冲数，并驱动Y轴电机沿Y轴轨道向下行进，所述主控器一每驱动Y轴电机行进一个像素长度，反馈一个同步差分脉冲给所述主控器二和所述DMD驱动板；所述主控器一还向所述X轴电机发送一列图像的宽度脉冲数；

所述主控器二用于根据投影镜头动态聚焦的焦距实时调节所述激光成像系统与丝网版之间的距离。

优选地，所述主控器二控制Z轴电机沿Z轴轨道移动，对投影镜头进行焦距微调。

优选地，所述主控器一控制Y轴电机沿Y轴轨道向上回到丝印图像第二列图像的起始位置。

优选地，所述激光器发出的光束经所述光学镜头处理后折射至所述DMD光学微镜阵列；所述DMD光学微镜阵列根据丝印图像折射所述激光器光束至投影透镜进行曝光制版。

优选地，所述所述印版控制系统还包括主控器三，所述主控器三与所述主机连接，用于制版机的辅助控制。

本发明提供的智能丝网制版机采用多主控联合控制方案，分别控制激光成像系统相对丝网版的行进距离和焦距调节，并且通过反向同步差分脉冲反馈方式，保证了电机行进距离与DMD光学微镜阵列激光成像滚动像素数量的一致性。并且，按照同步差分脉冲间隔对投影透镜进行实时对焦调整，有效提升了制版精度和准确度。

本发明还提供了一种智能丝网制版方法，包括如下步骤：

步骤一，主机根据丝印图像生成路径文件与图像数据流；

步骤二，所述主机向所述DMD驱动板发送图像数据流指令，所述DMD驱动板下载一列图像，同时所述主机控制投影透镜聚焦；

步骤三，主控器一驱动所述Y轴电机沿Y轴轨道向下行进，所述Y轴电机每行进一个像素长度，所述主控器一同时反馈同步差分脉冲至所述主控器二和所述DMD驱动板；

步骤四，所述DMD驱动板每收到一个脉冲后控制DMD光学微镜阵列滚动显示一行像素；所述主控器二每收到一个脉冲后，根据投影镜头动态聚焦的焦距实时驱动Z轴电机调节所述激光成像系统与丝网版之间的距离，直到所述Y轴电机沿所述Y轴轨道行进完成，DMD光学微镜阵列停止显示；

步骤五，所述主控器一驱动所述X轴电机沿X轴轨道向丝网版另一侧行进一列图像的宽度距离，并驱动Y轴电机沿Y轴轨道向上回到丝印图像第二列图像的起始位置；

步骤六，所述主机控制DMD驱动板下载第二列图像。

优选地，所述步骤三包括：

主控器一根据所述路径文件向Y轴电机发送丝印图像纵向像素的总长度脉冲数；

所述Y轴电机在脉冲驱动下沿Y轴轨道向下行进；

所述Y轴电机每行进一个像素长度，主控器一同时反馈同步差分脉冲至所述主控器二和所述DMD驱动板。

优选地，所述步骤五包括：

所述主控器一根据所述路径文件向所述X轴电机发送一列图像的宽度脉冲数；

所述X轴电机在脉冲驱动下沿X轴轨道向丝网版另一侧行进一列图像的宽度距离；

所述主控器一根据所述路径文件发送丝印图像纵向像素的总长度脉冲数；

Y轴电机沿Y轴轨道向上回到丝印图像第二列图像的起始位置。

经由上述的技术方案可知，本发明提供一种制版效率高、实现高精度成像制版的激光智能制版方法。具体有益效果如下：

1、简化工艺。本发明为激光成像直接制版，省去菲林片晒版的环节，实现无菲林制版。

2、控制简单，制版效率高。制版过程仅需在主机导入丝印图像，即可自动获取生成路径，并且多个电机控制激光成像系统投射扫描路径切换流畅，智能化高；在投射扫描的同时利用同一同步差分脉冲反馈信号即可实现透射镜头的实时调焦过程，简化了控制工艺，进而提升了制版效率。

3、精度高。通过丝印图案获取投射扫描对应的像素数，以此为基础确定驱动电机行进脉冲数，可以有效把握打印的具体位置，并且以Y轴电机行进单位像素为判断条件向控制调焦的主控器二和控制激光成像的DMD驱动板反馈脉冲控制信号，该方式有效避免了成像和制版在时间或空间上的错位，保证了制版控制精度。

