在過(guò)去的幾年時(shí)間，檢測(cè)系統(tǒng)在加工業(yè)中得到了迅猛的發(fā)展，如今，100％全自動(dòng)故障檢測(cè)的技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。今天，在幾乎所有的工業(yè)中你都可以聽(tīng)到“故障檢測(cè)”這個(gè)詞。應(yīng)用于印刷包裝行業(yè)，它能夠幫助我們找出印刷產(chǎn)品上的所有瑕疵，并且對(duì)不同的印刷方式均可適用。
在印刷質(zhì)量檢測(cè)方面，歐美及日本等國(guó)家都已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。早在20世紀(jì)70年代，就已經(jīng)有廠商積極致力于采用圖像處理系統(tǒng)，對(duì)視覺(jué)信息數(shù)碼化，通過(guò)電腦實(shí)現(xiàn)印刷質(zhì)量的“看見(jiàn)”和“認(rèn)知”，對(duì)印刷品進(jìn)行高速度、高精度的、100%的實(shí)時(shí)檢測(cè)，徹底消除人為的失誤，建立統(tǒng)一的、可量化的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。目前能提供全自動(dòng)印刷品質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備的有瑞士的bobst、美國(guó)的proimage、日本的dac和tokimec等。
1.類型
當(dāng)前，全自動(dòng)印刷故障檢測(cè)技術(shù)主要有兩種基本類型的檢測(cè)系統(tǒng)，即100％取樣型和100％全面型。
100％取樣型系統(tǒng)是指在一個(gè)時(shí)間內(nèi)重復(fù)選取印刷的一個(gè)部位，對(duì)該部位進(jìn)行100％的監(jiān)控，重復(fù)的時(shí)間可以由幾秒鐘到幾分鐘不等。100％全面型系統(tǒng)則是對(duì)印刷機(jī)上加工的產(chǎn)品的每個(gè)部分進(jìn)行100％的監(jiān)控。這兩種系統(tǒng)采用截然相反的兩種照相機(jī)技術(shù)：逐行掃描（采用線陣ccd攝像機(jī)）和逐塊掃描（采用一般的ccd攝像機(jī)）。基于逐塊掃描的100％全面型檢測(cè)系統(tǒng)相對(duì)而言技術(shù)含量更新，在一些包裝上的應(yīng)用比逐行掃描技術(shù)更出色。
100％取樣型系統(tǒng)僅會(huì)檢測(cè)到照相機(jī)在某個(gè)特定時(shí)刻，特定印刷部位上看到的故障。確切的說(shuō)，100％取樣型檢測(cè)系統(tǒng)不具備查找到整幅印品上故障的功能。它們的優(yōu)勢(shì)在于，能夠?qū)庸べ|(zhì)量的某些具體特性，例如顏色、套印、條紋和重復(fù)性故障進(jìn)行精確監(jiān)控。而100％全面型檢測(cè)技術(shù)則可以幫助你找到整幅印品上的欠缺，但這種系統(tǒng)的投資是通常類型的3倍以上，客戶必須證明有確實(shí)需要，投入才能有切實(shí)的回報(bào)。印刷生產(chǎn)商在實(shí)際購(gòu)買檢測(cè)系統(tǒng)之前必須做一定的調(diào)查工作，必須調(diào)查好當(dāng)前正面臨著的印刷廢料種類和形成原因，根據(jù)不同的原因來(lái)選擇合適的檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)癥下藥才能根治頑癥。
2.工作原理
