Modeling of web offset printing processes

  1. Home
  2. Archive
  3. № 2 (86)
Author(s) Collection number Pages Download abstract Download full text
Пушкар O. I., Гордеєв A. С. № 2 (86) 102-115 Image Image

Актуальність роботи полягає в автоматизації управління процесом друку, що дозволяє досягти збільшення швидкостей отримання відбитків. Особливо актуальна ця проблема для рулонного офсетного друку, який виражає найпрогресивніші тенденції розвитку поліграфічної техніки та технології. Постановка проблеми випливає з сучасної потреби комплексної автоматизації друкарського процесу, однак її рішення сповивається на попередніх наукових роботах по дослідженню фізико-хімічних явищ в процесах друку, по вивченню динаміки окремих пристроїв рулонних ротаційних друкарських машин, з розробки методів автоматичного управління і техніки автоматизації друкованого процесу. Мета статті визначення механізму формування структурно-математичної моделі об’єктів керування, пов’язаних з рухом паперової стрічки при офсетному друку. У рулонних офсетних друкарських машинах синхронний привід циліндрів подачі паперу забезпечується безперервною зубчастою передачею. Завдяки механічній гнучкості трансмісії система схильна до крутильних коливань, які збуджуються багатьма явищами. Ці коливання впливають на якість друку. Збудження які відбуваються на друкарському верстаті призводять до появи помилок на друкованих аркушах. Використовуючи механічну модель друкарського верстата, можна змоделювати вплив збудження на систему і таким чином зробити прогноз зміни в спрацьовуванні за допомогою алгоритму відстеження аркушів. Завдяки компенсації збудження (керування зворотним зв’язком) можна пригнічувати крутильні коливання машини і, таким чином, забезпечувати якість друку. У роботі це показано як при моделюванні, так і з урахуванням виміряних даних. Таким чином можна передбачити вплив механічних або пов’язаних із керуванням змін у конструкції друкарського верстата, що зрештою заощадить час і гроші на розробку та виробництво машин.

Ключові слова: друк, офсет, оптимізація, тираж, якість, автоматизація, технологічний процес.

doi: 10.32403/0554-4866-2023-2-86-102-115


  • 1. Al’boschiy, O., Dorokhov, O., Hrabovskyi, Y., & Naumenko, M. (2022). Automated balan­cing method of vector illustration and its software implementation: Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series III: Mathematics and Computer Science, 2 (1), 77−192. doi: 10.31926/but.mif.2022.2.64.1.12 (in English).
  • 2. Lynch, Alan F., Bortoff, Scott A., & Röbenack, Klaus. (2004). Nonlinear tension observers for web machines: Automatica, 40, Issue 9, 1517−1524. Doi: https://doi.org/10.1016/j.automatica.2004.03.021 (in English).
  • 3. Babenko, V., Hrabovskyi, Y., Ivashura, A., & Protasenko, O. (2020). Development of the metho­dology for the choice of polygraphy equipment for printing on cloth: WSEAS Transactions on Environment and Development, 16, 305−315. doi: 10.37394/232015.2020.16.32 (in English).
  • 4. Cahyadi, T., Susanto, A., & Riyono, D. (2021). Control of packaging printing quality with an integrated production flow system in prepress: Kreator, 6 (1), 62−83. doi: 10.46961/kreator.v2i1.283 (in English).
  • 5. Lee, Changwoo, Kang, Hyunkyoo, & Shin, Keehyun. (2012). Advanced taper tension method for the performance improvement of a roll-to-roll printing production line with a winding process: International Journal of Mechanical Sciences, 59. Issue 1, 61−72. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2012.03.005 (in English).
  • 6. Chung, Hwan Kim, Ha-Il, You, & Jeongdai, Jo. (2013). Register Control of Roll-to-Roll Printing System Based on Statistical Approach: Japanese Journal of Applied Physics, 52, 5S1. DOI: 10.7567/JJAP.52.05DB08 (in English).
  • 7. Dang, V. T., Nguyen, D. B. H., Tran, T. D. T., Le, D. T., & Nguyen, T. L.  (2023). Model-free hierarchical control with fractional-order sliding surface for multisection web machines: Int J Adapt Control Signal Process, 37 (2), 497–518. Doi: https://doi.org10.1002/acs.3534 (in English).
  • 8. Brandenburg, G. (2011). New Mathematical Models and Control Strategies for Rotary Prin­ting Presses and Related Web Handling Systems: IFAC Proceedings Volumes, 44, Issue 1, 8620−8632. Doi: https://doi.org/10.3182/20110828-6-IT-1002.01383 (in English).
  • 9. Hyun, Kyoo Kang, Chang, Woo Lee, & Kee, Hyun Shin. (2010). A novel cross directional register modeling and feedforward control in multi-layer roll-to-roll printing: Journal of Process Control, 20, Issue 5, 643−652. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2010.02.015 (in English).
  • 10. Jongsu, Lee, Keehyun, Shin, & Changwoo, Lee. (2015). Analysis of dynamic thermal cha­racteristic of register of roll-to-roll multi-layer printing systems: Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 35, 77−83. Doi: https://doi.org/10.1016/j.rcim.2015.02.008 (in English).
  • 11. Norrick, N., & Neeb, S. (2019). Calculation of Torsional Vibrations and Prediction of Printing quality in Sheetfed Offset Printing Presses: Technische Mechanik - European Journal of Engineering Mechanics, 37 (2−5), 171–180. doi: 10.24352/UB.OVGU-2017-094 (in English).
  • 12. Rossitza, S. (2015). Offset printing without isopropyl alcohol in damping solution: Energy Procedia, 74, 690−698. doi: 10.1016/j.egypro.2015.07.804 (in English).
  • 13. Roudný, P., & Držková, M. (2020). Use of prepress automation in the Czech Republic and examples of automated processing for selected prepress tasks. Proceedings - The Tenth International Symposium GRID, 631−641. doi: 10.24867/grid-2020-p72 (in English).
  • 14. Safonov, I. (2018). Adaptive image processing algorithms for printing. Berlin : Springer. doi: 10.1007/978-981-10-6931-4 (in English).
  • 15. Sousa, S., Sousa, A. M., Reis, B., & Ramos, A. A. (2014). Influence of binders on inkjet prin­ting quality: Materials Science, 20 (1), 55−60. doi: 10.5755/j01.ms.20.1.1998 (in English).
  • 16. Sun, W.-T., & Lin, Y.-J. (2020). Systematic review and discussion on final artwork of prepress design: Education and Awareness of Sustainability, 777−780. doi: 10.1142/9789811228001_0175 (in English).
  • 17. Zhang, T., Zheng, Y., Chen, Z., & Deng, Z. (June 7, 2022). Comparing Three Different Decoupling Control Approaches for Roll-to-Roll Printing Systems: ASME. J. Dyn. Sys., Meas., Control, 144 (8): 081005. Doi: https://doi.org/10.1115/1.4054583 (in English).
  • 18. Zhihua, Chen, Ying, Zheng, Minjing, Zhou, David, Shan-Hill Wong, Lijuan, Chen, & Zhong­hua, Deng. (2016). Model-based feedforward register control of roll-to-roll web printing systems: Control Engineering Practice, 51, 58−68. Doi: https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2016.03.009 (in English).