专利名称：墨色控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及印刷机领域，尤其是涉及一种墨色控制系统及其控制方法。
背景技术：
目前，在印刷过程中，墨量控制是靠人工完成的，这对印刷质量的稳定性、印刷速度的进一步提高以及印刷过程的进一步自动化都很不利。人工控制墨量的一个缺点是工作效率低，由于影响印刷机墨量的因素较多，调节环节也多，人工无法精确判断，只能边调边试。在墨色变化频繁的时候，往往需要两三个人一起进行监测和调节。人工控制墨量的另一个缺点是由于主观因素导致各个机台以及不同人员之间调整的墨量大小和调节方式不同，导致印刷品的颜色一致性较差。且由于人工调节对工人的经验要求高，工人的心理负担和劳动强度都较大。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种可实现自动化调节印刷品墨色的墨色控制系统。本发明的另一个目的在于提出一种上述墨色控制系统的控制方法。根据本发明第一方面实施例的墨色控制系统，包括墨色测量装置，所述墨色测量装置用于摄取印刷品的图像；运算器，所述运算器与所述墨色测量装置相连用于接收所述印刷品的图像数据并进行色度变换，所述运算器计算变换后的色度与预定色度的色差以及色差的均值误差；和墨色控制装置，所述墨色控制装置与所述运算器相连用于根据所述色差的均值误差以及所述色差改变供墨量。根据本发明实施例的墨色控制系统，首先，墨色测量装置可摄取印刷品的图像，然后，运算器接收检测到的印刷品的图像数据并进行色度变换且计算出变换后的色度与预定色度的色差以及所述色差的均值误差，最后墨色控制装置根据所述色差的均值误差与所述色差控制印刷机进行自动调墨，从而可自动调整印刷品的墨色，克服了人工调节墨量的波动性和主观性，使印刷品墨色趋于稳定，保证了印刷品的一致性和提高了印刷品的出厂质量。另外，根据本发明上述实施例的墨色控制系统还可以具有如下附加的技术特征具体地，所述墨色测量装置包括光源，所述光源用于向所述印刷品提供照明；和相机，所述相机用于摄取所述印刷品的图像。从而该墨色测量装置具有结构简单和使用方便的优点。进一步地，所述相机为多个，多个所述相机间隔开地设置且相邻的两个所述相机具有重复摄像范围。从而保证了摄取的印刷品图像的完整性，避免出现漏拍的现象。在本发明的一些实施例中，所述墨色控制装置包括可编程控制器，所述可编程控制器与所述运算器相连用于接收所述色差的均值误差且将所述色差的均值误差转换为直流信号，其中所述可编程控制器适于与墨斗辊相连以便控制所述墨斗辊。由此，该墨色控制装置具有使用方便、可靠性高、抗干扰强度强、安装方便和故障率低等优点。在本发明的进一步实施例中，所述墨色控制装置还包括中央处理器，所述中央处理器与所述运算器相连用于接收所述色差并计算出控制数据组；第一数模变换器，所述第一数模变换器与所述中央处理器相连用于将所述控制数据组转变为交流控制信号组；多个墨刀电机组，每个所述墨刀电机组均包括多个墨刀电机，多个所述墨刀电机适于分别对应地与多个墨刀相连；和多个控制驱动电路，每个所述控制驱动电路均与所述第一数模变换器相连用于接收所述交流控制信号组，所述多个控制驱动电路分别对应地与所述多个墨刀电机组相连以便驱动每个所述墨刀电机组的每个所述墨刀电机转动。从而可改变墨刀的出墨开口大小，进而可通过细微的改变印刷品的局部墨量而改变印刷品的局部色差。进一步地，所述墨色控制装置还包括多个减速器，多个所述减速器分别对应地与多个所述墨刀电机相连且多个所述减速器适于分别对应地与多个所述墨刀相连。从而可更细致的控制墨刀的出墨开口大小，使得印刷品上的局部墨量可得到更细微的控制。在本发明的一些实施例中，所述墨色控制装置还包括墨池电位器，所述墨池电位器与多个所述墨刀电机的驱动轴相连用于测量多个所述墨刀电机的驱动轴的转动角度并输出所述转动角度的电信号；和第二数模变换器，所述第二数模变换器分别与所述墨池电位器和多个所述控制驱动电路相连。从而可进一步细致的控制墨刀的出墨开口大小，使得印刷品上的局部墨量可得到精确的控制。