本發(fā)明屬于吹膜機印刷，具體是一種用于杯袋表面印刷圖案智能修正的監(jiān)測裝置。

背景技術：

1、杯袋作為一種廣泛應用于包裝領域的產品，特別是在食品和飲料行業(yè)中，其主要功能是保護內容物并提供便利的攜帶和使用方式，杯袋的生產過程包括多個重要的步驟，其中印刷是關鍵的一環(huán)，用于在杯袋表面上印刷圖案、品牌標識和其他信息，以便于產品的市場推廣和消費者識別。

2、吹膜機是杯袋生產中的核心設備之一，它利用吹塑技術將塑料原料加工成薄膜，這種薄膜隨后被用于制作杯袋，為了確保杯袋的外觀符合設計要求并具備良好的市場競爭力，印刷裝置的性能和精度顯得尤為重要，在杯袋的生產過程中，印刷裝置需要完成對薄膜的高質量圖案印刷，這通常包括使用凹版印刷技術，通過版輥將墨水轉印到薄膜表面，有時為了提升杯袋外觀的獨特性和視覺吸引力，還會設計多道印刷工序在薄膜表面使用不同的墨液層，實現豐富的色彩效果和復雜的圖案細節(jié)。

3、而現有吹膜機的印刷裝置在使用凹版印刷技術對杯袋薄膜進行印刷時，常會出現意外的空白區(qū)域或圖案缺失，這使得最終印刷圖案與預期設計不符，這些問題主要由于裝置缺乏實時監(jiān)控和自動調整能力，導致無法及時識別和修正印刷缺陷，盡管人工檢測可以發(fā)現問題，但仍需額外的人工干預來調整設備參數或重新印刷，從而增加了生產成本和時間。

技術實現思路

1、為解決上述背景技術中提出的問題，本發(fā)明提供了一種用于杯袋表面印刷圖案智能修正的監(jiān)測裝置，具有在對由吹膜機吹制出的杯袋薄膜表面印刷圖案的過程中，通過實時檢測和補償機制，印刷裝置能夠及時發(fā)現和修正印刷缺陷，確保最終產品的圖案與預期設計高度一致，從而顯著提升了印刷質量的優(yōu)點。

2、為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種用于杯袋表面印刷圖案智能修正的監(jiān)測裝置，包括安裝在地面且呈對稱狀分布的第一殼體和第二殼體，所述第一殼體位于第二殼體的后方，所述第一殼體和第二殼體的左側表面均固定安裝有導向架，所述導向架的導向軸用于將吹膜機吹膜工序吹制成的杯袋薄膜導向至下一工序，在所述第一殼體和第二殼體相對的表面由左至右分別設置有印刷裝置和補償裝置，所述印刷裝置包括第一氣缸、第一壓印滾筒和第一版輥，所述第一氣缸伸出帶動處于旋轉狀態(tài)下的第一壓印滾筒沿第一殼體的高度方向做垂直向下運動，通過處于旋轉狀態(tài)下第一壓印滾筒和第一版輥的相互配合，對穿過第一壓印滾筒和第一版輥之間的杯袋薄膜表面圖案印刷，所述補償裝置包括第二氣缸、第二壓印滾筒和第二版輥，當印刷裝置對杯袋薄膜表面的印刷圖案存在印刷圖案不完整時，利用第二氣缸伸出帶動第二壓力滾筒沿第一殼體的高度方向做垂直向下運動，通過第二壓印滾筒和第二版輥的相互配合，對經烘干后的杯袋薄膜表面存在印刷圖案不完整的區(qū)域重新覆蓋印刷；

3、還包括信息采集單元、分析處理單元及控制單元，其中，

4、當印刷裝置的第一壓印滾筒和第一版輥對穿過第一壓印滾筒和第一版輥之間的杯袋薄膜表面圖案印刷時，由信息采集單元對經印刷裝置印刷后的杯袋薄膜表面的印刷圖案進行視覺檢測，建立杯袋薄膜檢測數據集并時間戳標記；將杯袋薄膜檢測數據集發(fā)送至分析處理單元，對杯袋薄膜表面的印刷圖案完整性進行分析處理，以實際印刷圖案與預期設計圖案的匹配度判斷杯袋薄膜的印刷質量；

