Исследование систем контроля качества печати современных рулонных печатных машин
Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский
государственный университет печати
им. Ивана Фёдорова
Кафедра печатного и
послепечатного оборудования
Зав. кафедрой ___________ Г.Б. Куликов
Дипломный проект
на тему:
Исследование систем контроля качества печати
современных рулонных печатных машин
Дипломник Рябов П.Н.__________________
Руководитель Разинкин Е. В._______________
Консультант ____________________________
Консультант ____________________________
Консультант ____________________________
Консультант ____________________________
Москва 2011
Реферат
Дипломный проект на тему «Исследование систем контроля качества печати современных рулонных печатных машин»
Расчетно-пояснительная записка
содержит стр.
Иллюстраций
Таблиц
Библиографический список включает источников
Приложений
Ключевые слова:
РУЛОННАЯ ПЕЧАТНАЯ МАШИНА, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЦВЕТА, СИСТЕМА С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, ДЕНСИТОМЕТРИЯ, СПЕКТРОФОТО-МЕТРИЯ, ОПТИЧЕСКИЕ ПЛОТНОСТИ, БАЛАНС СЕРОГО, КОЛОРИМЕТРИЯ, GMI, QTI, GRAFIKONTROL.
В дипломном проекте исследованы три различные системы контроля качества печати, встроенных в рулонные печатные машины и даны рекомендации какие системы лучше подходят журнальным РПМ, а какие газетным машинам. Даны рекомендации по установке данных систем на различные журнальные машины и газетную машину Heidelberg Mercury.
This diplom project about web rotary and web transferring system. There are some modernizations of web transferring system of Heidelberg Mercury print machine. Using a air cushion nozzle at web rotary system is very effective. There are five constructors ideas and schemes.
Аннотация
В работе
исследуются три различные
В «Полиграфическом комплексе «Пушкинская площадь» из восьми рулонных печатных машин, три не оснащены системой контроля качества печатной продукции, имеющую обратную связь с машиной. Это газетная машина Heidelberg Mercury и две журнальные печатные машины Heidelberg М-600. Поэтому основная цель работы заключается в том, чтобы проанализировать работу трех различных систем контроля качества печати и выявить какие системы больше подходят к машинам для газетной печати, а какие для машин журнальной и дать рекомендации по их установке в РПМ.
В технолого-машиностроительной части разработана технология изготовления элемента лентопроводящей системы – поворотной штанги, на которую устанавливается система контроля качества печати.
В части безопасности жизнедеятельности произведен анализ травмоопасных зон печатной машины Mercury, выполнен расчет освещенности, вентиляции, защиты от шума, пожарной безопасности.
Содержание
стр.
1. Введение…………………………………………………………
2. Обзор существующих систем контроля качества печати
с обратной связью Обзор существующих методик
измерения цвета.………………………………………………………………
2.1. Денситометрия……………………………………………
2.1.1 Оптическая плотность……………………………………..…9
2.1.2 Относительная площадь растра…………………….………12
2.1.3 Растискивание……………………………………………
2.1.4 Дополнительные
показатели качества…………….………..
2.2 Колориметрия………………………………………………
2.2.1 Колориметрическая система CIE……………………………17
2.3 Спектрофотометрия…………………………………
2.3.1. Спектрофотометрические
измерительные приборы………………………………………
2.4 Встроенные в рулонные машины системы
контроля цвета с обратной связью………………………………..
- MAN-Roland IDC/GrafiKontrol Densiweb……………….
- QTI CCS System Brunner Instrument Flight……………….
- GMI Color Quick……………………………………………
2.5
Экспериментальная часть ………………
2.6. Выводы
и рекомендации по данным
3. Модернизация РПМ Heidelberg Mercury………………………………….
3.1 Основные технические характеристики
РПМ Heidelberg Mercury………………………………………………..
