何邦貴　郭力銘　夏家良　王琪　楊述鑫

摘 ?要： 實(shí)現(xiàn)凹印設(shè)備大幅面多拼版高速高精度多點(diǎn)二維碼連線賦碼，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。通過凹印機(jī)與賦碼系統(tǒng)集成并進(jìn)行試機(jī)實(shí)驗(yàn)，對(duì)試機(jī)樣張上的二維碼進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將統(tǒng)計(jì)后的數(shù)據(jù)在SPSS軟件中進(jìn)行頻率與單因素分析。?影響賦碼偏差的主要影響因素為印刷速度，可通過調(diào)節(jié)賦碼噴頭橫向位置或調(diào)節(jié)印刷速度來降低賦碼時(shí)的橫（縱）向偏差;凹印連線賦碼設(shè)備使賦碼點(diǎn)位由12點(diǎn)增至18點(diǎn)，位置偏差有效控制在±0.4?mm范圍內(nèi);賦碼速度提升至約16000大張/小時(shí)，有效提高了煙標(biāo)生產(chǎn)效率。?統(tǒng)計(jì)分析軟件的分析結(jié)果表明，煙標(biāo)多拼版高速高精度多點(diǎn)凹印連線賦碼設(shè)備具備良好的生產(chǎn)效果，同時(shí)為不具備或只能進(jìn)行拼版數(shù)少且質(zhì)量不穩(wěn)定的煙標(biāo)連線賦碼生產(chǎn)提供參考。

關(guān)鍵詞：?連線賦碼;凹印機(jī);二維碼;高速;高精度

中圖分類號(hào)：?TS 805????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A????DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.02.011

【Abstract】： To realize the high-speed and high-precision multi-point two-dimensional code connection of large-format multi-plate printing of gravure printing equipment and adjust the equipment. The gravitation machine was integrated with the code-coding system and tested. The two-dimensional code on the test sample was counted， and the statistical data was analyzed in the SPSS software for frequency and single factor analysis. The main influencing factor affecting the code deviation is the printing speed. The horizontal （vertical） deviation of the code can be reduced by adjusting the lateral position of the coded head or adjusting the printing speed; the gravure line assignment device makes the code point From 12 o'clock to 18 o'clock， the position deviation is effectively controlled within ±0.4 mm; the coded speed is increased to about 16，000 large sheets per hour， which effectively improves the production efficiency of the cigarette label. The analysis results of the statistical analysis software show that the high-speed and high-precision multi-point gravure line assignment equipment of the cigarette label has good production effect， and at the same time， it has no or only the number of imprinting and unstable quality. Line assignment production provides a reference.

【Key words】： Connection code; Gravure printing machine; Two-dimensional code; Cigarette label; High precision

0??引言

二維碼[1]是利用在平面的二維方向上按一定規(guī)律分布的黑白相間的幾何圖形來記錄數(shù)據(jù)、信息的條碼，也被稱為“二維條碼”[2]。目前，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和智能手機(jī)的普及[3]，以及二維碼技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其中最主要的就是二維碼追溯體系[4]的構(gòu)建?！耙黄芬淮a”[5]每一最小包裝單位的二維碼都是不同的，這樣可以很好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的管理和真?zhèn)蔚尿?yàn)證，這一舉措在煙草產(chǎn)品上得到了充分應(yīng)用，如鑒別產(chǎn)品真?zhèn)?，保護(hù)自己權(quán)益[6]。因此煙包的賦碼需求將在今后呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)[8]。

在煙標(biāo)生產(chǎn)過程中，多通過增加拼版數(shù)量來提高版面利用率，但由于設(shè)備限制僅能進(jìn)行拼版數(shù)量較少的印刷與賦碼?，F(xiàn)有賦碼采用離線賦碼進(jìn)行，且賦碼點(diǎn)位最多為12個(gè)賦碼點(diǎn)位，耗時(shí)較長(zhǎng)。雖然連線賦碼技術(shù)已出現(xiàn)，但由于技術(shù)、設(shè)備及工藝限制等因素的影響，很少有印刷企業(yè)對(duì)連線賦碼技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用與研發(fā)。因此，對(duì)凹印高速高精度多點(diǎn)連續(xù)賦碼進(jìn)行研究有較大意義。