5、當實際印刷圖案與預期設計圖案的匹配度大于相應閾值時，確定為印刷不合格圖案，依據印刷不合格圖案的移動路徑，并獲取信息采集單元檢測到該印刷不合格圖案的時間戳，計算補償裝置對該印刷不合格圖案的重新覆蓋印刷開始時間，由控制單元形成實時控制指令；使補償裝置和印刷裝置調整印刷壓力，直至該印刷不合格圖案接近補償裝置時，由調整后的補償裝置對其重新覆蓋印刷，印刷完成后，再由信息采集單元對覆蓋印刷后圖案監(jiān)測，由分析處理單元評估是否需要進一步調整補償裝置和印刷裝置的印刷壓力，若分析處理單元判定重新覆蓋印刷圖案與預期設計圖案的匹配度符合相應閾值范圍內時，由控制單元控制補償裝置復位反之，則進一步調整補償裝置和印刷裝置印刷壓力。

6、優(yōu)選地，所述印刷裝置和補償裝置的上方均設置有烘干裝置，所述烘干裝置用于對經印刷裝置印刷后的杯袋薄膜表面圖案和經補償裝置重新覆蓋印刷后的杯袋薄膜表面圖案進行單獨烘干，所述第一殼體和第二殼體相對的表面轉動套接有多個導向輥，所述烘干裝置包括固定安裝在第一殼體和第二殼體相對表面之間的烘干箱，所述烘干箱的內部由兩個相互獨立的烘干腔構成，所述烘干箱的兩個烘干腔前內壁和后內壁均轉動套接有用于引導杯袋薄膜在烘干腔內移動的牽引輥。

7、優(yōu)選地，位于烘干箱內部左側的所述烘干腔后內壁固定安裝有第一加熱管，所述第一加熱管的正面與該烘干腔的前內壁固定安裝，且所述第一加熱管在該烘干腔內部與杯袋薄膜的移動路徑呈平行分布；

8、位于烘干箱內部右側的另一所述烘干腔后內壁固定安裝有第二加熱管，所述第二加熱管的正面與另一所述烘干腔的前內壁固定安裝，且所述第二加熱管在另一所述烘干腔內部與杯袋薄膜的移動路徑呈平行分布。

9、優(yōu)選地，所述印刷裝置還包括固定安裝在第一殼體和第二殼體相對表面之間且呈對稱分布的支撐塊，所述第一氣缸固定套接在位于第一殼體左側的支撐塊安裝孔內，所述第二氣缸固定套接在位于第一殼體右側的另一支撐塊安裝孔內，所述第一氣缸和第二氣缸的活塞桿一端通過螺栓固定安裝有位移架，位于第一氣缸下方的所述位移架通過軸承轉動套接在第一壓印滾筒的芯軸兩端，位于第二氣缸下方的所述位移架通過軸承轉動套接在第二壓印滾筒的芯軸兩端，所述第一殼體和第二殼體的內部均開設有腔體，所述第一殼體和第二殼體的相對表面之間均開設有呈對稱分布的升降滑槽，所述升降滑槽的一側內壁與腔體的內壁連通。

10、優(yōu)選地，所述升降滑槽的內壁滑動套接有升降滑板，所述升降滑板的內壁轉動套接有第一連接軸，四個所述第一連接軸以兩兩為一組共分為兩組，且其中一組所述第一連接軸的相對表面一端通過螺栓分別與第一壓印滾筒的芯軸兩端固定安裝，另一組所述第一連接軸的相對表面一端通過螺栓分別與第二壓印滾筒的芯軸兩端固定安裝，所述第一連接軸與第一壓印滾筒的連接處通過螺栓固定安裝有可拆卸的加固環(huán)組，所述加固環(huán)由兩個加固環(huán)構成；