4、更加环保。本发明由于不需要使用菲林片，因此工艺过程不会对环境造成污染，属于绿色制版工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明智能丝网制版机的结构主视图一；

图2附图为本发明智能丝网制版机的结构主视图二；

图3附图为本发明智能丝网制版机的轴侧图；

图4附图为本发明智能丝网制版机的工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-3，公开了本发明智能丝网制版机的结构主视图。本发明提供的智能丝网制版机，采用大理石机械立式平台，运用激光光学成像技术，DMD光学微镜调制技术，跟随式动态聚焦技术，数控方式的路径控制技术，可以实现高精度的智能丝网直接制版工艺，该工艺的具体方法如下：

主机101作为制版控制终端，设置在智能丝网制版机的一侧，可直接导入印刷模板，提取印刷模板中的丝印图像，根据丝印图像生成路径文件与图像数据流。开始打印时，主机101向DMD驱动板发送图像数据流指令，把缓存的单列图像下载到DMD驱动板的内存里，同时向主控器二发送聚焦指令控制投影透镜开始聚焦。

具体的，对DMD驱动板的驱动方式加以说明，DMD驱动板接收到图像下载指令，下载单列图像的数据流到DMD驱动板的内存里，DMD驱动板收到开始显示指令后收到差分脉冲开始同步滚动一行像素，否则即使有脉冲也不同步滚动，DMD驱动板接收到停止显示指令后，即使收到脉冲也不滚动显示。

对本发明的激光成像系统401加以说明，激光成像系统401包括激光器、光学透镜、DMD光学微镜阵列以及投影透镜。激光器发出的光束经光学镜头的散光，矫正，滤波等处理后通过棱镜折射至DMD光学微镜阵列；DMD光学微镜阵列根据丝印图像折射激光器光束至投影透镜进行曝光制版。其中，DMD微镜阵列上每个微镜单元为一个图像的像素点，通过控制DMD的微镜阵列上每个微镜单元±12°翻转，有图像的微镜把光反射到边上，无图像的微镜把光反射到投影镜头里，投影镜头直接照射在涂好丝网胶的丝网版10上，有光的地方丝网胶发生固化化学反应，无光的地方则不发生反应，全部照射完成后，经过冲洗显影，发生固化反应的胶留下，无反应的胶被冲洗掉，制版就完成了，整个控制实现全自动打印执行操作极为简单，此制版为激光成像直接制版，省去了CTP制版(电脑直接制版)菲林片的中间环节。大大提高整体的工艺流程的效率，而且降低了菲林片的成本。

聚焦完成后，主机101向主控器二发送同步伴随聚焦指令，并且DMD驱动板控制DMD光学微镜阵列开始显示，而后主控器一根据路径文件向Y轴电机发送丝印图像纵向像素的总长度脉冲数，并驱动Y轴电机沿Y轴轨道301向下行进，丝印图像纵向像素的总长度脉冲数即确定了Y轴目标位移量，主控器一每驱动Y轴电机行进一个像素长度，同时反馈一个同步差分脉冲给主控器二和DMD驱动板。

DMD驱动板每收到一个脉冲后滚动显示一行像素；主控器二每收到一个脉冲后，根据投影镜头动态聚焦的焦距实时控制Z轴电机调节激光成像系统401与丝网版10之间的距离，直到Y轴电机沿Y轴轨道301行进完成。主控器二还连接激光位移传感器，用于实时检测激光成像系统401与丝网版10之间的距离，通过检测距离值和投影镜头动态焦距计算得到Z轴电机调节的距离值，满足投影镜头实施聚焦在丝网版10上。

Y轴电机沿Y轴轨道301行进完成后，主机101向DMD驱动板发送停止显示指令，向主控器二发送停止伴随聚焦指令，此时，主控器一根据路径文件向X轴电机发送一列图像的宽度脉冲数；X轴电机在脉冲驱动下沿X轴轨道201向丝网版10另一侧行进一列图像的宽度距离，该宽度距离即为X轴目标位移量；主控器一根据路径文件发送丝印图像纵向像素的总长度脉冲数；Y轴电机沿Y轴轨道301向上回到丝印图像第二列图像的起始位置。同时主机101向DMD驱动板下载下一列的图像数据流指令，并下载第二列图像。图像下载完并且Y轴到达图像起始位置后，主机101重新向主控器二发送修正焦距指令，然后向主控器二发送同步伴随聚焦指令，DMD驱动板再次控制DMD光学微镜阵列开始显示。主控器一根据路径文件发送第二列丝印图像纵向像素的总长度脉冲数，往复直到结束。