根据本发明第二方面实施例的墨色控制系统的控制方法，其中墨色控制系统为根据本发明第一方面实施例的墨色控制系统，包括:A)利用所述墨色测量装置摄取印刷品的图像，然后所述墨色测量装置将所述印刷品的图像数据传输给所述运算器；B)所述运算器接收所述印刷品的图像数据且所述运算器将所述印刷品的多个位置点的红绿蓝色度转变为国际标准色度和青洋红黄黑色度，然后所述运算器计算每个所述位置点的国际标准色度和青洋红黄黑色度与所述预定色度的色差以及所述色差的均值误差；和C)当所述色差的均值误差大于第一阈值时，所述运算器将所述色差的均值误差传输给所述墨色控制装置，所述墨色控制装置根据所述色差的均值误差改变供墨量，当所述色差的均值误差不大于第一阈值且一部分所述位置点的色差大于第二阈值时，所述运算器将一部分所述位置点的色差传输给所述墨色控制装置，所述墨色控制装置根据一部分所述位置点的色差改变供墨量。在本发明的一些实施例中，所述步骤C)还包括当所述色差的均值误差不大于所述第一阈值且一部分所述位置点的色差大于所述第二阈值时，所述中央处理器接收一部分所述位置点的色差并计算出控制数据组；所述第一数模变换器将所述控制数据组转变为交流控制信号组，多个所述控制驱动电路接收所述交流控制信号组并根据所述交流控制信号组控制多个所述墨刀电机的驱动轴的转动角度以便改变墨刀的出墨开口的大小。从而可通过控制墨刀的出墨开口的大小调整该至少一部分位置点的色差。在本发明的进一步实施例中，所述步骤C)还包括利用所述墨池电位器测量多个所述墨刀电机的驱动轴的转动角度并输出所述转动角度的电信号，所述第二数模变换器将所述转动角度的电信号转换成模拟信号并将所述模拟信号反馈到相应的所述控制驱动电路，所述控制驱动电路根据所述模拟信号控制相应的多个所述墨刀电机的驱动轴的转动角度。从而可进一步细致的控制墨刀的出墨开口大小，使得印刷品上的局部墨量可得到精确的控制。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1是根据本发明实施例的墨色控制系统的连接关系的示意图；图2是根据本发明实施例的墨色控制系统的控制方法的流程图；和图3为根据本发明实施例的墨色控制系统中的多个相机摄取图像时的光学原理图。附图标记墨色控制系统100、墨色测量装置1、光源10、相机11、墨色控制装置2、可编程控制器21、中央处理器22、第一数模变换器23、墨刀电机24、控制驱动电路25、减速器26、墨池电位器27、第二数模变换器28、印刷机200、墨斗辊3、墨刀4、墨池5、运算器6、印刷品300
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的一种墨色控制系统100，墨色控制系统100可以设在印刷机200旁边，且墨色控制系统100可以与印刷机200相连用于控制印刷机200印制的印刷品的墨色。其中，印刷机的工作原理为先将要印刷的文字和图像制成印版，装在印刷机上，然后由人工或印刷机把墨涂敷于印版上有文字和图像的地方，再直接或间接地转印到纸或其他承印物(如纺织品、金属板、塑胶、皮革、木板、玻璃和陶瓷)上，从而复制出与印版相同的印刷品。具体地，印刷机200中的每一种颜色的印刷组均包括印版滚筒、橡皮滚筒、传墨辊、墨斗辊3、多个墨刀4和墨池5等，墨斗辊3和墨刀4位于墨池5内，墨刀4与墨斗辊3之间间隔预定距离以形成墨刀4的出墨开口，从而使得墨池5内的油墨可传递到墨斗辊3上，印刷机中的各部滚筒之间的连接关系及油墨传输路径等已为本领域技术人员所熟知，这里就不详细描述。在印刷过程中，转印到承印物上的油墨的墨量直接影响了印刷品的印刷质量即影响了印刷品的墨色。其中转印到承印物上的油墨的墨量主要由墨斗辊3的角速度和墨刀4的出墨开口大小决定。根据本发明实施例的墨色控制系统100包括墨色测量装置1、运算器6和墨色控制装置2。墨色测量装置I用于摄取印刷品300的图像。运算器6与墨色测量装置I相连用于接收印刷品300的图像数据并进行色度变换，运算器6计算变换后的色度与预定色度的色差以及色差的均值误差。墨色控制装置2与运算器6相连用于根据所述色差的均值误差以及所述色差改变供墨量。