3.2 Рекомендации по установке систем контроля качества
на газетную печатную машину Heidelberg Mercury……………………
4. Модернизация РПМ Heidelberg M-600………………………………………
4.1 Основные технические характеристики РПМ Heidelberg M-600…..
4.2 Рекомендации по установке систем контроля качества
на журнальную печатную машину Heidelberg M-600……………………
5. Технолого-машиностроительная часть……………………………………..
5.1 Исходная информация
5.2 Разработка
технологического процесса обработки
детали резаньем
5.2.1 Анализ исходных данных
5.2.2 Определение
вида и рационального метода
получения заготовки
5.2.3 Выбор технологических баз
5.2.4 Составление
технологического маршрута
механической обработки резанием
5.2.5 Определение параметров режимов резания
5.2.6 Нормирование технологической операции
5.3. Хромирование детали
5.3.1 Описание процесса хромирования
5.3.2 Хромирование алюминия
5.3.3 Технология хромирования
5.3.4 Режимы хромирования.
5.3.5 Приготовление, корректирование и работа хромовых ванн.
5.3.6 Аноды.
6. Охрана труда
6.1 Травмоопасные зоны печатной машины.
6.2 Освещение.
6.2.1 Основные
требования к
6.2.2 Расчет общего освещения
6.3 Вентиляция
6.4 Меры по предотвращению электротравматизма.
6.5 Меры по
снижению уровня шумов и
6.6 Обеспечение пожарной безопасности.
7. Основные выводы и результаты работы
- Библиографический список
- Приложение……………………………………………………
………………
1. Введение
Современная
полиграфическая отрасль, как и
большинство других отраслей, в настоящее
время развивается очень
Данный тезис особенно актуален для типографий, ориентированных на печать высококачественной журнальной и газетной продукции.
Одним из основных решений такого рода в специализированных журнальных и газетных типографиях являются встроенные в рулонные печатные машины системы контроля цвета с обратной связью.
Современное
состояние проблемы сводится к существованию
на рынке двух принципиально разных
технологий измерения и контроля
цвета: денситометрической и колориметрической,
каждая из которых по-своему эффективна
и оправдана, и для каждой из которых
разработаны и функционируют
масштабные комплексы, построенные
на основе самых прогрессивных
В настоящее время существует большое многообразие различных систем измерения цвета и контроля качества печатной продукции.
Актуальность работы характеризуется следующими факторами:
-
большинство современных
-
самыми эффективными
Цель работы заключается в том, что из существующих, наиболее распространенных на данный момент систем контроля качества, необходимо определить, какие системы лучше подходят к определенным видам рулонных печатных машин.
Основные направления исследования работы:
- Изучение различных систем контроля качества печати;
- Модернизация РПМ Heidelberg Mercury;
- Модернизация РПМ Heidelberg M-600.
Практическая полезность работы. В «Полиграфическом комплексе «Пушкинская площадь» из восьми рулонных печатных машин, три не оснащены системой контроля качества печатной продукции, имеющую обратную связь с машиной. Это газетная машина Heidelberg Mercury и две журнальные печатные машины Heidelberg М-600. Поэтому практическая полезность работы заключается в том, чтобы проанализировать работу трех различных систем контроля качества печати и выявить какие системы больше подходят к машинам для газетной печати, а какие для машин журнальной.
2. Обзор существующих систем контроля
качества печати с обратной связью.
Обзор существующих методик измерения цвета
2.1 Денситометрия.
2.1.1 Оптическая плотность
Принцип работы денситометра – измерение оптической плотности D, которая определяется логарифмическим соотношением:
D=log1/b=log I0/I
Коэффициент отражения b равен отношению интенсивности света I, отраженного от красочного слоя, к отражению I0 от участка незапечатанной бумаги. С увеличением толщины красочного слоя коэффициент отражения b уменьшается. Для того, чтобы получить данные, пропорциональные изменению толщины красочного слоя, при расчете оптической плотности сначала находят обратную величину 1/b, а затем вычисляют ее логарифм. Как известно, отрицательный логарифм отражения (пропускания) моделирует нелинейность зрительного восприятия.