全自動(dòng)印刷故障檢測(cè)系統(tǒng)是一種新型的輔助設(shè)備，設(shè)計(jì)這種設(shè)備是用來(lái)在印刷的過(guò)程中能夠積極主動(dòng)地尋找印刷頁(yè)面上可能出現(xiàn)的毛病。全自動(dòng)印刷故障檢測(cè)系統(tǒng)可以幫助操作員在印刷過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行全方位的監(jiān)控，保證印刷出來(lái)的每一張產(chǎn)品都為合格品。它采用的檢測(cè)系統(tǒng)多是先利用高清晰度、高速攝像鏡頭拍攝標(biāo)準(zhǔn)圖像，在此基礎(chǔ)上設(shè)定一定標(biāo)準(zhǔn)；然后拍攝被檢測(cè)的圖像，再將兩者進(jìn)行對(duì)比。ccd線性傳感器將每一個(gè)像素的光量變化轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，對(duì)比之后只要發(fā)現(xiàn)被檢測(cè)圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像有不同之處，系統(tǒng)就認(rèn)為這個(gè)被檢測(cè)圖像為不合格品，如下圖一所示。印刷過(guò)程中產(chǎn)生的各種錯(cuò)誤，對(duì)電腦來(lái)說(shuō)只是標(biāo)準(zhǔn)圖像與被檢測(cè)圖像對(duì)比后的不同，如污跡、墨點(diǎn)色差等故障都包含在其中。
其中，100％取樣型系統(tǒng)使用的技術(shù)與滾筒觀察系統(tǒng)的相似。實(shí)際上這種類型的檢測(cè)系統(tǒng)只是在滾筒觀察系統(tǒng)中添加了額外的軟件。將一臺(tái)視頻照相機(jī)固定在一個(gè)裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的橫梁上，并配備閃光設(shè)備。在一系列的印刷過(guò)程中，該系統(tǒng)可以不停地掃描，在每次閃光拍照的時(shí)候，已經(jīng)從一個(gè)標(biāo)記的地方移動(dòng)到另一個(gè)標(biāo)記。在這段時(shí)間內(nèi)，每個(gè)位置的標(biāo)記都被掃描到了，但是只有一小部分的標(biāo)記，經(jīng)過(guò)閃光后，被相機(jī)拍攝到。將每一個(gè)標(biāo)記的印刷圖像與內(nèi)存中的主圖像進(jìn)行比較。任何一點(diǎn)差別都可以顯示在屏幕上報(bào)告給操作者，并發(fā)出警告。對(duì)于滾筒圖像的觀察來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)是很不錯(cuò)的，因?yàn)楫吘共僮髡呙恳淮味伎梢钥吹揭粋€(gè)小區(qū)域內(nèi)的圖像。然而，對(duì)于自動(dòng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，似乎是有時(shí)可以挑出印刷中的毛病，有時(shí)卻不能。換句話說(shuō)，這種系統(tǒng)是間歇性地工作的。
100％全面型系統(tǒng)則采用了一套完全不同的方法。它仍需要一個(gè)裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的橫梁，并在整個(gè)滾筒的長(zhǎng)度方向上永久性地安裝幾臺(tái)照相機(jī)。這些相機(jī)通常是線掃描類型的。這意味著，它不是用一個(gè)閃光燈對(duì)印品拍一個(gè)矩形的快照，而是該相機(jī)通過(guò)一個(gè)連續(xù)的照明系統(tǒng)一次可以采樣到滾筒長(zhǎng)度方向一行的樣品。當(dāng)滾筒滾動(dòng)，完成印刷時(shí)，該系統(tǒng)采樣到下一行的樣品。取回的樣品信息不斷地同存儲(chǔ)在內(nèi)存中的主圖像進(jìn)行比較。主圖像是與印品具有相同的長(zhǎng)度，滾筒長(zhǎng)度相同的寬度的印刷信息組成。一旦檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到某種毛病，那么它們不只是在滾筒長(zhǎng)度方向上相匹配，而且與印刷機(jī)的運(yùn)行速度同步，它總是可以檢測(cè)到對(duì)應(yīng)位置上的像素的質(zhì)量。
