CN112192960B - 自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法。自动纠偏印刷方法，包括以下步骤：步骤S1，一次初印：纠偏系统自主执行自主校验方法，以使得所述纠偏系统的基准参考系被校准，所述纠偏系统的所述基准参考系被校准后执行一次印刷流程，以获得一次初印的印刷结果。本发明公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，在正式开始批量印刷前，依序交替安排三轮次试印和相应的三轮次纠偏，在经校准的基准参考系的基础上，使得成像系统等重要部件的参考坐标系的偏差量在允许的误差范围内，尽可能提高纠偏效果。

Description

自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法

技术领域

本发明属于印刷自动化控制领域，具体涉及一种自动纠偏印刷装置和一种自动纠偏印刷方法。

背景技术

公开号为CN101722720A，主题名称为自动在线印刷机的发明专利申请，其技术方案公开了“用于自动印刷基板，其包括机架和用于放置基板的支承部，支承部设于机架上方，所述的机架上设有：1)、印刷系统，该印刷系统通过钢刀在丝网上铺料，胶刀在基板上印刷图案；2)、三维纠偏系统，该三维纠偏系统用于调节图案的X、Y和α角；3)、升降系统，该升降系统用于使设备整体上部上下升降，并用于调节印刷的Gap值；4)、定位机构，该定位机构采用点锥面定位，保证印刷图案的一致性；所述的机架上还设有摄像头，该摄像头设置在摄像头安装板，摄像头安装板固定安装于印刷系统上，摄像头是用于操作人员在控制台的电脑上即可实时观察基板的印刷情况，而无需专门站立在印刷系统旁边监督查看”。

然而，在印刷自动化控制领域，以上述发明专利申请为例，尽管进一步公开了“当待印刷PCB板经由传送带传送到模板下方时，所述视觉装置通过活动支架移动到待印刷PCB板和模板之间，然后通过CCD摄像头上下拍摄模板标记点以及待印刷PCB板标记点的图像，然后将该图像信号传送给主控单元进行分析，主控单元计算出所述微调平台的驱动量，通过X轴驱动电机和Y轴驱动电机进行重新定位调整，操作人员也可以通过显示器更加直观的观察待印刷PCB板的位置偏差”这一总体构思，但是上述发明专利申请公开的技术方案，忽视了三维纠偏系统的参考坐标系与印刷系统的参考坐标系以及定位机构的参考坐标系之间的一致性问题。具体地，换而言之，与上述发明专利申请类似，现有的自动印刷机，通常默认将三维纠偏系统的参考坐标系视为无需校准的绝对化的坐标系，同时等同于印刷系统的参考坐标系，同时默认将三维纠偏系统的参考坐标系等同于定位机构、升降机构等其他部件的参考坐标系，进而得出，如果可以校准三维纠偏系统的参考坐标系，即可同步校准印刷系统等其他部件。事实上，自动印刷机，特别是丝网印刷机，不存在绝对化的坐标系，如果未标定作为基准的基准坐标系，其他任何部件的参考坐标系(这些参考坐标系都不是绝对坐标系，而是相对坐标系)都无法实现精准标定，因此需要予以进一步改进。

发明内容

本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种自动纠偏印刷装置和一种自动纠偏印刷方法。

本发明专利申请公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，其主要目的在于，优选安排纠偏系统的自主校验逻辑，以确保纠偏系统的基准参考系无偏差。

本发明专利申请公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，其另一目的在于，在正式开始批量印刷前，依序交替安排三轮次试印和相应的三轮次纠偏，在经校准的基准参考系的基础上，使得成像系统等重要部件的参考坐标系的偏差量在允许的误差范围内(本发明专利申请不追求消除绝对误差)，尽可能提高纠偏效果。

本发明专利申请公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，其另一目的在于，巧妙地利用多个尚未被校准的重要部件之间的联动作用，逐步使得各个重要部件依次得到校准，以最终实现整机纠偏的效果。

本发明专利申请公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，其另一目的在于，依次执行一次初印、一次纠偏、二次试印、二次纠偏、三次定印、三次纠偏，使得成像系统等重要部件的参考坐标系的偏差量在允许的误差范围内(本发明专利申请不追求消除绝对误差)，尽可能提高纠偏效果。

本发明采用以下技术方案，所述自动纠偏印刷方法，包括以下步骤：

步骤S1，一次初印：纠偏系统自主执行自主校验方法，以使得所述纠偏系统的基准参考系被校准，所述纠偏系统的所述基准参考系被校准后执行一次印刷流程，以获得一次初印的印刷结果；