1??影響因素分析

1.1??賦碼因素分析

卷煙煙標(biāo)應(yīng)用的二維碼為可變二維碼[9]，可變二維碼的應(yīng)用推廣是煙標(biāo)“一品一碼”的基礎(chǔ)，根據(jù)賦碼方式可分為離線賦碼[10]和連線賦碼[11]，這兩種賦碼工藝都可以進(jìn)行煙標(biāo)“一品一碼”的生產(chǎn)。

連線賦碼時(shí)，供料方式為卷筒紙供料，由于印刷與賦碼連線進(jìn)行，所以賦碼時(shí)速度需與印刷速度同步，同時(shí)按印刷版面尺寸調(diào)節(jié)賦碼位置，當(dāng)?shù)谝淮钨x碼完成后，即可持續(xù)進(jìn)行賦碼操作。根據(jù)對(duì)連線賦碼過程分析，可能導(dǎo)致凹印連線賦碼質(zhì)量與效率降低的因素分為印刷速度因素，凹印連線賦碼設(shè)備因素。

1.2??設(shè)備因素分析

為滿足生產(chǎn)需求云南九九彩印有限公司以BOBST 820H型凹印機(jī)為基礎(chǔ)，將張力控制系統(tǒng)、編碼器、定位系統(tǒng)、氣路、賦碼控制系統(tǒng)、噴碼系統(tǒng)[12]安裝在第八色組頂部，進(jìn)行了連線賦碼改造。設(shè)備改造時(shí)，通過支撐架將定位系統(tǒng)、噴碼系統(tǒng)、賦碼控制系統(tǒng)等與凹印機(jī)進(jìn)行支撐固定，固定導(dǎo)軌裝有可橫向移動(dòng)的固定桿，固定桿裝有編碼器、光標(biāo)賦碼定位器、用于控制噴頭自動(dòng)升降功能的氣路以及噴碼系統(tǒng);噴頭后側(cè)設(shè)有UV光固化裝置;二維碼連線檢測(cè)設(shè)備安裝于賦碼部分一側(cè)，如圖1所示。其中改造后設(shè)備運(yùn)行過程中存在的因素可能對(duì)賦碼造成一定影響，如設(shè)備銜接不穩(wěn)定或賦碼偏差與糊碼等。

2??賦碼質(zhì)量影響因素SPSS實(shí)證分析

2.1??調(diào)查統(tǒng)計(jì)

通過對(duì)該廠凹印連線賦碼產(chǎn)品進(jìn)行采樣時(shí)，得凹印連線賦碼試機(jī)時(shí)生產(chǎn)速度以100?m/min為間隔，將100?m/min～160?m/min分為七個(gè)實(shí)驗(yàn)組。綜合目標(biāo)產(chǎn)品生產(chǎn)要求，當(dāng)160?m/min時(shí)賦碼質(zhì)量可以滿足生產(chǎn)要求，但印刷效果未能滿足生產(chǎn)要求;當(dāng) ??130?m/min時(shí)賦碼質(zhì)量與印刷效果皆滿足生產(chǎn)要求。二維碼檢測(cè)指標(biāo)引用Q/YNZY.J04.111-2018標(biāo)準(zhǔn)，其中小盒煙標(biāo)賦碼規(guī)范為：寬8±0.4?mm，高8±????0.4?mm，允許偏差為±0.5?mm，且被檢二維碼應(yīng)符合唯一性原則。所以為確保凹印連線賦碼質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)凹印連線賦碼設(shè)備運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行收集并采樣，共采集35大張共630個(gè)二維碼樣品，并采用SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過圖表將分析結(jié)果進(jìn)行表達(dá)。

2.2 ?SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

2.2.1 ?不確定因素情況下SPSS分析

通過SPSS軟件將影響二維碼賦碼質(zhì)量的因素作為變量進(jìn)行分析，由于影響因素較多，需進(jìn)行初步分析。結(jié)合各因素和生產(chǎn)規(guī)范得出，在允差范圍內(nèi)的二維碼為合格品，不對(duì)煙標(biāo)生產(chǎn)造成影響。在進(jìn)行凹印連線賦碼時(shí)，按照賦碼規(guī)范：寬8±0.4?mm，高8±0.4?mm，允差范圍±0.5?mm進(jìn)行賦碼，并對(duì)采樣樣本35印刷大張共630個(gè)賦碼點(diǎn)位逐點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)據(jù)如表1所示。（注：表中首行表示檢測(cè)次數(shù)，表內(nèi)為每大張內(nèi)合格二維碼數(shù)量。）