另外，全自動(dòng)印刷故障檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)出的故障信息除了可用來(lái)作為警告和報(bào)警外，還可以用于故障的報(bào)告和數(shù)據(jù)的收集。信息通常被收集進(jìn)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)接口進(jìn)入已有的pc網(wǎng)絡(luò)，從而脫離開(kāi)印刷機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。屏幕上可顯示出速度和故障發(fā)生在滾筒橫向上的位置，還有捕獲故障的類型。滾動(dòng)條可以幫助操作者查看早期的數(shù)據(jù)和前面的數(shù)據(jù)。在印刷結(jié)束時(shí)，印刷報(bào)告會(huì)自動(dòng)地制作出來(lái)。
3.檢測(cè)精度
最早用于印刷品質(zhì)量檢測(cè)的技術(shù)是將標(biāo)準(zhǔn)影像與被檢測(cè)影像進(jìn)行灰度的對(duì)比，現(xiàn)在較先進(jìn)的是以rgb三原色為基礎(chǔ)進(jìn)行對(duì)比。全自動(dòng)機(jī)器檢測(cè)與人眼檢測(cè)相比，區(qū)別在哪里呢？以人的目視為例，當(dāng)我們聚精會(huì)神地注視某印刷品時(shí)，如果印刷品的對(duì)比色比較強(qiáng)烈，則人眼可以發(fā)現(xiàn)的、最小的缺陷，是對(duì)比色明顯、不小于0.3mm的缺陷，但依靠人的能力很難保持持續(xù)的、穩(wěn)定的視覺(jué)效果。可是換一種情況，如果是在同一色系的印刷品中尋找缺陷，尤其是在一淡色系中尋找質(zhì)量缺陷的話，人眼能夠發(fā)現(xiàn)的缺陷至少需要有20個(gè)灰度級(jí)差。而自動(dòng)化的機(jī)器則能夠輕而易舉地發(fā)現(xiàn)0.1mm大小的缺陷，即使這種缺陷與標(biāo)準(zhǔn)圖像僅有一個(gè)灰度級(jí)的區(qū)別。
但是從實(shí)際使用上來(lái)說(shuō)，即便是同樣的全色對(duì)比系統(tǒng)，其辨別色差的能力也不同。有些系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)輪廓部分及色差變化較大的缺陷，而有些系統(tǒng)則能識(shí)別極微小的缺陷。對(duì)于白卡紙和一些簡(jiǎn)約風(fēng)格的印刷品來(lái)說(shuō)，如日本的kent煙標(biāo)、美國(guó)的萬(wàn)寶路煙標(biāo)，簡(jiǎn)單地檢測(cè)或許已經(jīng)足夠了，而國(guó)內(nèi)的多數(shù)印刷品，特別是各種標(biāo)簽，具有許多特點(diǎn)，帶有太多的閃光元素，如金、銀卡紙，燙印、壓凹凸或上光印刷品，這就要求質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備必須具備足夠的發(fā)現(xiàn)極小灰度級(jí)差的能力，也許是5個(gè)灰度級(jí)差，也許是更嚴(yán)格的1個(gè)灰度級(jí)差。這一點(diǎn)對(duì)國(guó)內(nèi)標(biāo)簽市場(chǎng)是至關(guān)緊要的。
標(biāo)準(zhǔn)影像與被檢印刷品影像的精確對(duì)比是檢測(cè)設(shè)備的關(guān)鍵問(wèn)題，通常情況下，檢測(cè)設(shè)備是通過(guò)鏡頭采集影像，在鏡頭范圍內(nèi)的中間部分，影像非常清晰，但邊緣部分的影像可能會(huì)產(chǎn)生虛影，而虛影部分的檢測(cè)結(jié)果會(huì)直接影響到整個(gè)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，如果僅僅是全幅區(qū)域的對(duì)比，并不適合于某些精細(xì)印刷品。如果能夠?qū)⑺玫降膱D像再次細(xì)分，比如將影像分為1024dpi×4096dpi或2048dpi×4096dpi，則檢測(cè)精度將大幅提高，同時(shí)因?yàn)楸苊饬诉吘壊糠值奶撚埃瑥亩箼z測(cè)的結(jié)果更加穩(wěn)定。
4.檢測(cè)參數(shù)
