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视觉检测技术在图书生产缺陷控制中的应用

时间:2019-06-17 20:25:07来源:科印网作者:杜万全

  视觉检测技术综合了机械、电子、光学、计算机等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、机电一体化等多个领域。视觉检测系统一般由光源、镜头、CCD照相机、图像处理单元(或图像采集卡)、图像处理软件、监视器、通讯、输入输出单元和计算机系统组成,通过照相机将被摄取目标转换成图像信号,中央处理单元分析像素分布点、亮度、颜色、距离等信息,转变成数字化信号;图像系统再对数字信号进行各种运算来抽取目标的特征,根据预设的容许度和其他条件输出结果,指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作。视觉检测系统的特点是自动化、客观性、非接触、高精度和可靠性,广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域,提高生产的柔性和自动化程度。专家预测,未来90%的检测任务都是由视觉检测技术来完成。

  在印刷包装领域,视觉检测技术特别适用于大批量生产过程中的质量检查,用于检测缺陷和防止缺陷产品。安徽新华印刷股份有限公司一直高度关注“视觉检测技术”在生产过程和质量检测方面的应用,并开始在图书生产质量控制方面进行探索应用。

  智能错帖检测系统

  视觉检测技术在配页机错帖控制方面的应用探索

  在书刊装订过程中,配页(俗称“排书”)是一道极为重要的工序。然而,因为配页工序操作简单,又常常被列入简单工序,未引起高度重视。在机器配页生产过程中,为了保证每一个不同的书帖按正确的顺序排列组合成一本书,不至于造成“错帖”而酿成严重的质量事故,装订车间一般都在每一个书帖的工作位置上,醒目悬挂正确的书帖样张,还用特殊记号笔进行标注,提醒“架书工”不要架错书帖。同时,在半成品、成品工序阶段,还安排专门人员进行“错贴”检查。尽管费了九牛二虎之力,但是还是有“错贴”的书流出生产线,弄得领导狼狈不堪,员工叫苦不迭。究其原因,主要还是“人为”的不可控因素。一般印刷企业装订员工工作时间长,虽注意力高度集中,但毕竟有疲惫的时候,稍不留神,可能就会拿错书帖架错位置,造成错帖,特别是在夜班和长期连续不间断生产时期;其次,印刷企业在生产忙季,可能都会招聘一些临时性季节性用工,或者科室干部下生产线“架书帖”“码书页”,更容易造成“错贴”;再次,因生产流程管控和质量管控存在瑕疵,书帖在转序和暂存过程中,码在上方的书帖不严实,存在被风吹散后捡回放错、被人随意拿看后放错等等现象,从而造成排书“错贴”;再者,尽管后道还有对半成品、成品书的检查,但无法做到逐本检查,人工的“海量”检查也有眼睛疲劳的时候,前道工序出现的错贴,靠最后几个人抽查,是无法全部检查出来的。当然,管控错贴,各家都有自己的高招。

  为了避免“错帖”,我们选择了“技防+人防”的措施。技防就是运用视觉检测技术,在排书机的每一个工作站(当然,可根据情况选择部分工作站)加装照相机、传感器、PLC排废系统,进行布线,四组(或六组配页工位)共用一台操作显示器,连接至电脑,并与排书机控制系统连接,形成“错帖视觉检测系统”,对错帖进行自动检测、排废。

  其工作原理是:当某一本书需要配页时,在机器配页站上对相应的书帖选一块区域进行取像,电脑系统进行记忆。当正常工作时,书帖下落触发传感器,照相机进行拍照,并与系统的取像进行对比,判断书帖的正确性。当为正确书帖时,系统不采取任何动作。如果判断为错误书帖,立即输出信号给排书机,排书机在排废出口自动排出的带有错误书帖的整本书帖。同时,系统给出错误显示和警报提示。智能错帖检测系统有五种检测模式,图片、文字、字母、数字都能检测,也可以通过检查白页、黑页、条形码和二维码模式来达到无混料错帖的效果。

  为了谨慎起见,避免出现其他意想不到的问题,安徽新华先在一台胶订线的排书机上进行加装,通过长时间高强度生产试验,并与日常管理进行对接,确认达到预想效果后,再对全公司5条胶订线、骑订线的排书进行逐次加装改造,基本全面实现配页错贴自动检测,在正确操作情况下,保证了配页“不错帖”。

  视觉检测技术在折页机错页控制方面的应用探索

  单张纸印刷后的印品,可能存在错页、白页,或单面漏印,特别是漏印页面正好朝下,折页机时难以发现,从而埋下质量隐患。视觉检测系统在配页机上应用取得的效果,使我们对该技术应用更加感兴趣,公司又开始对折页机加装视觉检测系统。不同的是,我们在折页机的上下两面都加装了照相机,正反两面全部进行视觉检测。当纸张从飞达进入折页机还没有开始折页之前,正反两面都进行视觉检测,一旦检测结果与取像结果不符,折页机立即停机,员工拿出坏片即可。

  折页机错页视觉检测系统不仅解决了错页、白页、漏印、过版纸等质量问题,解放了折页过程中需要始终查看印品的工作时间,还大大提高了折页效率。同样,我们在一台折页机试验得到满意成果后,再逐次推广到所有折页机,彻底解放了折页工的“眼睛”。


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