印刷机在印刷过程中，印刷工人每间隔一定时间，对印刷品300 (例如胶印纸张)进行抽样。将抽样的印刷品300放置在墨色控制系统100的墨色测量装置I上，墨色测量装置I开始摄取印刷品300的图像，运算器6接收墨色测量装置I检测到的印刷品300的图像数据并进行色度变换，且运算器6计算变换后的色度与预定色度的色差以及色差的均值误差。然后墨色控制装置2根据所述色差的均值误差以及所述色差控制印刷机进行自动调墨。其中，运算器进行的色度变换是将印刷品300的红绿蓝色度转变为国际标准色度和青洋红黄黑色度，可对印刷品300的所述色差以及所述色差的均值误差进行精确的计算。所述预定色度是指标准印刷品400的国际标准色度和青洋红黄黑色度。具体而言，运算器6计算印刷品300的国际标准色度与标准印刷品400的国际标准色度的色差(即第一色差)以及该色差的均值误差，并计算印刷品300的青洋红黄黑色度与标准印刷品400的青洋红黄黑色度的色差(即第二色差)以及该色差的均值误差。根据本发明实施例的墨色控制系统100，首先，墨色测量装置I可摄取印刷品300的图像，然后，运算器6接收检测到的印刷品300的图像数据并进行色度变换且计算出变换后的色度与预定色度的色差以及所述色差的均值误差，最后墨色控制装置2根据所述色差的均值误差以及所述色差控制印刷机进行自动调墨，从而可自动调整印刷品300的墨色，克服了人工调节墨量的波动性和主观性，使印刷品300墨色趋于稳定，保证了印刷品300的一致性和提高了印刷品300的出厂质量。
具体地，墨色测量装置I可以包括光源10和相机11，其中，光源10用于向印刷品300提供照明，相机11用于摄取印刷品300的图像。从而该墨色测量装置I具有结构简单和使用方便的优点。进一步地，相机11为多个，多个相机11间隔开地设置且相邻的两个相机11具有重复摄像范围。从而保证了摄取的印刷品300图像的完整性，避免出现漏拍的现象。其中，相机11可为C⑶摄像机。如图3所示，在本发明的示例中，相机11为四个CXD摄像机，用于摄取印刷品300的高清晰图像。墨色测量装置I还包括有支架和相机调节机构，多个相机11安装在支架上，并通过相机调节机构调整每个相机11的摄像角度，以保证摄取到清晰、完整的印刷品300图像。光源10为两排线性光源，以提高照明亮度。在本发明的一些示例中，墨色测量装置I还包括用于放置印刷品300的检测平台，光源10和相机11可沿着检测平台的延伸方向移动，在移动的过程中，相机11可摄取到印刷品300的图像。在本发明的一些实施例中，墨色控制装置2包括可编程控制器21，可编程控制器21与运算器相连用于接收所述色差的均值误差且将所述色差的均值误差转换为直流信号，其中可编程控制器21适于与墨斗辊3相连以便控制墨斗辊3，以改变转印到承印物上的全部油墨的墨量，从而改变印刷品300的全局性色差。由此，该墨色控制装置2具有使用方便、可靠性高、抗干扰强度强、安装方便和故障率低等优点。在本发明的进一步实施例中，墨色控制装置2还包括中央处理器22、第一数模变换器23、多个墨刀电机组24和多个控制驱动电路25。其中，中央处理器22与运算器6相连用于接收所述色差并计算出控制数据组，第一数模变换器23与中央处理器22相连用于将控制数据组转变为交流控制信号组。每个墨刀电机组均包括多个墨刀电机24，多个墨刀电机24适于分别对应地与多个墨刀4相连。换言之，一个墨刀电机24可以与一个墨刀4相连以便驱动该墨刀运动。每个控制驱动电路25均与第一数模变换器23相连用于接收交流控制信号组，多个控制驱动电路25分别对应地与多个墨刀电机组相连以便驱动每个墨刀电机组的每个墨刀电机24转动。换言之，一个控制驱动电路25与一个墨刀电机组相连以便驱动该墨刀电机组的每个墨刀电机24转动。具体而言，首先，运算器将计算出的所述色差传递到中央处理器22，中央处理器22计算出控制数据组。然后第一数模变换器23将接收到的控制数据组转变为交流控制信号组，接着相应的控制驱动电路25接收交流控制信号组以驱动相应的墨刀电机24转动，从而带动墨刀4转动以便改变墨刀4的出墨开口大小，进而可通过细微地改变印刷品300的局部墨量而改变印刷品300的局部色差。