11、每組的其中一個所述第一連接軸的另一端均固定套接有第一齒輪，所述第一齒輪位于第一殼體內的腔體內部，每組的另一所述第一連接軸的另一端均延伸至位于所述第二殼體的腔體內部，所述第一殼體的正面轉動套接有呈對稱分布的第二連接軸，其中一個所述第二連接軸的一端與第一版輥的芯軸一端插接，另一個所述第二連接軸的一端與第二版輥的芯軸一端插接。

12、優(yōu)選地，兩個所述第二連接軸的另一端均延伸至位于第一殼體的腔體內部，并固定套接有與第一齒輪相嚙合的第二齒輪，位于第一殼體內的腔體內底壁固定安裝有驅動電機，所述驅動電機輸出軸通過聯(lián)軸器與其中一個所述第二連接軸的另一端固定連接，位于第一殼體內的腔體內部的相鄰所述第二連接軸之間通過帶傳動機構傳動連接，位于第二殼體內的腔體內壁固定安裝有呈對稱分布的夾持氣缸，所述夾持氣缸的活塞桿一端轉動套接有第三連接軸，其中一個所述第三連接軸的一端與第一版輥的芯軸另一端插接，另一個所述第三連接軸的一端與第二版輥的芯軸另一端插接，所述第三連接軸的外表面與第二殼體的安裝孔內壁滑動套接，所述第一版輥和第二版輥的下方均設置有可移動的供墨組件，所述供墨組件包括固定安裝在地面的送墨氣缸，所述送墨氣缸的活塞桿頂端固定安裝有墨液箱，所述供墨組件的左側設置有刮墨組件；

13、所述刮墨組件包括固定安裝在地面的安裝套，所述安裝套的內壁固定套接有活塞套筒，所述活塞套筒的左側內壁螺紋連接有擠壓桿，所述活塞套筒的右側內壁滑動套接有推桿，所述活塞套筒位于擠壓桿和推桿之間的內頂壁開設有用于向活塞套筒內加注液壓油的注油口，所述第一版輥和第二版輥的外表面左上方均設置有用于刮除墨液且呈對稱分布的刮墨刀，所述刮墨刀的外表面固定安裝有刀具安裝架，相鄰所述刀具安裝架之間通過連接板固定安裝，所述推桿的一端與其中一個所述刀具安裝架的左側表面固定連接。

14、優(yōu)選地，所述補償裝置還包括開設在第一殼體和第二殼體相對表面且對稱分布的被動滑槽，所述被動滑槽的內壁滑動套接有被動滑塊，所述被動滑槽的左側內壁固定連接有彈簧，所述彈簧的一端與被動滑塊的左側表面固定連接，所述被動滑塊的安裝孔內壁轉動套接有引導輥，另一組所述第一連接軸相對表面的一端均固定套接有擠壓盤，所述擠壓盤的外表面旋轉套接有呈環(huán)形陣列分布的旋轉球，所述旋轉球的外表面與被動滑塊的弧形滑槽內壁滾動接觸，所述第一殼體和第二殼體的相對表面之間固定連接有呈對稱分布的連接塊。

15、優(yōu)選地，所述信息采集單元包括第一高分辨率攝像頭和第二高分辨率攝像頭，所述第一高分辨率攝像頭固定安裝在與杯袋薄膜移動路徑呈平行分布的其中一個所述連接塊左側表面斜上方中心處，且所述第一高分辨率攝像頭位于印刷裝置和補償裝置之間，所述第二高分辨率攝像頭固定安裝在與杯袋薄膜移動路徑呈平行分布的另一所述連接塊左側表面斜上方中心處，且所述第二高分辨率攝像頭位于補償裝置的右側，其中，

16、由所述第一高分辨率攝像頭對經印刷裝置印刷后的杯袋薄膜表面的印刷圖案進行實時視覺檢測并預處理，包括對第一高分辨率攝像頭實時采集圖像數據進行時間戳標記，從而建立帶有時間戳標記的杯袋薄膜檢測數據集。