Перед началом работы измерительный прибор калибруется обычно по подложке (белая бумага) для установки нулевого значения плотности. Для «абсолютной» калибровки используют специальный стандартизированный эталон, например, сульфат бария. Он применяется для того, чтобы можно было производить сравнения измерений, выполненных на различных устройствах, независимо от запечатываемого материала.
Для измерений на оттисках, выполненных различными цветными печатнами красками, на пути хода лучей от данного источника света в денситометре размещают светофильтры. Цветные фильтры согласованы по спектральным характеристикам триадных красок (CMYK). Максимум пропускания светофильтров должен находиться в зоне , соответствующей минимуму отражения измеряемой краски. Таким образом, светофильтры пропускают свет, дополненный к цвету выделяемой краски (например, синий светофильтр – для желтой краски, зеленый – для пурпурной, красный – для голубой). Это приводит к высоким значениям измеряемых величин и к оптимальной чувствительности приемника к изменениям толщины красочного слоя. Светофильтры, установленные на различных измерительных приборах, стандартизированы. Денситометрические измерения привели к появлению термина “цветоделенная плотность” в противоложность известному “оптическая плотность”, которая оценивается без применения светофильтров (преимущественно для измерения черной краски). Но и здесь очень часто работает так называемый фильтр видности, или зеленый светофильтр, применяемый для пурпурного цвета. Для специальных (внетриадных) красок в денситометре не предусмотрено никаких подходящих светофильтров. Остается проводить измерения за светофильтром, дающим наибольшее значение плотности.
Денситометры также пригодны для измерения спектральной плотности. С этой целью они снабжаются специальными узкозональными светофильтрами (например, с шириной полосы 30 нм), что улучшает сопоставимость показаний различных приборов именно по спектральной плотности. Обычно при денситометрическом считывании используют измерительную апертуру диамметром порядка 3 мм.
Действие поляризационных
фильтров. С помощью денситометров
можно измерять как сухие, так
и еще сырые красочные слои.
Для последних характерна относительно
гладкая, глянцевая поверхность. При
высыхании красочный слой в какой-то
мере принимает неравномерную
Для того, чтобы компенсировать такое рассогласование, на оптическом пути устанавливаются два линейных поляризационных фильтра со скрещенными плоскостями (рис. 2.1). Из распространяющихся во всех направлениях световых волн поляризационные фильтры пропускают только волны одного направления. Часть световых лучей, прошедших через первый поляризационный фильтр, зеркально отражается красочным слоем, т.е. без изменения направления их распространения. Второй поляризационный фильтр повернут по отношению к первому на 90°, так что заркально отраженные лучи им не пропускаются (рис. 2.1). Зеркально отраженный свет, таким образом, из измерений исключается. Однако, если лучи света проникают в красочный слой и отражаются либо от него, либо от запечатываемого материала, то они теряют свою поляризацию. Следовательно, эти лучи частично пройдут через второй поляризационный фильтр и попадут на фотоприемник. Таким образом, путем исключения части света, зеркально отраженной от слоя сырой краски, достигают примерного равенства результатов измерений “по сырому” и “по сухому”. Другими словами, сырой слой невысохшей краски с большим глянцем дает такие же показания, как если бы он был сухим. Благодаря поглощению поляризационного фильтра на фотоприемник попадает уменьшенная отраженная составляющая, что приводит к несколько более точным измеряемым значениям.
Рис. 2.1. Принцип построения денситометра
2.1.2 Относительная площадь растра
Достоверная цветопередача
растрового изображения очень критична
к изменению размера растровых
точек, поскольку эти отклонения
приводят к сдвигам в тоно- и
цветопередаче. Имеется множество
факторов, которые оказывают влияние
на градационную передачу при растрировании,
и поэтому они должны контролироваться
в целях стандартизации. В репродукционном
процессе самой простой контролируемой
величиной градационной передачи является
относительная площадь
FD [%] = 1-bR/1-bV *100%
где bR - отражение растрового поля;
bV - отражение плашечного слоя.