进一步地，墨色控制装置2还包括多个减速器26，多个减速器26分别对应地与多个墨刀电机24相连且多个减速器26适于分别对应地与多个墨刀相连。换言之，一个减速器26可以分别与一个墨刀电机24和一个墨刀相连，即一个墨刀电机24可以通过一个减速器26与一个墨刀相连。通过设置分别与墨刀电机24和墨刀相连的减速器26，从而可更细致地、精确地控制墨刀4的出墨开口大小，使得印刷品300上的局部墨量可得到更细微地、更精确地控制。在本发明的一些实施例中，墨色控制装置2还包括墨池电位器27和第二数模变换器28。其中，墨池电位器27与多个墨刀电机24的驱动轴相连用于测量多个墨刀电机24的驱动轴的转动角度并输出转动角度的电信号。第二数模变换器28分别与墨池电位器27和多个控制驱动电路25相连。第二数模变换器28接收墨刀电机24的驱动轴的转动角度的电信号，然后将该电信号转换成模拟信号并反馈到相应的控制驱动电路25，从而可以对墨刀电机24形成闭环控制。由此可进一步细致地、精确地控制墨刀4的出墨开口大小，使得印刷品300上的局部墨量可得到精确地控制。在本发明的一些实施例中，墨色控制装置2还进一步包括控制台，该控制台内设有与可编程控制器和中央处理器相连的控制系统，且该控制台上设有控制按键和显示屏7，能够输入初始控制数据和更改控制数据，且还可通过显示屏7监视墨量变换情况，从而可实现人工干预控制。下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的墨色控制系统100的控制方法，该墨色控制系统100为根据上述实施例的墨色控制系统100。根据本发明实施例的墨色控制系统的控制方法包括 A)利用墨色测量装置I摄取印刷品300的图像，然后墨色测量装置I将印刷品300的图像数据传输给运算器6。B)运算器6接收印刷品300的图像数据且运算器将印刷品300的多个位置点的红绿蓝色度转变为国际标准色度和青洋红黄黑色度，然后运算器计算每个位置点的国际标准色度和青洋红黄黑色度与预定色度的色差以及色差的均值误差。其中，印刷品300的多个位置点与多个墨刀的位置一一对应，即一个墨刀的长度代表着印刷品300上的一个位置点。C)当色差的均值误差大于第一阈值时，运算器6将所述色差的均值误差传输给墨色控制装置2，墨色控制装置2根据所述色差的均值误差改变供墨量，当所述色差的均值误差不大于第一阈值且一部分所述位置点的色差大于第二阈值时，运算器6将一部分所述位置点的色差传输给墨色控制装置2，墨色控制装置2根据一部分所述位置点的色差改变供
m且產里。其中，运算器6将印刷品300的每一个位置点的红绿蓝色度(RGB)转变为国际标准色度LAB，且运算器6计算每个位置点(x，y)的国际标准色度与标准印刷品400的国际标准色度L。A0 B。的色差ΔΕ (x，y)(第一色差)以及该色差(第一色差)的均值误差ΔΕ,可利用已知的任一种方式将印刷品300的每一个位置点的红绿蓝色度(RGB)转变为国际标准色度LAB。色差AE (X，y) =LAB(X，y)-L。A。B。(x, y)均值误差
权利要求
1.一种墨色控制系统，其特征在于，包括墨色测量装置，所述墨色测量装置用于摄取印刷品的图像；运算器，所述运算器与所述墨色测量装置相连用于接收所述印刷品的图像数据并进行色度变换，所述运算器计算变换后的色度与预定色度的色差以及色差的均值误差；和墨色控制装置，所述墨色控制装置与所述运算器相连用于根据所述色差的均值误差以及所述色差改变供墨量。
2.根据权利要求1所述的墨色控制系统，其特征在于，所述墨色测量装置包括光源，所述光源用于向所述印刷品提供照明；和相机，所述相机用于摄取所述印刷品的图像。
3.根据权利要求2所述的墨色控制系统，其特征在于，所述相机为多个，多个所述相机间隔开地设置且相邻的两个所述相机具有重复摄像范围。
4.根据权利要求1所述的墨色控制系统，其特征在于，所述墨色控制装置包括可编程控制器，所述可编程控制器与所述运算器相连用于接收所述色差的均值误差且将所述色差的均值误差转换为直流信号，其中所述可编程控制器适于与墨斗辊相连以便控制所述墨斗辊。