17、優(yōu)選地，所述分析處理單元包括數據庫，其中，

18、將帶有時間戳標記的杯袋薄膜檢測數據集發(fā)送至分析處理單元進行處理，處理過程包括：首先按時間順序處理數據，進行圖像校正和去噪；

19、其次，利用邊緣檢測的sobel算子對處理后杯袋表面印刷圖案的水平和垂直邊緣特征進行特征提取，利用harris角點檢測對處理后杯袋表面印刷圖案的角點和交叉點進行特征提取，利用灰度共生矩陣提取其紋理特征，隨后，調用數據庫表示像素總數中預先存儲的預期設計圖案，將實際印刷圖案與預期設計圖案逐像素進行匹配，利用均方誤差計算匹配度，具體計算公式為：

20、

21、其中，iactual(i)和iexpected(i)分別表示實際印刷圖案和預期設計圖案的像素值，n表示像素總數；

22、在所述分析處理單元獲取到mse的計算結果后，判斷實際印刷圖案與預期設計圖案的匹配度是否超過相應的閾值，具體的：若mse＝0，則表示實際印刷圖案與設計圖案完全匹配，若0＜mse＜10，表示實際印刷圖案與預期設計圖案之間存在一些可接受的差異，若mse＞10，則表示誤差較大，匹配度較低，此印刷圖案不合格，需重新印刷；

23、在確定需要對該印刷圖案重新印刷后，依據印刷不合格圖案的移動路徑，并獲取信息采集單元檢測到該印刷不合格圖案的時間戳，計算補償裝置對該印刷不合格圖案的重新覆蓋印刷開始時間，具體計算公式為：

24、

25、t表示補償裝置對該印刷不合格圖案的重新覆蓋印刷開始時間，d表示印刷裝置的印刷區(qū)域與補償裝置的印刷區(qū)域之間的距離，v表示杯袋薄膜的移動速度，t補償時間表示信息采集單元在檢測到印刷圖案后，對該印刷圖案進行分析處理所耗費的時間。

26、優(yōu)選地，基于所述分析處理單元計算得到的補償裝置對該印刷不合格圖案重新覆蓋印刷的開始時間，由控制單元形成實時控制指令；在凹版印刷設備推薦的壓力范圍內，使印刷裝置按照每次增加1-2單位逐步調整印刷壓力，補償裝置首次補償按照在印刷裝置原有印刷壓力原有基礎上再加1-2單位調整印刷壓力，之后的每次補償均按照每次增加1-2單位逐步調整印刷壓力，由調整后的補償裝置對其重新覆蓋印刷，印刷完成后，再由信息采集單元的第二高分辨率攝像頭對覆蓋印刷后圖案監(jiān)測，并將監(jiān)測數據反饋至分析處理單元，由分析處理單元對覆蓋印刷后圖案與預期設計圖案的匹配度進行計算，判斷是否需要進一步調整補償裝置和印刷裝置的印刷壓力。

27、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：

28、本發(fā)明在對由吹膜機吹制出的杯袋薄膜表面印刷圖案的過程中，通過實時檢測和補償機制，印刷裝置能夠及時發(fā)現和修正印刷缺陷，確保最終產品的圖案與預期設計高度一致，從而顯著提升了印刷質量，具體的：采用高精度的信息采集單元來監(jiān)控印刷圖案，并與預期設計進行比對，從而確保圖案的完整性和準確性，其次，補償裝置在檢測到印刷不合格時能夠自動調整壓力并重新印刷，減少了人為干預的需要，使生產過程更加高效和連續(xù)，降低了停機時間，實時的反饋機制允許對印刷圖案不完整進行迅速修正，確保了生產過程的連續(xù)性和高效性，此外，補償裝置對不合格圖案的重新印刷，進一步提升了產品質量，綜合上述措施，不僅減少了廢品率和生產波動，還顯著提升了產品的市場吸引力和品牌形象，增強了市場競爭力，并確保了生產過程的穩(wěn)定性和一致性。