通過Excel軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后打開SPSS軟件并導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)需根據(jù)分析需要改變文件類型，數(shù)據(jù)導(dǎo)入后生成對(duì)應(yīng)輸出文檔，此時(shí)在窗口出現(xiàn)一串代碼，如下圖2所示。將參檢的二維碼檢測(cè)結(jié)果導(dǎo)入SPSS軟件后，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，頻率分析結(jié)果如圖3～圖9所示。其中V1～V7對(duì)應(yīng)100?m/min～160?m/min的速度。

由上圖2-圖8可得出，通過SPSS軟件數(shù)據(jù)分析可以得出所選的630個(gè)有效樣本中，每組各二維碼偏差出現(xiàn)的頻次變化，其中在允差范圍內(nèi)的樣本數(shù)量占各自樣本組87.8%～92.2%，出現(xiàn)頻率較多的偏差為0.2?mm、0.3?mm、0.4?mm，數(shù)量和約占各自樣本組總數(shù)的70%～76.6%;最小偏差為0.1?mm，出現(xiàn)頻率百分比分別為5.6%、13.3%、4.4%、10%、4.4%、0%、1.1%;最大偏差為0.7?mm，出現(xiàn)頻率百分比分別為1.1%、2.2%、4.4%。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行繪圖分析，如圖10-11所示。

由圖9得，各實(shí)驗(yàn)組賦碼合格數(shù)量均在79以上，合格數(shù)量先上升，后隨著印刷速度的提升逐步降低。其中在120?m/min與130?m/min時(shí)達(dá)到最高合格數(shù)量83;在100?m/min與160?m/min時(shí)達(dá)到最低值79。對(duì)已合格二維碼進(jìn)行±0.3?mm范圍內(nèi)更小偏差統(tǒng)計(jì)，如圖10所示。

由圖10得，七組實(shí)驗(yàn)組賦碼質(zhì)量均可達(dá)到生產(chǎn)要求，其中以110?m/min時(shí)±0.3?mm范圍內(nèi)二維碼數(shù)量最高，隨著印刷速度提高，±0.3?mm范圍內(nèi)二維碼數(shù)量逐漸降低，其中在130?m/min時(shí)數(shù)量達(dá)到第二峰值，隨后±0.3?mm范圍內(nèi)二維碼數(shù)量再次降低。通過數(shù)據(jù)分析可知，改造后的凹印連線賦碼設(shè)備可以進(jìn)行連線賦碼，但賦碼合格率暫未達(dá)到正式生產(chǎn)要求，需對(duì)7.8%～12.2%的偏差不合格率的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，以便通過調(diào)整設(shè)備或原輔料來提高賦碼合格率。

2.2.2 ?逐級(jí)排除因素情況下的SPSS分析

由于生產(chǎn)需要在進(jìn)行凹印連線賦碼時(shí)，需保持高速高精度多點(diǎn)連續(xù)賦碼，以確保生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在對(duì)試機(jī)過程中采樣的630個(gè)樣張進(jìn)行分析得出，設(shè)備安裝位置可以實(shí)現(xiàn)二維碼賦碼且賦碼質(zhì)量已初步達(dá)到要求，但仍存在7.8%～12.2%的偏差不合格率，基于此需對(duì)其進(jìn)行分析。

2.2.2.1 ?凹印連線賦碼設(shè)備因素

對(duì)改造后凹印連線賦碼設(shè)備進(jìn)行檢查得，賦碼設(shè)備安裝穩(wěn)定性良好，賦碼時(shí)賦碼及支撐部分牢固無松動(dòng)。對(duì)偏差大于0.5?mm的樣張分析得出，其偏差多為橫向偏差。由于賦碼部分在導(dǎo)軌上橫向排布，橫向排布和移動(dòng)可以滿足煙標(biāo)排版要求從而進(jìn)行生產(chǎn)，若賦碼噴頭對(duì)應(yīng)位置偏移就會(huì)導(dǎo)致賦碼時(shí)出現(xiàn)橫向偏差。出現(xiàn)橫向偏差時(shí)可通過調(diào)節(jié)賦碼部分在導(dǎo)軌上的位置，減小或避免賦碼出現(xiàn)橫向偏差。

