浅谈光电技术在印刷包装中的应用

    随着光学、电子技术等一系列新技术的引入，包装印刷技术设备日趋先进。光电技术在现代印刷包装技术中占有很重要的地位，包括实现自动控制的包装机、电子制版分色等。为探讨光电技术在印刷包装领域中的应用，本文将讨论包装控制过程中的光电检测技术和印刷制版的激光技术。

    一、包装过程的光电检测技术

    光电检测主要是用光电传感器进行测量。光电传感器的工作原理是：光源产生光通量，光通量的参数（如辐射能流的横截面积、光谱成份及发光强度等）受被测对象控制，然后由光电器件接收再转变成电参数的变化进行测量。在不同的工作环境中可以采用不同的光源，如白炽灯、激光、发光二极管等。有时被控对象本身即为信号源，如包装袋上的马克线。

    由于一般情况下直接检测的信号较为微弱，也缺乏稳定性，故常在控制电路中加上放大整形电路，从而提高系统的实际操作能力。测量机构有指示仪表、报警器、数字显示器及产品分选装置等，由它们显示产品相关测量值或对产品自动分类。通常为实现自动调节生产过程使被控量维持不变或按某些规律变化（如实现包装袋分切的位置自动调整）需在电路中加上反馈电路。

    光电检测系统具有结构简单，检测距离长、精度高、反应速度快、使用寿命长等优点。在模式识别中有其独到的优势。它可以实现无接触检测，没有力和力矩作用于被测物，即使被测物有较大的冲击作用，对检测仪表亦无损害。同样，对一些包装制作工艺要求较高的产品，如食品、药品计数时可利用其非接触这一特点进行测量。光电检测电路由电子元件或集成电路组成，成本低，灵敏度高，可实现快速测量，指示值的客观性等，易于自动化。随着计算机技术和机械工业的发展，可实现光一机一电的结合，运算处理数据、校验、逻辑判断、储存等，从而实现包装过程的精度可调和同步供送。

    为说明问题，现举一个包装自动控制过程位置检测定位的例子：

    由于包装作业过程中，卷筒半径不断减小，包装纸所受张力变化，送纸辊与包装纸之间的摩擦系数受环境温湿度的影响而波动，加上商标印刷误差以及送纸、纵封、切断等的差异，使得刀辊的实际切线偏离规定部位。尽管每次误差很小，但由于机器高速运转长时间积累，而必导致切线严重偏离，降低包装质量，甚至造成废品。为此有必要在系统中加设自动的光电定位检测控制设备。

    光电检测定位系统用光电跟踪检测包装纸上的定位色标，通过比较送纸速度与横封切断速度的误差，输出相应的控制信号，推动执行机构自动定位或进行误差补偿。为检测可靠，要求定位色标与包装纸的底色有明显差别，反差越大检测越灵敏。色标要求颜色鲜明，印刷油墨要均匀，要占有一定的面积，一般色标呈矩形，长宽要有合适的比例。根据包装材料的不同，光电检测分为透射式和反射式两种。透射式用于透明材料的检测，包装材料在发射头和反射头之间通过，用这种方式即使包装材料在给进过程中有些跳动，也不会影响检测灵敏度，且不易受环境灯光的干扰。反射式其发射头和反射头在同一方向，要求会聚光束在包装材料或反射板上形成焦点，所以不允许包装材料在通过检测部位时有较大的跳动。按不同的包装形式和包装要求，有不同的光电检测定位装置用在给料、制袋、封切的包装机中。

    二、印刷制版中的激光技术