在質(zhì)量檢測(cè)參數(shù)設(shè)定后，利用高速度、自動(dòng)化質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備是否會(huì)帶來(lái)超標(biāo)的廢品率呢？廢品率的提高，無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致利潤(rùn)降低。但是實(shí)際上所有的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都是相對(duì)的，如一般無(wú)法接受的微小缺陷，如果是在某些特定的區(qū)域（上膠、糊口部位）卻是可以接受的。采用人工檢測(cè)的情況下，可以自動(dòng)形成一個(gè)適當(dāng)放寬的、具有彈性的標(biāo)準(zhǔn)，那么理性的、數(shù)據(jù)化的檢測(cè)是怎樣完成檢測(cè)的呢？比較合理的做法是印刷商與最終用戶達(dá)成協(xié)議，對(duì)印刷品采取分區(qū)域的、分等級(jí)的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。這僅是一個(gè)硬性的規(guī)定，而必須是可以操作的、被各方所接受的、可量化的標(biāo)準(zhǔn)。而且這些標(biāo)準(zhǔn)必須是用戶自行設(shè)定的各類數(shù)據(jù)，如需要檢測(cè)的區(qū)域、每個(gè)區(qū)域的檢測(cè)等級(jí)、每個(gè)檢測(cè)等級(jí)執(zhí)行的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等。例如，首先我們對(duì)被檢測(cè)的印刷品進(jìn)行分區(qū)，如將印刷品分為最嚴(yán)格檢測(cè)區(qū)–印刷品最重要部分（商標(biāo)、產(chǎn)品）、嚴(yán)格檢測(cè)區(qū)–重要部分（產(chǎn)品）、普通檢測(cè)區(qū)–背景、忽略區(qū)–隱蔽部分（上膠翼、糊口部分）。然后，對(duì)每個(gè)檢測(cè)等級(jí)進(jìn)行設(shè)定。這一點(diǎn)非常關(guān)鍵，會(huì)直接關(guān)系到發(fā)現(xiàn)故障的能力，也直接關(guān)系到廢品率的多少，所以客戶必然會(huì)要求設(shè)定一個(gè)可以接受的、合理的公差范圍，包括設(shè)定可接受的、故障大小的范圍公差，可接受的、故障灰度公差。
5.優(yōu)點(diǎn)
①連續(xù)的，積極主動(dòng)的觀察–100%的滾筒，100%的時(shí)間。
②保證觀察到一致的質(zhì)量，與操作者的經(jīng)驗(yàn)或換班無(wú)關(guān)。
③通過(guò)優(yōu)化印刷機(jī)的速度和質(zhì)量等級(jí)提高生產(chǎn)性。
④對(duì)于即將到來(lái)的故障提供早期的警告。
⑤在屏幕上用顏色顯示出故障，可以快速地辨認(rèn)出故障的本性和來(lái)源。
⑥進(jìn)行昂貴的印刷材料印刷時(shí)，使它的印量最大化，減少超印量。
⑦減少昂貴印刷材料的浪費(fèi)，使它的用量最小化，降低成本，提高客戶的回頭率。
⑧改善公司的形象，使之具有競(jìng)爭(zhēng)力。
⑨能夠按照iso9000標(biāo)準(zhǔn)的要求使用。
⑩容易進(jìn)行短線產(chǎn)品的生產(chǎn)，效率更高。
有助于最大限度的利用已有設(shè)備。
今天，全自動(dòng)印刷故障檢測(cè)是一種相對(duì)來(lái)講還不是很成熟的技術(shù)，但隨著照相機(jī)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和工作流程的網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)據(jù)管理功能的集成化，該項(xiàng)技術(shù)必將獲得全新的發(fā)展，屆時(shí)印刷質(zhì)量和效率必將得以大大的提高。


淺談PU油漆的生產(chǎn)注意事項(xiàng)
點(diǎn)陣圖轉(zhuǎn)矢量圖常用方法(二)
對(duì)比國(guó)外 如何看待中國(guó)的數(shù)碼印刷市場(chǎng)
適用于薄膜材料的九種印刷方式
UPM推出可降解的全新抗?jié)B透紙系列
農(nóng)夫山泉價(jià)值130億的三個(gè)字，助其領(lǐng)跑飲用水市場(chǎng)
金圖PB-6000全自動(dòng)膠裝機(jī)
“二次元”千億市場(chǎng)，會(huì)成為巨頭們下一個(gè)風(fēng)口嗎