При этом предполагается, что
красочный слой на растровых точках
и плашке имеет одну и ту же толщину.
Таким образом, подставляя измеренные
значения оптической плотности в
приведенную выше формулу, относительную
площадь растровой точки
FD [%] = 1-10-DR/1-10-DV *100%
где Dv- оптическая плотность плашки;
DR- оптическая плотность растрового поля.
При денситометрической оценке оптической плотности растровых полей измеряемые значения соответствуют не геометрической относительной площади растровых точек (т.е. соотношению площадей, занятых растровыми точками и незапечатанной бумагой), а «оптически эффективной запечатанной площади». Различие между геометрической и оптически эффективной площадью возникает из-за того, что как при рассматривании, так и при денситометрических измерениях часть света, падающего на пробелы, рассеивается в толще бумаги и, попадая под растровую точку поглощается ее красочным слоем.
Рис. 2.2. Схематичное изображение явления оптического растискивания
Этот эффект «поглощения света» приводит к тому, что растровые точки оказываются оптически несколько большим, чем в действительности. Таким образом, оптически эффективная относительная запечатываемая площадь складывается из геометрической площади, определяемой из оптического растискивания. Математически это учитывается, например, посредством коэффициента Юла-Нильсена, вводимого в уравнение Мюррея-Девиса. Формула Мюррея-Девиса с поправкой Юла-Нильсена используется в ряде денситометров (преимущественно амриканского происхождения) и результаты рачетов сильно отличаются от результатов, рассчитанных по формуле Мюррея-Девиса, поэтому всегда важно проводить контрольные измерения по одной из двух формул.
2.1.3 Растискивание
При оценке репродукционного процесса с учетом свойств используемых материалов относительная площадь растровых элементов оттиска становится важнейшей измеряемой величиной и основной количественной характеристикой.
При растискивании увеличение растровых точек (Z) рассчитывают из относительной площади растровых точек на фотоформе (Ff) как оригинала для изготовления печатных форм и их конечной относительной площади на оттиске (Fd), полученной на запечатываемом материале в печатном процессе:
На цветных контрольных
шкалах относительная площадь
точки, например, по голубой краске
(равной 55%) получается посредством
измерения плотностей плашки и поля
тоновой шкалы с относительной
площадью растровой точки фотоформы
40%. Таким образом, прирост относительной
площади точки к известному ее
размеру (40%) на фотоформе составляет
15%. Приращение обычно положительно, так
как резиновое полотно
Рис. 2.3. Градационная кривая печатного процесса и растискивания
2.1.4 Дополнительные показатели качества
Другие параметры качества печати могут быть получены посредством денситометрических измерений. В особенности это относится к краскопереносу для растровых и плашечных красочных полей (относительный контраст печати или просто контраст), а также наложению красок плашечных полей одна на другую (красковосприятие/захват краски).
Контраст. Относительный контраст печати рассчиты-вается по значениям оптических плотностей заливки Р„ и растрового поля Ов. Значение 0В измеряется предпочтительно на уровне 3/4 растровой шкалы, например, на 70%-ном поле шкалы контроля печатного процесса.
Красковосприятие. Красковосприятие рассчитывается по оптическим плотностям плашечных полей при их одно-, двух- и трехкрасочных наложениях с учетом их последовательности. Рассчитанные по следующим формулам величины красковосприятия говорят о том, сколько процентов одной краски переходит на другую, причем для сравнения используются однокрасочные поля, восприятие которых принимается за 100%.
2.2 Колориметрия
Колориметрия – это
наука прогнозирования
- там, где типичный человек-наблюдатель видит совпадение двух образцов цвета (иными словами, метамерию), колориметрическая модель должна обозначать оба образца одинаковыми числовыми значениями.