5.根据权利要求1所述的墨色控制系统，其特征在于，所述墨色控制装置还包括中央处理器，所述中央处理器与所述运算器相连用于接收所述色差并计算出控制数据组；第一数模变换器，所述第一数模变换器与所述中央处理器相连用于将所述控制数据组转变为交流控制信号组；多个墨刀电机组，每个所述墨刀电机组均包括多个墨刀电机，多个所述墨刀电机适于分别对应地与多个墨刀相连；和多个控制驱动电路，每个所述控制驱动电路均与所述第一数模变换器相连用于接收所述交流控制信号组，所述多个控制驱动电路分别对应地与所述多个墨刀电机组相连以便驱动每个所述墨刀电机组的每个所述墨刀电机转动。
6.根据权利要求5所述的墨色控制系统，其特征在于，所述墨色控制装置还包括多个减速器，多个所述减速器分别对应地与多个所述墨刀电机相连且多个所述减速器适于分别对应地与多个所述墨刀相连。
7.根据权利要求5所述的墨色控制系统，其特征在于，所述墨色控制装置还包括墨池电位器，所述墨池电位器与多个所述墨刀电机的驱动轴相连用于测量多个所述墨刀电机的驱动轴的转动角度并输出所述转动角度的电信号；和第二数模变换器，所述第二数模变换器分别与所述墨池电位器和多个所述控制驱动电路相连。
8.一种根据权利要求1-4中任一项所述的墨色控制系统的控制方法，其特征在于，包括A)利用所述墨色测量装置摄取印刷品的图像，然后所述墨色测量装置将所述印刷品的图像数据传输给所述运算器；B)所述运算器接收所述印刷品的图像数据且所述运算器将所述印刷品的多个位置点的红绿蓝色度转变为国际标准色度和青洋红黄黑色度，然后所述运算器计算每个所述位置点的国际标准色度和青洋红黄黑色度与所述预定色度的色差以及所述色差的均值误差；和C)当所述色差的均值误差大于第一阈值时，所述运算器将所述色差的均值误差传输给所述墨色控制装置，所述墨色控制装置根据所述色差的均值误差改变供墨量，当所述色差的均值误差不大于第一阈值且一部分所述位置点的色差大于第二阈值时，所述运算器将一部分所述位置点的色差传输给所述墨色控制装置，所述墨色控制装置根据一部分所述位置点的色差改变供墨量。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述墨色控制系统为根据权利要求5 或6所述的墨色控制系统，所述步骤C)还包括当所述色差的均值误差不大于所述第一阈值且一部分所述位置点的色差大于所述第二阈值时，所述中央处理器接收一部分所述位置点的色差并计算出控制数据组；所述第一数模变换器将所述控制数据组转变为交流控制信号组，多个所述控制驱动电路接收所述交流控制信号组并根据所述交流控制信号组控制多个所述墨刀电 机的驱动轴的转动角度以便改变墨刀的出墨开口的大小。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述墨色控制系统为根据权利要求 7所述的墨色控制系统，所述步骤C)还包括利用所述墨池电位器测量多个所述墨刀电机的驱动轴的转动角度并输出所述转动角度的电信号，所述第二数模变换器将所述转动角度的电信号转换成模拟信号并将所述模拟信号反馈到相应的所述控制驱动电路，所述控制驱动电路根据所述模拟信号控制相应的多个所述墨刀电机的驱动轴的转动角度。
全文摘要
本发明公开了一种墨色控制系统及其控制方法，该墨色控制系统包括墨色测量装置、运算器和墨色控制装置，墨色测量装置用于摄取印刷品的图像。运算器与墨色测量装置相连用于接收印刷品的图像数据并进行色度变换，运算器计算变换后的色度与预定色度的色差以及色差的均匀误差。墨色控制装置与运算器相连用于根据色差的均值误差以及色差改变供墨量。根据本发明实施例的墨色控制系统可自动调整印刷品的墨色，克服了人工调节墨量的波动性和主观性，使印刷品墨色趋于稳定，保证了印刷品的一致性和提高了印刷品的出厂质量。
文档编号B41F33/00GK102991122SQ201210473
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者张殿斌, 刘南渤, 付信际 申请人:北京华夏视科图像技术有限公司