2.2.2.2 ?賦碼數(shù)量因素

由于通過凹印連線賦碼進(jìn)行煙標(biāo)賦碼，凹印版的應(yīng)用增加了煙標(biāo)印刷時(shí)的拼版數(shù)量，由膠印的12拼提升至18拼，拼版數(shù)量的提升增加了可賦碼點(diǎn)位，對(duì)提升煙標(biāo)生產(chǎn)效率有顯著影響。通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果得出，賦碼數(shù)量增多對(duì)賦碼質(zhì)量影響較小，賦碼時(shí)存在的賦碼偏差可通過調(diào)節(jié)印刷速度與賦碼速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2.2.3??印刷速度因素分析

凹印連線賦碼是指在煙標(biāo)圖文印刷完成后，通過加裝在凹印設(shè)備上的賦碼系統(tǒng)對(duì)印張進(jìn)行賦碼操作，賦碼速度應(yīng)與印刷速度相協(xié)同進(jìn)行，從而完成煙標(biāo)印刷生產(chǎn)。在凹印連線賦碼時(shí)進(jìn)行了100?m/min～ 160?m/min的七組試機(jī)，在通過樣本數(shù)據(jù)分析得出參檢各印刷速度下賦碼偏差在允差范圍內(nèi)的二維碼概率最高可達(dá)92.2%，其中約75%左右的二維碼偏差在0.2?mm～0.4?mm范圍內(nèi)，且7.8%～12.2%的二維碼偏差不合格率中也存在部分縱向偏差。

據(jù)頻率分析得出，各印刷速度下均有0.6?mm與0.7?mm的賦碼偏差，其中以100?m/min、150?m/min與160?m/min的較大縱向偏差數(shù)量較多，110?m/min～ 140?m/min的賦碼質(zhì)量較好。由于印刷速度對(duì)賦碼偏差影響較大，在速度因素中進(jìn)行SPSS單變量因素分析，導(dǎo)入4組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果如圖12。

通過SPSS軟件的T檢驗(yàn)分析出印刷速度對(duì)賦碼偏差有較大影響，印刷速度升高，印刷速度與賦碼速度失衡，導(dǎo)致二維碼出現(xiàn)縱向偏差且二維碼偏差數(shù)量逐步增多。由此得出印刷速度對(duì)二維碼賦碼合格率有明顯影響，在后續(xù)生產(chǎn)中可通過調(diào)節(jié)賦碼與印刷速度達(dá)到調(diào)節(jié)賦碼質(zhì)量的目的。

3 ?結(jié)果

通過云南省九九彩印有限公司現(xiàn)有煙標(biāo)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行試機(jī)生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的不合格煙標(biāo)可變二維碼進(jìn)行因素分析及匯總，記錄相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，利用SPSS軟件對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)一步糾正或改善生產(chǎn)參數(shù)，為進(jìn)一步調(diào)節(jié)完善凹印連線賦碼生產(chǎn)設(shè)備的方案提供了參考依據(jù)。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，7個(gè)速度梯度都可以滿足18個(gè)賦碼點(diǎn)位賦碼，凹印使煙標(biāo)二維碼生產(chǎn)效率明顯提升。實(shí)驗(yàn)所涉及的360個(gè)檢測(cè)點(diǎn)中，有519個(gè)二維碼位置偏差達(dá)到生產(chǎn)規(guī)范，其中有268個(gè)二維碼偏差有效控制在 ?±0.3?mm范圍內(nèi)。對(duì)可能的影響因素進(jìn)行匯總分析，得出印刷速度為影響賦碼偏差的主要因素，同時(shí)印刷速度受目標(biāo)煙標(biāo)產(chǎn)品生產(chǎn)要求影響，連線賦碼時(shí)煙標(biāo)印刷速度為130?m/min，所以賦碼速度需與印刷速度相配合。12個(gè)賦碼點(diǎn)位賦碼提升至18個(gè)賦碼點(diǎn)位賦碼，明顯提高了煙標(biāo)印刷和賦碼的效率與質(zhì)量，為凹印連線賦碼和相關(guān)設(shè)備改造提供了一定的參考。

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