- там, где типичный человек-наблюдатель видит отличия в двух образцах цвета, колориметрическая модель должна не только обозначить эти образцы разными числовыми значениями, но и обеспечить расчет числового значения цветового различия, позволяющего предсказать, насколько разными данные образцы окажутся для наблюдателя.
Современные колориметрические системы несовершенны, но благодаря передовым исследованиям, проводимым CIE (Commision Internationale de l’Eclairage – Международная комиссия по освещению), они оказались достаточно надежными, чтобы послужить основанием для большинства современных систем управления цветом. Числовые модели позволяют представить в числовом виде цвет, который одинаково воспринимается большинством людей с нормальным цветовым зрением.
2.2.1 Колориметрическая система CIE
Свойства системы:
- стандартные осветители. Спектральные определения ряда источников цвета, при освещении которыми выполняется согласование цвета. Существует несколько стандартов на осветители, определенных CIE – это категории A, B, C, D, E, F, отличающиеся спектральными кривыми и значениями коррелированной цветовой температуры. В полиграфии чаще всего используются источники D50 и D65 с коррелированной цветовой температурой 5000К и 6504К соответственно.
- Стандартный наблюдатель. Представляет собой полную трехцветную характеристику чувствительности типичного человека-наблюдателя, или, проще говоря, все цвета, которые мы в состоянии видеть. В большинстве колориметров применяется модель стандартного наблюдателя под углом 2° (1931 г.), хотя существует модель стандартного наблюдателя под углом 10°(1964 г.). Последняя получена в результате современных экспериментов с использованием большего числа образцов цвета6 освещавшихся под большим углом расположения ямки глаза и обнаруживших несколько иную трехцветную характеристику чувствительности человеческого зрения.
- Система координат основных цветов CIE XYZ. Удачное определение трех основных воображаемых цветов, полученных из трехцветной характеристики чувствительности стандартного наблюдателя. Основные цвета считаются воображаемыми в том отношении, что они не связаны ни с одним из настоящих источноков света,поскольку невозможно создать настоящий источнок света, возбуждающий только средне- и коротковолновые колбочки человеческого глаза, хотя реакция, смоделированная с помощью этих цветов, вполне реальна. Помимо того что каждая метамерная пара дает одни и те же значения координат XYZ, координата Y основного цвета служи также для обозначениря средней величины яркости, воспринимаемой колбочками, поэтому значение Y цвета означает также его яркость
Диаграмма цветности CIExyY – это математическое преобразование координат XYZ цветового пространства для удобства их применения на практике. Она показывает соотношение между аддитивными цветами. Так, прямая линия, проведенная между двумя точками этой диаграммы, обозначает цветв, которые могут быть созданы путем сложения двух исходных цветов в разных пропорциях. Следует, однако, отметить, что координаты XYZ и диаграммы цветности xyY не учитывают нелинейность человеческого зрения, в связи с чем искажается расстояние между цветами в цветовом пространстве.
Рис. 2.4. Локус цветового пространства CIE xyY
Равномерные цветовые пространства (LAB,LUV) – это два пространства, определенные CIE для уменьшения искажения расстояния между цветами. В обоих цветовых пространствах значения светлоты (L*) определяется одним и тем же образом: оно приблизительно равно кубическому корню значения яркости Y (что является грубым приближением логарифмической характеристики воспринимаемой человеко яркости). В обоих случаях предпринята попытка создать равномерно воспринимаемое пространство, т.е. по расстоянию между точками в таком пространстве можно предсказать, каким образом эти два цвета будут восприниматься человеком-наблюдателем. Эти цветовые пространства обладают свойствами, подобными оттенку, насыщенности и яркости, а также свойствами упомянутых выше трех противоположных систем (в данном случае L*a*b*). Модель LAB заменила модель LUV в большинстве практических применений, и хотя эта модель отнюдь не идеальна, поскольку преувеличивает, например, различия в желтом и недооценивает их в синем, тем не менее, она вполне пригодна. Поиски идеально равномерного цветового пространства продолжаются, а пока что модель LAB остается проверенным временем средством.