步骤S2，一次纠偏：成像系统调用所述纠偏系统，以使得所述成像系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述成像系统的所述参考坐标系被校准后执行一次印刷流程，以获得一次纠偏的印刷结果；

步骤S3，二次试印：所述纠偏系统自主执行所述自主校验方法，以使得所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述纠偏系统的所述基准参考系被校准后执行一次印刷流程，以获得二次试印的印刷结果；

步骤S4，二次纠偏：驱动系统调用所述纠偏系统，以使得所述驱动系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述驱动系统的所述参考坐标系被校准后执行一次印刷流程，以获得二次纠偏的印刷结果；

步骤S5，三次定印：所述纠偏系统自主执行所述自主校验方法，以使得所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述纠偏系统的所述基准参考系被校准后执行一次印刷流程，以获得三次定印的印刷结果；

步骤S6，三次纠偏：印刷系统调用所述纠偏系统，以使得所述印刷系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述印刷系统的所述参考坐标系被校准后执行一次印刷流程，以获得三次纠偏的印刷结果；

步骤S7：综合由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的全部印刷结果，以获得综合纠偏评价结果，当且仅当所述综合纠偏评价结果满足预设的纠偏条件时完成整机纠偏，否则重复执行步骤S1。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S7具体实施为以下步骤：

步骤S7.1：依次获取由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的各个印刷结果；

步骤S7.2：将步骤S1至步骤S6中各个步骤获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点依次比较，以依次获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点之间的偏离程度量化值；

步骤S7.3：当且仅当至少一个所述偏离程度量化值低于预设的偏离程度量化阈值时完成整机纠偏，否则重复执行步骤S1。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S7.3中，所述偏离程度量化值的数量为2个。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S7具体实施为以下步骤：

步骤S7.1：依次获取由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的各个印刷结果；

步骤S7.2：将步骤S1至步骤S6中各个步骤获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点依次比较，以依次获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点之间的偏离程度量化值；

步骤S7.3：根据各个偏离程度量化值绘制偏离程度拟合曲线，当且仅当所述偏离程度拟合曲线的拟合段落入预设的偏离程度拟合曲线允许区间时完成整机纠偏，否则重复执行步骤S1。

本发明专利申请还公开了一种自动纠偏印刷装置，用于实施如以上任一项技术方案公开的自动纠偏印刷方法的步骤。

本发明公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，其有益效果在于，在正式开始批量印刷前，依序交替安排三轮次试印和相应的三轮次纠偏，在经校准的基准参考系的基础上，使得成像系统等重要部件的参考坐标系的偏差量在允许的误差范围内(本发明专利申请不追求消除绝对误差)，尽可能提高纠偏效果。

具体实施方式

本发明公开了一种自动纠偏印刷装置和一种自动纠偏印刷方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

值得一提的是，本发明各个实施例可能涉及的“纠偏”、“纠正”、“校准”为同一概念，不再区分。

优选实施例。

优选地，所述自动纠偏印刷方法，包括以下步骤：

步骤S1，一次初印：纠偏系统自主执行自主校验方法，以使得所述纠偏系统的基准参考系被校准，所述纠偏系统的所述基准参考系(在本轮次的一次初印过程中)被校准后(通过调用印刷系统)执行一次(全流程属于第一次，完整的)印刷流程，以获得一次初印的印刷结果(由于此时纠偏尚未完成，此次的印刷结果大概率不精确，但本方法恰好需要借助这些不精确的印刷结果，换而言之在一定程度上克服了传统的单独追求高精度印刷结果而排斥获得低精度印刷结果的技术偏见)；

步骤S2，一次纠偏：成像系统调用所述纠偏系统(经步骤S1纠偏后的纠偏系统，本步骤下同)，以使得所述成像系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述成像系统的所述参考坐标系(在本轮次的一次纠偏过程中)被校准后(通过调用印刷系统等)执行一次(全流程属于第二次，完整的)印刷流程，以获得一次纠偏的印刷结果(由于此时纠偏尚未完成，此次的印刷结果大概率不精确，但本发明恰好需要借助这些不精确的印刷结果，换而言之在一定程度上克服了传统的单独追求高精度印刷结果而排斥获得低精度印刷结果的技术偏见)；

