1.一種計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法,色標傳感器檢測印刷滾筒周向排布的各色標信號,利用色標傳感器和編碼器檢測到的數據進行比對得到初始套印誤差,經過對初始誤差進行有效補償后獲得精確的套印誤差;同時可將得到的套印誤差、振動與環境測試傳感器、控制系統傳感器等信息,進行多信息融合分析得出套印及機電系統故障原因,其特征在于,該方法具體步驟:
1)色標檢測系統通過色標傳感器檢測印刷滾筒周向排布的多個色標信號,產生多個脈沖信號對脈沖信號進行處理后,進行顏色信號識別,與具有高精度位置和速度檢測的編碼器信號進行比對,通過算法得到初始的套印誤差Lij0(t);
2)CCD圖像傳感器將檢測到的印刷品十字線套印畫面經過圖像處理后得到精確的套印誤差Lij1(t),此時得到的套印誤差為滯后的某一時刻t的套印誤差,通過計算得到t時刻的印刷品的色標檢測系統檢測誤差值為:ΔLij(t)=Lij0(t)-Lij1(t);
3)利用神經網絡系統辨識理論,建立套印誤差檢測精度補償模型,并利用神經網絡系統的學習能力不斷修正函數模型,來逼近實際系統,對某一時刻色標檢測到的套印誤差值進行補償得到逼近真值套印誤差的準確值;
4)將得到的套印誤差、振動與環境測試傳感器、控制系統傳感器等信息,進行多信息融合分析可得出套印及機電系統故障原因。
2.根據權利要求1所述的計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法,其特征在于,所述的步驟1)由編碼器測量信號與色標信號比對得出各色標的角度αi、αj,并利用步驟4)中的測量跳動的微位移傳感器得出的軸心軌跡圖,可得出軸心軌跡的函數模型e(θ),并在軸心軌跡圖中標記各色標,利用積分來計算各個色標在轉動過程中繞旋轉軸的弧長:
其中
然后計算出初始的套印誤差:
其中a=20mm為規定的色標間距。
3.根據權利要求2所述的計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法,其特征在于,所述的步驟1)色標檢測是檢測Mark線套印誤差,步驟2)CCD圖像傳感器檢測十字套印線誤差,CCD圖像傳感器檢測出的套印誤差用于建立色標檢測誤差補償模型,兩種檢測裝置配合使用,實現高速精確套印在線檢測。
4.根據權利要求3所述的計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法,其特征在于,所述的步驟3)運用神經網絡系統辨識的方法建立精度補償模型,具體方法為:先建立印刷機套印系統基本數學模型,印刷機套印系統為非線性動態系統,因此根據神經網絡辨識建立通用模型:
其中f為適當的非線性函數,y(t),u(t)表示在t時刻的輸入、輸出,βi為常系數。
定義輸入,u(t)=ΔLij,
其中wi為權系數,y1(t)為t時刻的速度值;
y2(t)為t時刻的墻板振動加速度幅值;
y3(t)為t時刻的滾筒軸承處的振動加速度幅值;
y4(t)為t時刻的滾筒跳動位移幅值;
y5(t)為t時刻的環境溫度值;
y6(t)為t時刻的環境濕度值。
5.根據權利要求4所述的計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法,其特征在于,所述的步驟3)神經網絡辨識模型的輸入為速度信號、振動信號、環境溫度等信號,輸出為已知的檢測誤差值ΔLij。
6.根據權利要求5所述的計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法,其特征在于,所述的步驟3)神經網絡辨識系統經過不斷的輸入輸出學習后,神經網絡辨識系統數學模型基本建立并不斷學習修正,其精度補償的數學模型為:
7.根據權利要求6所述的計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法,其特征在,所述的步驟3)套印在線檢測中利用進度補償模型函數計算出補償值對色標檢測系統得到的初始套印誤差進行補償,得出逼近真值的套印誤差:Lij(t+1)=Lij(t+1)+ΔLij(t+1)。
8.根據權利要求1所述的計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法,其特征在,所述的步驟4)套印故障診斷是根據套印誤差的閾值信息來分析是否出現故障,并通過在各位置檢測到的速度、振動、環境信息進行多信息融合分析,獲得可能存在的故障原因。
9.一種如權利要求1-8所述的計量印刷滾筒運動誤差的印刷機縱向套準在線檢測與故障診斷方法的裝置,其特征在于,該裝置的組成部分包括伺服控制系統、套印檢測系統、故障診斷系統、上位機,其中,伺服控制系統包括編碼器、伺服驅動器、運動控制器、伺服電機;套印檢測系統包括CCD圖像傳感器、頻閃儀、十字色標、色標傳感器、色標信號采集儀、CCD圖像采集儀,故障診斷系統包括微位移傳感器、加速度傳感器、溫濕度傳感器、振動信號采集儀;套印檢測系統包括CCD圖像檢測系統和色標檢測系統,CCD圖像檢測系統的CCD圖像傳感器將檢測到的十字線套印圖像緩存在后臺,并傳送給圖像處理器,在后臺經過去噪濾波預處理后,將圖像色彩分割后與標準套印圖像進行比對后通過算法計算得到精確的套印誤差;色標檢測系統通過色標傳感器檢測多個色標信號,產生的脈沖信號經濾波處理后,進行顏色信號的識別,與具有高精度位移和速度檢測的編碼器發出的高速、高分辨率脈沖信號進行比對,得出經過滾筒跳動補償算法得出初始套印誤差;印刷品的色標檢測系統的檢測的真實套印誤差通過建立系統辨識模型對CCD圖像檢測系統得到的套印誤差與進行補償,獲得更準確的檢測值。