该实施例中X轴电机、Y轴电机和Z轴电机采用直线电机，配合光栅尺检测直线位移量，其测量输出的信号为数字脉冲，持续向印版控制系统反馈位置信号，其中，主控器一和主控器二分别对X轴电机、Y轴电机实时比对目标位移量与反馈位移量之间是否满足误差范围要求，进一步保证制版精度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种智能丝网制版机，其特征在于，包括：主机、X轴电机、Y轴电机、印版控制系统和激光成像系统；

所述X轴电机和所述Y轴电机带动所述激光成像系统分别沿X轴轨道和Y轴轨道移动；

所述激光成像系统用于对丝网版进行曝光制版，包括激光器，以及控制所述激光器光束投射方向的DMD光学微镜阵列；

所述印版控制系统包括与所述主机连接的主控器一、主控器二和DMD驱动板；

所述DMD驱动板用于接收主机发送的丝印图像，并根据丝印图像控制所述DMD光学微镜阵列的翻转；

所述主控器一用于向所述Y轴电机发送丝印图像纵向像素的总长度脉冲数，并驱动Y轴电机沿Y轴轨道向下行进，所述主控器一每驱动Y轴电机行进一个像素长度，反馈一个同步差分脉冲给所述主控器二和所述DMD驱动板；所述主控器一还向所述X轴电机发送一列图像的宽度脉冲数；

所述主控器二用于根据投影镜头动态聚焦的焦距实时调节所述激光成像系统与丝网版之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种智能丝网制版机，其特征在于，所述主控器二控制Z轴电机沿Z轴轨道移动，对投影镜头进行焦距微调。

3.根据权利要求1所述的一种智能丝网制版机，其特征在于，所述主控器一控制Y轴电机沿Y轴轨道向上回到丝印图像第二列图像的起始位置。

4.根据权利要求1所述的一种智能丝网制版机，其特征在于，所述激光器发出的光束经所述光学镜头处理后折射至所述DMD光学微镜阵列；所述DMD光学微镜阵列根据丝印图像折射所述激光器光束至投影透镜进行曝光制版。

5.根据权利要求1所述的一种智能丝网制版机，其特征在于，所述所述印版控制系统还包括主控器三，所述主控器三与所述主机连接，用于制版机的辅助控制。

6.一种智能丝网制版方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，主机根据丝印图像生成路径文件与图像数据流；

步骤二，所述主机向所述DMD驱动板发送图像数据流指令，所述DMD驱动板下载一列图像，同时所述主机控制投影透镜聚焦；

步骤三，主控器一驱动所述Y轴电机沿Y轴轨道向下行进，所述Y轴电机每行进一个像素长度，所述主控器一同时反馈同步差分脉冲至所述主控器二和所述DMD驱动板；

步骤四，所述DMD驱动板每收到一个脉冲后控制DMD光学微镜阵列滚动显示一行像素；所述主控器二每收到一个脉冲后，根据投影镜头动态聚焦的焦距实时驱动Z轴电机调节所述激光成像系统与丝网版之间的距离，直到所述Y轴电机沿所述Y轴轨道行进完成，所述DMD光学微镜阵列停止显示；

步骤五，所述主控器一驱动所述X轴电机沿X轴轨道向丝网版另一侧行进一列图像的宽度距离，并驱动Y轴电机沿Y轴轨道向上回到丝印图像第二列图像的起始位置；

步骤六，所述主机控制DMD驱动板下载第二列图像。

7.根据权利要求5所述一种智能丝网制版方法，其特征在于，所述步骤三包括：

主控器一根据所述路径文件向Y轴电机发送丝印图像纵向像素的总长度脉冲数；

所述Y轴电机在脉冲驱动下沿Y轴轨道向下行进；

所述Y轴电机每行进一个像素长度，主控器一同时反馈同步差分脉冲至所述主控器二和所述DMD驱动板。

8.根据权利要求5所述一种智能丝网制版方法，其特征在于，所述步骤五包括：

所述主控器一根据所述路径文件向所述X轴电机发送一列图像的宽度脉冲数；

所述X轴电机在脉冲驱动下沿X轴轨道向丝网版另一侧行进一列图像的宽度距离；

所述主控器一根据所述路径文件发送丝印图像纵向像素的总长度脉冲数；

Y轴电机沿Y轴轨道向上回到丝印图像第二列图像的起始位置。