步骤S3，二次试印：所述纠偏系统自主执行所述自主校验方法，以使得所述纠偏系统的所述基准参考系被校准(由于纠偏系统的精准度非常重要，一旦出现偏差将产生连锁反应导致其他的各个重要部件的精准度均出现偏差，因此需要二次校准)，所述纠偏系统的所述基准参考系(在本轮次的二次试印过程中)被校准后(通过调用印刷系统等)执行一次(全流程属于第三次，完整的)印刷流程，以获得二次试印的印刷结果(由于此时纠偏尚未完成，此次的印刷结果大概率不精确，但本发明恰好需要借助这些不精确的印刷结果，换而言之在一定程度上克服了传统的单独追求高精度印刷结果而排斥获得低精度印刷结果的技术偏见)；

步骤S4，二次纠偏：驱动系统调用所述纠偏系统(经步骤S3纠偏后的纠偏系统，本步骤下同)，以使得所述驱动系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述驱动系统的所述参考坐标系(在本轮次的二次纠偏过程中)被校准后(通过调用印刷系统等)执行一次(全流程属于第四次，完整的)印刷流程，以获得二次纠偏的印刷结果(由于此时纠偏尚未完成，此次的印刷结果大概率不精确，但本发明恰好需要借助这些不精确的印刷结果，换而言之在一定程度上克服了传统的单独追求高精度印刷结果而排斥获得低精度印刷结果的技术偏见)；

步骤S5，三次定印，所述纠偏系统自主执行所述自主校验方法，以使得所述纠偏系统的所述基准参考系被校准(由于纠偏系统的精准度非常重要，一旦出现偏差将产生连锁反应导致其他的各个重要部件的精准度均出现偏差，因此需要三次校准)，所述纠偏系统的所述基准参考系(在本轮次的三次定印过程中)被校准后(通过调用印刷系统等)执行一次(全流程属于第五次，完整的)印刷流程，以获得三次定印的印刷结果(由于此时纠偏尚未完成，此次的印刷结果有可能尚不精确，本发明恰好需要借助这些不精确的印刷结果，换而言之在一定程度上克服了传统的单独追求高精度印刷结果而排斥获得低精度印刷结果的技术偏见)；

步骤S6，三次纠偏：印刷系统调用所述纠偏系统(经步骤S5纠偏后的纠偏系统，本步骤下同)，以使得所述印刷系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述印刷系统的所述参考坐标系(在本轮次的三次纠偏过程中)被校准后(通过调用印刷系统等)执行一次(全流程属于第六次，完整的)印刷流程，以获得三次纠偏的印刷结果(由于此时纠偏尚未完成，此次的印刷结果有可能不精确，但本发明恰好需要借助这些不精确的印刷结果，换而言之在一定程度上克服了传统的单独追求高精度印刷结果而排斥获得低精度印刷结果的技术偏见)；

步骤S7：综合由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的全部印刷结果(一次初印的印刷结果、一次纠偏的印刷结果、二次试印的印刷结果、二次纠偏的印刷结果、三次定印的印刷结果、三次纠偏的印刷结果)，以获得综合纠偏评价结果，当且仅当所述综合纠偏评价结果满足预设的纠偏条件时完成整机纠偏(同时结束本方法)，否则重复执行步骤S1。

进一步地，作为本优先实施例的第一个具体实施方式，步骤S7具体实施为以下步骤：

步骤S7.1：依次获取由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的各个印刷结果(一次初印的印刷结果、一次纠偏的印刷结果、二次试印的印刷结果、二次纠偏的印刷结果、三次定印的印刷结果、三次纠偏的印刷结果)；

步骤S7.2：将步骤S1至步骤S6中各个步骤获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点(采用同一套独立的标定点，独立的标定点不由本自动纠偏印刷装置印制得到，而是由第三方提供，例如质量检验检疫局、标准化委员会等)依次比较，以依次获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点之间的偏离程度量化值；

步骤S7.3：当且仅当至少一个所述偏离程度量化值低于预设的偏离程度量化阈值时完成整机纠偏(同时结束本方法)，否则重复执行步骤S1。

其中，步骤S7.3中，所述偏离程度量化值的数量优选为2个。

进一步地，作为本优选实施例的第二个具体实施方式，步骤S7具体实施为以下步骤：

步骤S7.1：依次获取由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的各个印刷结果(一次初印的印刷结果、一次纠偏的印刷结果、二次试印的印刷结果、二次纠偏的印刷结果、三次定印的印刷结果、三次纠偏的印刷结果)；

步骤S7.2：将步骤S1至步骤S6中各个步骤获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点(采用同一套独立的标定点，独立的标定点不由本自动纠偏印刷装置印制得到，而是由第三方提供，例如质量检验检疫局、标准化委员会等)依次比较，以依次获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点之间的偏离程度量化值；