Расчеты цветового различия (DE). Простой способ определения цветового различия между двумя образцами цвета. Если определяются два цвета, необходимо сначала найти соответствующие им точки в равномерном цветовом пространстве, а затем рассчитать растояние между ними, которое по определению соотносится с цветовым различием, воспринимаемым человеком-наблюдателем. Эта величина обозначается как DE.
Значения цветовых различий (dЕ) рассчитываются как среднеквадратичные отклонения значений координат цветности системы CIE L*a*b (CIE 1976). Формула вычисления:
dE=Ö(L1–L2)2+ (a1–a2)2+(b1–b2)2
Рис. 2.5. Цветовое тело Adobe RGB (1998)
в колориметрическом пространстве CIE LAB
2.3 Спектрофотометрия
Спектрофотометрия – это
наука об измерении спектральной
отражательной способности, или
отношения силы света каждой длины
волны, падающего на поверхность, к
силе света той же длины волны,
отражающегося обратно в
Данные спектрофотометрических измерений затем, как правило, подлежат обработке с использованием методов математического моделирования трех рецепторов стандартного наблюдателя CIE при заданном источнике света и определенном угле зрения. Таким образом, сигнал преобразуется в соответствии с правилами колориметрического анализа с целью определения значений X, Y и Z в системе XYZ, а также для конвертации цветовых координат при последующих переходах в другие колориметрические системы. Программное обеспечение спектрального колориметрического прибора обычно позволяет производить прямой перевод спектральных данных в данные колориметрической системы, используемой в работе, и учитывает при этом уравнение соответствующего стандарта. (например, CIE).
С помощью спектральных
измерений можно также
2.3.1. Спектрофотометрические машинные измерительные приборы.
Основные производители встроенных систем контроля качества не раскрывают конструкцию и техническое устройство модулей измерений, или делятся подобной информацией весьма неохотно. В той или иной степени каждая компания дорожит своим know-how, но принципиально системы действут следующим образом: фотоголовка машинного денситометра/спектрофотометра устанавливается на каретке, перемещающейся вдоль оттиска по направляющим с помощью небольшого шагового двигателя. На валу рубящего цилиндра печатной машины, делающего один оборот за печатный цикл, установлен датчик синхроимпульсов. На определенном по счету синхроимпульсе, когда полоса меток,отпечатанных на оттиске, находится в зоне контроля, на вход контроллера поступает сигнал фотоголовки, пропорциональный отраженному от оттиска световому потоку. После завершения измерения одного тест-объекта каретка по команде контроллера перемещает фотоголовку в следующую зону контроля. Закончив измерение вдоль всей полосы, каретка возвращает фотоголовку в исходное положение. Периодически каретка сдвигает фотоголовку в зону калибровки, где расположены эталоны «черного» и «белого», для корректировки параметров измерительного тракта системы.

- Исследование системы должностных инструкций как основы взаимодействия персонала и организации
- Исследование системы управления персоналом на примере ООО «Невада»
- Исследование следов рук человека
- Исследование совместной экстракции кислот в расслаивающихся системах ДАА – бензойная кислота – хлороводородная кислота – вода
- Исследование состояния организации оплаты труда
- Исследование состояния организации оплаты труда в санатории на примере: ФГБУ ДДС им. Н.А. Семашко
- Исследование состояния чтения у учащихся младшего школьного возраста общеобразовательных школ
- Исследование рынка и оценка потребительских свойств питьевых йогуртов
- Исследование рынка источников света
- Исследование рынка педагогического труда
- Исследование самооценки в среднем возрасте
- Исследование свойств продуктов циклизации алициклического 1,5,9-трикетона
- Исследование себестоимости и поиски путей ее снижения на СООО «МАРКО»
- Исследование себестоимости продукции