步骤S7.3：根据各个偏离程度量化值绘制偏离程度拟合曲线，当且仅当所述偏离程度拟合曲线的拟合段(该拟合段特指由在先的若干个偏离程度量化值拟合生成预估未来偏离程度走向的预估曲线区间，而不是由在先的若干个偏离层度量化值自身组成的据实曲线区间)落入预设的偏离程度拟合曲线允许区间时完成整机纠偏(同时结束本方法)，否则重复执行步骤S1。

值得一提的是，本优选实施例还公开了一种自动纠偏印刷装置，用于实施本优选实施例的以上任一种技术方案公开的所述自动纠偏印刷方法的步骤。

值得一提的是，本优选实施例公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，优选安排纠偏系统的自主校验逻辑，以确保纠偏系统的基准参考系无偏差。

值得一提的是，本优选实施例公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，在正式开始批量印刷前，依序交替安排三轮次试印和相应的三轮次纠偏，在经校准的基准参考系的基础上，使得成像系统等重要部件的参考坐标系的偏差量在允许的误差范围内(本发明专利申请不追求消除绝对误差)，尽可能提高纠偏效果。

值得一提的是，本优选实施例公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，巧妙地利用多个尚未被校准的重要部件之间的联动作用，逐步使得各个重要部件依次得到校准，以最终实现整机纠偏的效果。

值得一提的是，本优选实施例公开的自动纠偏印刷装置与自动纠偏印刷方法，依次执行一次初印、一次纠偏、二次试印、二次纠偏、三次定印、三次纠偏，使得成像系统等重要部件的参考坐标系的偏差量在允许的误差范围内(本发明专利申请不追求消除绝对误差)，尽可能提高纠偏效果。

值得一提的是，本发明专利申请涉及的纠偏系统的自主校验方法、偏离程度拟合曲线的具体拟合函数等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种自动纠偏印刷方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，一次初印：纠偏系统自主执行自主校验方法，以使得所述纠偏系统的基准参考系被校准，所述纠偏系统的所述基准参考系被校准后执行一次印刷流程，以获得一次初印的印刷结果；

步骤S2，一次纠偏：成像系统调用所述纠偏系统，以使得所述成像系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述成像系统的所述参考坐标系被校准后执行一次印刷流程，以获得一次纠偏的印刷结果；

步骤S3，二次试印：所述纠偏系统自主执行所述自主校验方法，以使得所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述纠偏系统的所述基准参考系被校准后执行一次印刷流程，以获得二次试印的印刷结果；

步骤S4，二次纠偏：驱动系统调用所述纠偏系统，以使得所述驱动系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述驱动系统的所述参考坐标系被校准后执行一次印刷流程，以获得二次纠偏的印刷结果；

步骤S5，三次定印：所述纠偏系统自主执行所述自主校验方法，以使得所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述纠偏系统的所述基准参考系被校准后执行一次印刷流程，以获得三次定印的印刷结果；

步骤S6，三次纠偏：印刷系统调用所述纠偏系统，以使得所述印刷系统的参考坐标系相对于所述纠偏系统的所述基准参考系被校准，所述印刷系统的所述参考坐标系被校准后执行一次印刷流程，以获得三次纠偏的印刷结果；

步骤S7：综合由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的全部印刷结果，以获得综合纠偏评价结果，当且仅当所述综合纠偏评价结果满足预设的纠偏条件时完成整机纠偏，否则重复执行步骤S1；

步骤S7具体实施为以下步骤：

步骤S7.1：依次获取由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的各个印刷结果；

步骤S7.2：将步骤S1至步骤S6中各个步骤获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点依次比较，以依次获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点之间的偏离程度量化值；

步骤S7.3：当且仅当至少一个所述偏离程度量化值低于预设的偏离程度量化阈值时完成整机纠偏，否则重复执行步骤S1，步骤S7.3中，所述偏离程度量化值的数量为2个；

或者步骤S7具体实施为以下步骤：

步骤S7.1：依次获取由步骤S1至步骤S6中各个步骤获得的各个印刷结果；

步骤S7.2：将步骤S1至步骤S6中各个步骤获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点依次比较，以依次获得各个印刷结果的参考印刷点与独立的标定点之间的偏离程度量化值；

步骤S7.3：根据各个偏离程度量化值绘制偏离程度拟合曲线，当且仅当所述偏离程度拟合曲线的拟合段落入预设的偏离程度拟合曲线允许区间时完成整机纠偏，否则重复执行步骤S1。